수와 연산 영역 부진 학생의 산술적 사고 수준에 관한 사례 연구 - 초등학교 6학년 한 학생을 대상으로 -

A Case Study on Levels of Arithmetical Thinking of an Underachiever in Number and Operation - Focusing on a 6th Grader -

  • 임미인 (서울교육대학교 교육전문대학원) ;
  • 장혜원 (서울교육대학교)
  • Lim, Miin (Graduate School, Seoul National University of Education) ;
  • Chang, Hyewon (Seoul National University of Education)
  • 투고 : 2016.07.10
  • 심사 : 2016.08.02
  • 발행 : 2016.08.31

초록

수와 연산은 초등수학에서 가장 기본이고 핵심이면서도 학생들이 많은 어려움을 겪는 영역으로 알려져 왔다. 이와 같은 학습의 어려움은 계산 방법이나 계산 기능의 측면을 강조하는 것만으로는 근본적인 해결이 어렵고, 관련 사고의 측면에서 검토할 필요가 대두된다. 본 연구는 Guberman(2014)에 기초하여 수와 연산 영역 부진 학생의 산술적 사고 수준 및 산술에 대한 이해 정도를 분석하여 산술에 관한 어려움의 원인을 진단하고 그에 대한 처방 방안을 모색하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 수학 학습 중 유독 수와 연산 영역에서만 어려움을 보이는 한 초등학교 6학년 학생을 대상으로 두 차례에 걸쳐 산술적 사고 수준 및 산술 개념 이해 검사를 실시하고 학생의 반응을 분석하는 사례 연구를 실시하였다. 분석 결과, 연구 대상 학생의 산술적 사고는 Guberman의 1수준에 해당하며 몇 가지 산술 개념과 관련하여 이해에 어려움을 지니고 있음이 파악되었다. 분석 결과 및 그에 대한 논의로부터 구체적인 처방 방안을 제시하였다.

Number and operation is the most basic and crucial part in elementary mathematics but is also well known as a part that students have lots of difficulties. A lot of researches have been done in various ways to solve this problem but it can't be solved fundamentally by emphasizing calculation method and skill. So we need to go over it in terms of relevant arithmetical thinking. This study aims to diagnose the cause of an underachiever's difficulties about arithmetic and finds a prescription for her by analyzing her level of arithmetical thinking based on Guberman(2014) and understanding about arithmetic. To achieve this goal, we chose an 6th grader who's having a hard time particularly in number and operation among mathematics strands and conducted a case study carrying out arithmetical thinking level tests on two separate occasions and analyzing her responses. As a result of analyzing data, her arithmetical thinking corresponded to Guberman's first level and it is also turned out that student is suffering from some arithmetic concepts. We suggest several implications for teaching of arithmetic at elementary school in terms of the development of arithmetical thinking based on analysis result and discussion about it.

