초등학교 6학년 수학영재들의 기하 과제 증명 능력에 관한 사례 분석

Mathematically Gifted 6th Grade Students' Proof Ability for a Geometric Problem

본 연구는 경기도의 A, S시 교육청 과학영재교육원에서 교육을 받고 있는 초등학교 6학년 학생들이 기하 영역의 특정 과제를 해결하는 과정에서 보여주는 증명의 수준과 증명의 구성 요소에 대한 이해 정도를 확인하는 것이다. 이를 위해 동일한 시기에 선발되어 함께 교육프로그램에 참여하고 있는 20명 중 표현력이 우수한 3명의 학생을 담임교수로부터 추천 받아 질적 연구 방법을 통해 분석하였다. 각 학생들에게 Clairaut의 기하 과제 중 하나인 '두 직사각형의 넓이를 합한 것과 동일한 넓이를 갖는 하나의 직사각형을 작도하시오'라는 과제를 제시하고, 그것을 해결하는 과정에서 나타나는 증명의 수준과 증명의 구성 요소에 대한 이해와 관련하여 초등 수학영재들이 보여주는 사고의 특징을 분석하였다. 자료 분석은 Waring(2000)이 제시한 증명 수준과 Galbraith(1981), Dreyfus & Hadas(1987), 서동엽(1999) 등이 제시한 증명의 구성 요소에 기초하여 이루어졌다. 그 결과, 4가지의 의미 있는 결과를 도출하였고 이를 바탕으로 수학영재교육에 주는 시사점을 논의하였다.

This study examined the proof levels and understanding of constituents of proving by three mathematically gifted 6th grade korean students, who belonged to the highest 1% in elementary school, through observation and interviews on the problem-solving process in relation to constructing a rectangle of which area equals the sum of two other rectangles. We assigned the students with Clairaut's geometric problems and analyzed their proof levels and their difficulties in thinking related to the understanding of constituents of proving. Analysis of data was made based on the proof level suggested by Waring (2000) and the constituents of proving presented by Galbraith(1981), Dreyfus & Hadas(1987), Seo(1999). As a result, we found out that the students recognized the meaning and necessity of proof, and they peformed some geometric proofs if only they had teacher's proper intervention.