• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제10권2호
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• pp.297-317
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• 2008

본 연구는 중등학교에서 CAS도입을 대비한 기초연구로 CAS 환경에서 모델링 문제해결 과정과 CAS 활용방식을 조사하였다. 수학교육과정 배경과 CAS 장착 정도가 문제해결과정과 CAS 사용전략에 변인이 될 가능성을 고려하여 비교연구로 수행하였으며 한 미 고등학교 2학년생 각 8명과 26명이 연구에 참여하였다. 연구결과 고전적 상자문제에서 CAS는 기호조작명령어와 그래프로 문제해결에 도움이 되었으나 수학적 개념이나 통찰을 대신하지 않았으며, 수학적 모델의 분석과 풀이, 결과 적용과 해석, CAS사용에 있어서 집단간 질적인 차이를 보였다. 수업을 통해 CAS 장착이 비교적 안정된 미국학생들 다수가, 한국 학생들과 대조적으로, 중간값 정리를 적용하여 해의 범위를 추정하는데 CAS를 사용하였으며 여러 표상의 연결을 시도하였다. CAS는 지필기법을 대신하는 데 그치지 않고, 실수의 소수표현과 대수적 표현, 수감각과 함수의 성질, 여러 표상의 연결성 등 대수통찰에 주목하게 하는 등 CAS의 가능성과 억제력은 대수교육에서 인식론적 변화와 교육과정 변화를 초래하는 것으로 나타났다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제8권4호
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• pp.379-396
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• 2006

본 연구는 영재아의 수학문제해결에 관한 사례 연구를 통해서 영재아의 수학문제해결의 특성을 분석해 보고, 인지적, 정의적 특성들과 어떠한 관련이 있는지 알아보는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 영재교육을 받고 있는 2명의 학생들을 선발하여 질적 연구 방법으로 수학문제해결에 관한 특성들을 분석하였다. 그 결과 문제 해결 과정의 특성으로 답이 명확한 문제를 선호, 개별적 탐구학습 선호, 문제의 답에 대한 집착, 과제 집착력이 높게 나타났으나, 경쟁심은 큰 차이가 있었다. 문제해결 사고의 특성으로는 파지능력, 직관적 통찰력, 시각화 능력은 모두 높게 나타났으나 일반화 및 적용능력은 차이를 보였으며 연역적 사고는 2명 모두 낮게 나타났다. 그리고 가정환경, 인지적, 정의적 특성들이 문제해결특성과는 직접적인 관련을 보이지 않았지만 간접적인 영향을 주고 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 영재 교육과 중등수학 교육을 위한 교육과정, 교재 개발 및 교수법을 향상시키는데 가치있는 자료가 될 수 있을 것이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.1-19
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• 2016

본 연구는 오늘날 사용되는 식의 표기를 괄호 생략의 관점에서 고찰하였다. 먼저 연산 기호 생략 규칙과 관련한 초 중등 교과 내용을 검토해본 결과, '$48{\div}2(9+3)$의 계산 결과는 얼마인가?'라는 물음에 답할 명시적 근거를 찾기 어려웠다. 다음 표기에 관한 근본적인 탐구를 위해 전위 표기법, 중위 표기법, 후위 표기법의 특징을 살펴보고, 중위 표기법이 갖는 장 단점을 확인하였다. 동시에 표기법의 발전을 괄호 생략의 관점에서 조명해 보았다. 이러한 고찰로부터 연산 생략은 곧 함수의 이미지라는 관점이 괄호 생략을 원활하게 해석할 수 있는한 방법임을 확인할 수 있었다. 이를 통해 역사 발생적 원리에 따른 수학적 표기 지도, 중위 표기법의 선택 맥락 이해와 난점 극복을 위한 노력의 재현, 연산자를 포함한 생략된 괄호를 찾아 근본 식을 파악하는 활동, 곱셈이 생략된 경우를 함수의 이미지로서 간주하는 관점의 명시 등을 포함한 몇 가지 지도방안을 제안하였다.

