An exploration of alternative way of teaching the Fundamental Theorem of Calculus through a didactical analysis

미적분학의 기본정리의 교수학적 분석에 기반을 둔 지도방안의 탐색

  • Received : 2010.09.24
  • Accepted : 2010.11.04
  • Published : 2010.11.30

Abstract

This study analyzed the Fundamental Theorem of Calculus from the historical, mathematical, and instructional perspectives. Based on the in-depth analysis, this study suggested an alternative way of teaching the Fundamental Theorem of Calculus.

미적분학의 기본정리는 미분과 적분을 연결하는 중요한 정리로서 다양한 개념적 요소들을 포함하고 있고 그 가운데 학생들이 이해하기에 쉽지 않은 것들이 있어 교수학적 연구 대상으로 관심을 끌어 왔다. 본 연구에서는 미적분학의 기본정리의 이해의 요소와 인지과정에 바탕을 둔 교수학적 대안을 제시하기 위해 미적분학의 기본정리의 역사적 발달과정과 선행연구를 통하여 미적분학의 기본정리의 이해의 요소를 알아보고, 미적분학의 기본정리의 증명과정에서 누적함수와 변화율 개념을 분석하였다. 이를 바탕으로 미적분학의 기본정리의 지도방법에 대한 교수학적 대안과 교육적 시사점을 제안하였다.

Keywords

References

  1. 김연미 (2008). 공과대학 신입생들의 함수개념 연구와 함수 영역의 교육과정에 대한 제언. 한국수학교육학회지 시리즈E <수학교육 논문집> 22(4), 417-444
  2. 심재동.하준홍.이경희.천창범(2005). 미분적분학 단계별 교육을 위한 교과내용 및 방법 연구. 한국수학교육학회지 시리즈E <수학교육 논문집> 19(4), 633-647
  3. 정연준 (2010). 미적분의 기본정리에 대한 교수학적 연구, 서울대학교 박사학위 논문
  4. Artigue, M. (1991). Analysis. In D. Tall(Ed) Advanced mathematical Thinking. Boston:Kluwer, 167-198.
  5. Boyer, C. B. (2004). 미분적분학사(그 개념의 발달). (김경화, 역). 서울: 교우사
  6. Carlson, M. P., Smith, N. N., & Persson, J. (2003). Developing and connecting calculus students' notions of rate of change and accumulation: The FTC. In N. A. Pateman, B. J. Dougherty & J. Zilliox(Eds.), Proceedings of the 2003 Joint Meeting at PME and PMENA(Vo1.2, pp.165-172). Honolulu, HI: University of Hawaii.
  7. Courant, R. (2003). 수학이란 무엇인가. (박평우, 김운규, 정광택, 역). 서울: 경문사
  8. Dubinsky, E., & Harel, G. (1992). The nature of the process conception of function, In G. Harel & E. Dubinsky (Eds.), The concept of function: Aspects at epistemology and pedagogy (pp. 85-106). Washington, D.C.: Mathematical Association of America.
  9. Gordon, S. P. (1991). Discovering the Fundamental Theorem of Calculus Using Computer Algebra System. Mathematics and computer education 25(1), 6-9
  10. Hong, Y. Y. (1999). Promoting versatile understanding in integration using a computer. Unpublished Ph. D. Dissertation, The University of Auckland.
  11. Katz, J. (1993). A history at mathematics. Harper Collins College Publishers
  12. Kline, M. (1972). Mathematical thought from ancient to modem times. Oxford University Press.
  13. Larson, R., Hostetler, R. P., & Edwards, B. H. (2002). Calculus at a single variable(7th Ed), Boston: Houghton Mifflin Co.
  14. Oehrtman, M. C. (2002). Collapsing Dimension, Physical Limitation, and other Student Metaphors for limit Concepts: An Instrumentalist Investigation into Calculus Students' Spontaneous Reasoning. Unpublished Ph.D. Dissertation, University ad Texas, Austin.
  15. Smith, N. N. (2008). Student's emergent conceptions of the fundamental theorem at calculus. Unpublished Ph, D. Dissertation, Arizona state university.
  16. Suzuki, J. (2003). The area under a curve: conjecturing the fundamental theorem of calculus, Mathematics Teachs, 96(7), 474-8
  17. Tall, D. (1997). Functions and Calculus. In A. J. Bishop et al (Eds.), International Handbook at Mathematics Education, 289-325, Dordrecht: Kluwer.
  18. Thompson, P. W. (1994). Images of rate and operational understanding of the fundamental theorem of calculus, Educational Studies in Mathematics 26, 229-274 https://doi.org/10.1007/BF01273664
  19. Thompson, P. W., & Silverman, J. (2008). The concept of accumulation in calculus. In M. Carlson & C. Rasmussen (Eds.), Making the connection: Research and teaching in undergraduate mathematics. Washington, DC: Mathematical Association of America
  20. Toeplitz, O. (1967). The Calculus: a genetic approach The University of Chicago Press.