시각적 표현을 강조한 수업이 문제해결력과 수학 학습 태도에 미치는 영향
저자
발행사항
서울 : 서울교육대학교 교육대학원, 2013
학위논문사항
학위논문(석사) -- 서울교육대학교 교육대학원 , 초등수학교육 , 2013. 8
발행연도
2013
작성언어
한국어
발행국(도시)
서울
형태사항
; 26 cm
소장기관
본 연구의 목적은 시각적 표현을 강조한 수업이 문제해결력 향상과 긍정적 수학 학습 태도를 가져올 것인가 하는 연구문제 검증을 통해 시각적 표현이 문제해결력과 수학 학습 태도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다.
본 연구를 수행하기 위해 서울시 강서구 S초등학교에 5학년 2개의 반을 대상으로 실험연구를 실시하였다. 우선 예비검사를 통해 실험집단과 비교집단을 선정하였고 각 집단 23명, 총 46명의 학생을 대상으로 연구를 진행하였다.
우선, 시각적 표현 중심 수업이 문제해결력과 수학 학습 태도에 미치는 영향을 검증하기 위해서 실험 및 비교 집단에 사전 문제해결력 검사지 및 학습 태도 설문지를 t-검증하여 동질집단임을 확인하였다. 그리고 실험집단에는 선 도식, 표 도식, 전체-부분도식 등의 시각적 표현을 강조한 문제해결수업을 실시하고 비교집단에는 일반적 교수-학습방법으로 각각 5차시의 수업을 진행하였다. 그리고 연구 결과를 알아보기 위해 실험 및 비교집단에 사후 문제해결력 검사지 및 학습 태도 설문지를 t-검증을 실시하였다.
본 연구의 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
첫째, 시각적 표현을 학습한 학생들은 문제해결력 향상에 있어서 유의미한 효과를 보였다. 학생들은 문제를 내적인 시각적 표상을 통해 문제 상황을 이해한 뒤, 적절한 시각적 표현으로 나타내고 그 표현에서 문제해결의 결정적 단서가 될 수 있는 새로운 정보, 조건들의 관계를 발견하고 문제해결계획을 세워 성공적으로 문제를 해결하였다. 그리고 시각적 표현 중에서 그림 표현보다 도식 표현이 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 학생들에게 정보간의 관계를 나타내는 도식 표현을 지도한 결과 학생들은 문제 외적인 부분보다 조건간의 관계에 집중하고 새로운 정보를 활용해 성공적인 문제해결을 하는 경우가 많아졌다. 또한 학생들이 문제해결과정에서 시각적 표현의 유용성을 인식하게 되었다. MPI검사를 통해 사전 검사에서 실험집단과 비교집단은 비슷한 시각화 경향을 보였으나 사후검사에서 실험집단 학생들의 시각적 표현 경향성이 강하게 나타났다. 학생들이 시각적 표현을 활용하는 것이 문제해결에서 유용하다는 것을 인식한 것으로 추측된다.
둘째, 시각적 표현을 강조한 수업은 통해 수학 학습 태도에 유의미한 효과를 가져왔다. 이는 학생들이 시각적 표현을 이용하여 성공적 문제해결을 경험하면서 수학학습 에 긍정적인 태도를 가지게 되었다. 구체적인 하위영역에서는 자신감과, 의지력, 호기심, 가치에 긍정적 영향을 주었다. 학생들이 성공적인 학습경험을 통해 스스로 문제를 해결할 수 있다는 수학 자신감이 높아지고 이를 바탕으로 어려운 문제들에 대해 포기하지 않고 도전하는 의지력이 길러진 것으로 추측된다. 이러한 자신감과 의지력은 문제에서 요구하는 것은 무엇인지, 어떤 유형의 문제인지, 어떻게 풀어나갈지에 대한 궁금증을 가지고 문제를 탐구하는 호기심을 기르고 궁극적으로 수학에 대한 가치를 긍정적으로 평가하게 된 것으로 보인다.
본 연구가 가지는 의의는 학생들이 자기 주도적으로 문제해결과정을 이끌며 수학교육의 목표인 문제해결력 향상을 위해 시각적 표현은 하나의 효과적인 지도방안이 될 수 있다. 또한 시각적 표현은 학생들의 수학적 능력에 비해 낮고 부정적인 수학적 태도에 자신감, 의지력, 탐구력을 길러 긍정적인 수학 학습 태도를 가지도록 할 수 있다.
연구의 제한점으로는 연구 대상이 특정 지역의 초등학생에만 해당되고, 연구 대상 인원이 제한적이며, 총 5차시의 단기간 수업시간 때문에 연구 결과를 다른 학년, 다른 지역 학생들에게 일반화시키기 어렵다는 것이다. 한편 추후 연구에서 학생들이 문제해결과정에서 도식 표현을 활용하도록 지도해야 하며 특히, 하위권이나 부진학생들에게 도식 표현에 대한 구체적인 지도 연구가 이루어져야 한다. 또한 시각적 표현이 개념, 원리 등의 목표, 수와 연산, 도형 등의 영역으로 확장되어야 하며 수업에서 교사가 시각적 표현을 어떻게 지도하고 있는지에 대한 연구도 필요하다.
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