• 공학교육연구
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• 제18권6호
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• pp.3-10
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• 2015

이 연구에서는 로봇 연관 STEAM 교수학습 프로그램을 조사 분석하고, 초 중등학교를 위한 로봇 STEAM 교수학습 프로그램 내용을 제안하였다. 프로그램을 분석한 결과, 예술과 인문사회 분야의 내용이 가장 많은 것으로 조사되었고, 과학, 기술, 수학의 순서로 포함되어 있었다. 학교급별 STEAM 교수학습 프로그램 내용 융통합이 유사한 패턴이 나타났다. 중학교의 프로그램은 STEAM 교육에서 추구하는 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험, 평가, 진로 등의 요소들을 균등한 비율로 포함하고, 초등학교와 고등학교의 프로그램은 진로와의 연계 내용이 적게 포함되어 있는 것으로 나타났다. STEAM 교육의 지향과 활동요소를 총체적으로 고려한 로봇 STEAM 교수학습 프로그램의 학교급별 내용을 제안하였다.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.1-11
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• 2018

과학, 기술, 공학, 예술, 그리고 수학을 통합한 STEAM 프로그램은 중등 교육에서 필수적인 요소로 자리 잡았고 소프트웨어 교육은 앞으로 중등학교에서 필수 이수과목으로 선정될 예정이다. 본 연구에서는 STEAM 교육과 함께 소프트웨어 교육 자료로 레고 마인드스톰 로봇 활용방안을 제안하고자 한다. 5차시로 개발된 STEAM 교육 프로그램은 차시별로 STEAM 교육에서의 핵심적인 요소를 포함하여 문제해결중심으로 구성되었고, 이를 수업에 적용하여 사례를 분석하였다. 분석 결과 레고 로봇을 활용한 STEAM 프로그램은 학생들에게 창의적인 사고와 문제해결 방법에 대해 구상 할 수 있는 기회를 제공하고 소프트웨어 교육과 과학 수업에의 활용 가능성에 대해 긍정적인 결과를 보였다. 또한 본 연구에서 개발한 프로그램은 방과 후 수업, 영재수업 등 현장에 적용 가능함을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제23권1호
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• pp.17-35
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• 2013

본 연구에서는 초 중등 수학교사의 전문성을 신장하기 위해, 문장제 상황을 바탕으로, 정수를 대상으로 하는 나눗셈 알고리즘과 유클리드 알고리즘을 분수(유리수)를 대상으로 하는 나눗셈 알고리즘과 유클리드 알고리즘으로의 확장에 대해 다룬다. 분수 나눗셈의 문장제 상황에 나타난 이산적 환경과 연속적 환경 및 등분제와 포함제에 따라 '나눈다'는 개념을 두 유형으로 분류하였다. 하나는 유리수체에서 현대대수학 관점에서 다루어지는 대수적 개념이며, 다른 하나는 몫과 나머지가 동반된 정수 나눗셈 알고리즘을 유리수 나눗셈 알고리즘으로 일반화하는 개념이다. 후자의 개념을 중심으로 학교수학에서 다루어지거나 다룰 수 있는 문제 상황을 제시하며, 분수를 대상으로 하는 나눗셈 알고리즘, 최대공약수와 최소공배수, 유클리드 알고리즘에 관해 논의한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권3호
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• pp.297-319
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• 2021

본 연구는 Gess-Newsome(1999)의 변형적 관점에서 수학교사의 수학적 이해와 잠재적 학생들을 가르치기 위한 지도방법 간의 관계를 면밀히 이해하고자 중등 수학교사 4명을 대상으로 질적 사례 연구를 수행하였다. 구체적으로, 대수식 쓰기 문제해결을 위한 발달에 핵심적인 이해를 조사 후, 연구 참여자들이 이에 주목하여 문제를 해결하는지 분석하였다. 나아가 대수식 쓰기를 지도하기 위한 수업을 예상하는 과정에서 나타나는 교수적 행동과 수학적 이해 사이의 연관성을 분석하였다. 분석 결과 KDU에 주목한 2명은 대수식 쓰기 문제해결에 성공했으나, 다른 2명은 가분수 상황을 그림으로 나타내거나 상호적 추론을 요구하는 문제를 어려워하였다. 또한 교사들이 구상한 대수식 쓰기를 지도하는 방법에서 확인된 교수적 행동은 그들이 문제해결 과정에서 주목했던 수학적 이해가 투영되어 있었다. 본 연구 결과는 특정 수학 내용에 대한 교사의 KDU와 교수 활동을 위한 지식과의 연결 사례를 제시함으로 교사교육 연구에 기여한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권3호
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• pp.527-547
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• 2024