키워드

참고문헌

  1. 강완, 김상미, 박만구, 백석윤, 오영열, 장혜원 (2014). 초등수학교육론. 서울: 경문사.
  2. 강흥규 (1997). Dewey의 지식론과 산술 교육론, 대한수학교육학회 논문집, 7(1), 415-434.
  3. 교육부 (2015). 수학 4-1. (주)천재교육.
  4. 국립국어원 (2016). 표준국어대사전. http://stdweb2.korean.go.kr/search/List_dic.jsp(2016.06.13).
  5. 권미선 (2015). 범자연수와 그 연산의 핵심 교수.학습 요소에 따른 수업 모형 개발 및 지도의 실제. 한국교원대학교 대학원 박사학위논문.
  6. 김남희 (1994). 대수적 사고에 관한 고찰: 산술과의 관련성과 변수개념. 대한수학교육학회 논문집, 4(2), 189-204.
  7. 김선희, 김부미, 이종희 (2014). 수학교육과 정의적 영역. 서울: 경문사.
  8. 김성준 (2002). 수학 학습에서 이행에 관한 고찰-산술과 대수를 중심으로-. 대한수학교육학회지 수학교육학연구, 12(1), 29-48.
  9. 김용태 (2016). 인식론적 장애 예방을 위한 초등수학의 진단과 처방. 서울: 교우사.
  10. 도종훈, 최영기 (2003). 수학적 개념으로서의 등호 분석. 한국수학교육학회지 시리즈 A <수학교육>, 42(5), 697-706.
  11. 방정숙, 최지영 (2011). 범자연수와 연산에 관한 수학 교과서 분석: 일반화된 산술로서의 대수 관점을 중심으로. 한국수학교육학회지 시리즈 A <수학교육>, 50(1), 41-59.
  12. 안지영, 전영주, 윤마병, 이종학 (2014). 한국의 2009 개정 수학과 교육과정과 미국의 수학과 교육과정 규준 CCSSM의 비교 분석 -초등학교 수와 연산 영역을 중심으로-. 한국학교수학회논문집, 17(4), 437-464.
  13. 우정호 (2011). 학교수학의 교육적 기초(제2증보판). 서울: 서울대학교출판문화원.
  14. 우정호, 정영옥, 박경미, 이경화 (2006). 수학교육학 연구방법론. 서울: 경문사.
  15. 유충현 (2011). 산술교육에서의 직관적 전개가 가지는 인간 교육적 의미. East Asian Mathematical Journal, 27(4), 453-470.
  16. 이종학 (2014). 산술과 대수 영역의 문장제 문제 해결 전략에 대한 초등 예비교사의 내용지식 연구. 한국콘텐츠학회논문지, 14(12), 1083-1099. https://doi.org/10.5392/JKCA.2014.14.12.1083
  17. 이형주, 고호경 (2015). 협동학습 및 또래교수 프로그램이 수학학습부진학생의 인지적.정의적 영역에 미치는 효과 메타분석. 대한수학교육학회지 수학교육학연구, 25(1), 113-137.
  18. 이혜민, 신인선 (2011). 산술과 대수적 사고의 연결을 위한 분수 scheme에 관한 사례 연구. 한국수학교육학회지 시리즈 C <초등 수학교육>, 14(3), 261-275.
  19. 이화영 (2011). 초등학생의 대수 추론 능력과 조기 대수(Early Algebra) 지도. 건국대학교 대학원 박사학위논문.
  20. 장혜원, 임미인, 강태석 (2015). 초등 수학 학습 부진아의 자릿값 이해 수준. 대한수학교육학회 수학교육학연구, 25(3), 347-366.
  21. 장혜원, 최민아, 임미인 (2014). 0처리 오류에 기초한 교과용 도서 분석 및 활동 구성. 한국초등수학교육학회지, 18(2), 257-278.
  22. 한국과학창의재단 (2015). 수학 클리닉 진단 검사지 및 수학 클리닉 진단 검사 가이드라인. http://www.askmath.re.kr.
  23. Berman, J. (2011). SToPV: A five minute assessment of place value. Australian primary mathematics classroom, 16(4), pp.24-28.
  24. Brownell, W. A. (1947). The place of meaning in the teaching of arithmetic, Elementary school journal, 47, pp.256-265. https://doi.org/10.1086/462322
  25. Buswell, G. T. (1950). Study pupil's thinking in arithmetic. The phi delta kappan, 31(5), pp.230-233.
  26. Caldwell, J. H., Karp, K., & Bay-Williams, J. M. (2011). Developing essential understanding of addition and subtraction for teaching mathematics in prekindergarten-grades2. Reston: NCTM.
  27. CCSSI (2010). Common Core State Standard for Mathematics. http://www.corestandards.org.
  28. Guberman, R. (2008). A framework for characterizing the development of arithmetical thinking. Proceeding of ICME-11-topic study group 10: Research and development in the teaching and learning of number system and arithmetic, pp.113-122.
  29. Guberman, R. (2014). Development of arithmetical thinking: Evaluation of subject matter knowledge of pre-service teachers in order to design the appropriate course. International journal of science and mathematics education, pp.1-17.
  30. Herscovics, N., & Linchevski, L. (1994). A cognitive gap between arithmetic and algebra. Educational studies in mathematics, 27(1), pp.59-78. https://doi.org/10.1007/BF01284528
  31. Hiebert, J., & Lefevre, P. (1986). Conceptual and procedural knowledge in mathematics: An introductory analysis. In Hiebert, J.(Ed.), Conceptual and procedural knowledge: The case of mathematics, pp.1-27. Hillsdale, NJ: Erlbaum.
  32. Krysztofiak, W. (2015). Representational structures of arithmetical thinking: Part I. DOI 10.1007/s10516-015-9271-1.
  33. Lannin, J., Chval, K., & Jones, D. (2013). Putting essential understanding of multiplication and division into practice in grades 3-5. Reston: NCTM.
  34. Leontiev, A. N. (2005). On the development of arithmetical thinking in the child. Journal of Russian and East European Psychology, 43(3), pp.78-95. https://doi.org/10.1080/10610405.2005.11059248
  35. Merriam, S. B. (1988). The case study research in education. San Francisco: Jossey-Bass.
  36. NCTM (2000). Principles and standards for school mathematics. VA: Reston.
  37. Reys, L. H. (1984). Affective variables and mathematics education. The elementary school journal, 84(5), pp.558-581. https://doi.org/10.1086/461384
  38. Usiskin, Z. (1982). van Hiele levels and achievement in secondary school geometry. CDASSG Project. Chicago: University of Chicago.
  39. van Hiele, P, M. (1986). Structure and insight: A theory of mathematics education. Orlando, Fla: Academic Press.
  40. Warren, E. (2003). The role of arithmetic structure in the transition from arithmetic to algebra. Mathematics education research journal, 15(2), pp.122-137. https://doi.org/10.1007/BF03217374