수학 교사가 수학적 모델링 수업을 위해 과제를 개발하고 수업을 설계하여 실행하는 데에는 많은 어려움이 있으며, 이와 같은 어려움은 학교수학에서 수학적 모델링 수업이 잘 실행되지 않는 원인으로 작용한다. 본 연구에서는 이와 같은 교사의 어려움을 개선하기 위하여, 중등 예비교사들이 수학 교과서 실세계 맥락 과제를 수학적 모델링 과제로 변형하고, 변형된 과제를 적용하여 수업을 실행하는 과정을 살펴보았다. 특히, 과제 변형과 수업 실행 과정에서, 수학적 모델링 과제의 특징이라고 할 수 있는 수학적 모델링 과정의 각 단계 및 과제의 개방성과 현실성이 어떻게 변화하는지 살펴보았다. 이를 위해, 중등 예비교사 의한 변형 전후 과제, 변형 전 과제 분석 결과 보고서, 과제 변형 보고서, 수업 실행 장면을 녹화, 녹음 및 전사한 자료, 수업 실행에 대한 동료평가와 자기평가를 수집하였으며, 사례 분석 절차에 따라 자료를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 예비교사들은 과제 변형 시 개방성과 변수 정의하기 단계 및 수학적 모델 도출하기 단계에 주목하는 경향을 보였으며, 이에 따라 변형된 과제에서는 변형 전과 비교하여 개방성과 변수 정의하기, 수학적 모델 도출하기 단계에 대한 학습 기회가 증진되었다. 둘째, 예비교사의 수업 실행 과정에서 변형된 과제의 개방성과 변수 정의하기, 수학적 모델 도출하기 단계가 다시 제한되는 경향이 나타났다. 셋째, 예비교사들은 위에서 언급한 수학적 모델링 과정의 단계들 외에 나머지 단계에 대하여 과제 변형과 수업 실행 과정에서 크게 주목하지 않았다. 이상의 연구결과를 토대로 예비교사들이 수학적 모델링 과제의 변형과 수업 실행 시 갖는 어려움을 확인하고 향후 수학적 모델링에 대한 예비교사교육의 시사점을 제안하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제26권1호
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• pp.137-154
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• 2012

미적분학에서 '근사(approximation)'는 핵심 개념 가운데 하나인데, 이를 설명하기 위한 기본 개념은 '접선(tangent)'이며, 접선은 특별한 조건을 가지는 '직선(line)'이다. 본 연구에서는 미적분학의 이론적 기초가 되는 이들 수학적 지식에 대해 중등학교 기하지도 관점에 기초하여 교수학적 고찰을 하고, 이와 관련하여 개연성 있는 지도를 위한 주안점과 지도 방안을 제안한다. 이를 위해 유클리드 기하학에서의 점, 선, 원, 직선, 접선, 근사에 대해 알아보고, 이를 해석 기하학으로 번역하는 과정을 통해 대수적 조작을 위한 수학적 지식들을 유의미하게 유도한다. 그리고 현대수학의 관점으로 이를 발전시켜 근사를 위한 수학적 지식들의 유선(流線, stream line)을 구성한다. 또한 이를 바탕으로 직선, 접선 그리고 근사에 관한 학교수학의 내용을 고찰하여 지도의 주안점과 지도 방안을 모색한다. 이러한 연구는 교사들에게 교수학적 내용지식을 주며, 이들 수학적 지식을 개연성 있게 지도할 수 있는 수업모델 개발에 대한 기초를 제공한다. 나아가 학생들에게 수학이 계통적 학문이라는 것과 학교수학이 뚜렷한 목적성 아래 구성된 활동이라는 것을 인식하게 한다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제4권2호
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• pp.161-192
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• 2002

This paper investigated the teaching and teaming of contents-related graphing in Korean secondary textbooks and suggested the improved methods of graph instruction through this analysis. reification-the case of function, In Harel, G., Dubinsky(Eds.), The Concept of Function : Aspects of Epistemology and Pedagogy Textbooks are analyzed from the viewpoint of the proportion of graphing contents, their sequencing, the proportion of each domain in graphing activities (interpretation vs. construction, quantitative vs. qualitative aspect, local vs. global aspect) and tasks (prediction, translation, scaling), and the difference in the graphing contents between the sixth and the seventh curriculum. This analysis demonstrates that graphing contents are increasing in textbooks, therefore the high school textbooks appear in almost every content area. The graphing activities concentrate on the construction, the quantitative aspects, and the local aspects, and are gradually focusing on the interpretation and global aspects of high school textbooks. Furthermore, most of graphing tasks favor translation. In contrast, the current seventh curriculum includes a balance of interpretation and construction activities and has more global aspects than the sixth curriculum based textbooks; however, the qualitative approach still rarely appears. For the graphing tasks, translation is still prevalent, but the importances of prediction tasks based on graph have increased in comparison with the sixth curriculum textbooks. Further, the seventh curriculum based textbooks are designed to stimulate more dynamic graphing instruction by introducing new tools such as graphing calculators and computer software. We suggest that the qualitative and global aspects should be emphasized in early graph instruction, a variety of graph activities in realistic contexts should be performed, and educational technology such as graphing calculator and computer can be efficient to implement these ideas.