과정중심 수학 동시 쓰기활동이 수학 학업성취도와 수학적 태도에 미치는 영향 : 4,5,6학년 도형영역을 중심으로 = The Effects of the Process-based Mathematics Children's Verse Writing Activities on Mathematics Achievements and Learning Attitudes : Focused on Geometry of 4th, 5th and 6th Grades
저자
발행사항
서울 : 서울교육대학교 교육대학원, 2014
학위논문사항
학위논문(석사)-- 서울교육대학교 교육대학원 : 초등수학교육 초등수학교육 2014. 8
발행연도
2014
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
vi, 95 p. ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 박만구
소장기관
Although recent trends in mathematics education recommend various teaching and learning methods, the reality is that the subject is taught mainly by teacher-led explanation methods which leads to the students finding mathematics as a difficult and boring subject. Moreover, according to the recently published results of “Programme for International Student Assessment [PISA]”, Korean mathematics students were shown to have a very low index of affective learning attitudes despite high academic achievements. Thus we face a real problem in seeking to maintain both high academic achievements as well as the growth of positive mathematical attitudes. Rather than meaningless concept understanding and mechanical memorization the introduction of new teaching and learning methods effective in concept formation as well as facilitating student interest in conjunction with real-life problem solving is needed. In this study, new teaching and learning methods as one of the mathematics courses at the same time introducing a work program centered on simultaneous mathematical achievement and mathematical development as well as mathematics attitude to verify the effects on the school site so that it can be applied to that purpose.
For the purposes of this study, the problem was set as follows:
First, what are the characteristics of process-centered mathematics and writing programs?
Second, what effect do the process-centered mathematics and writing programs have on the academic achievements of 4th, 5th and 6th grade students?
Third, what effect do the process-centered mathematics and writing programs have on the attitudes of 4th, 5th and 6th grade students?
To solve this problem, two groups with similar levels of academic achievements and attitudes were selected, and their results were compared and analyzed, where one group practiced process-centered mathematics and writing whilst the other group used traditional teaching and learning methods.
Process-centered mathematics and writing programs developed mainly on the geometry unit were composed of four levels, idea generation, idea selection, use and idea organization grouped into similar sections in order to separate into two sections, which were applied in class. In addition to this, in order to ensure test tools of reliability and validity related to mathematical academic achievement and attitudes, assessments developed by the Korean Science and Engineering Foundation as well as tests for mathematical attitudes developed by the Korean Educational Development Department were used. Pre- and post- testing practiced both independent sample t- testing and dependent sample t- testing using the statistics program, I-Statistics which analyzed class evaluation surveys which were completed after every unit in order to find out more specifically the students’ thoughts and feelings on the classes.
The results of the practice of this study’s problem can be summarized as follows.
Firstly, the process-centered mathematics and writing activity of geometry had a positive impact on academic achievement in mathematics. Although there was not a significant difference in the fourth grade, significant differences in the fifth and sixth grade were found. Through this we know that the higher the grade the better that mathematical understanding is as well as the application of such ability.
Secondly, in regards to attitudes in mathematics, process-based mathematics and writing activities had a positive impact. In particular, the improvement of mathematical attitudes was evident in all grades. It confirmed the effective facilitation of interest and enjoyment towards learning mathematics by 4th,5th and 6th graders who had undertaken these mathematics classes.
This study of the development and application of process-centered mathematics and writing activity program for learning mathematics could be the starting point for a follow-up study. Although there has been research studies using story and writing in other subjects, so far, including science, there has been very little research studies and teaching practices that feature story and writing in mathematics. Due to preconceived notions about story and writing the dominant thinking was that although story and writing would encourage students’ interest and enjoyment in studying mathematics it would not have an impact on improving academic achievement. However, results of studies have shown that students who learned geometry by expressing the content through story and writing had a better and clearer understanding of the mathematics and could apply this in real life thus confirming the contribution to the improvement of academic achievement.
However since this study was practiced during a short period of time, was centered on geometry amongst the units of mathematics and practiced on 4th, 5th and 6th graders who represent the elementary level of education, there are limitations to this study. Therefore, to expand the scope of this research to include other units of mathematics education and/or other areas of learning, it needs to be supported by subsequent studies. In addition, further research on the various methods to apply mathematical story and writing in mathematics education is also needed.
최근 수학교육의 경향이 다양한 교수․학습 방법을 권장하고 있지만 현장에서는 여전히 교사주도의 설명식 수업 방식이 주를 이루고 있어 학생들에게 수학은 재미없는 과목으로 인식되고 있는 것이 현실이다. 또한 얼마 전 발표된 ‘국제 학업성취도평가 Programme for International Student Assessment [PISA]’ 결과에 따르면 우리나라 학생들은 수학 과목에 있어 높은 학업 성취와 달리 학습태도와 관련된 정의적 지수는 매우 낮게 나왔다. 따라서 우리는 높은 학업 성취를 유지하면서 긍정적인 수학적 태도 신장도 함께 추구해야하는 현실적인 문제에 직면해 있다. 무의미한 개념 암기와 기계적인 문제풀이보다는 실생활과 연계해 학생들의 흥미를 유발하면서도 개념 형성에 효과적인 새로운 교수․학습 방법의 도입이 필요하다. 이에 본 연구에서는 새로운 교수․학습 방법의 하나로 수학 수업에 동시를 도입하여 과정중심 수학 동시 쓰기활동 프로그램을 개발하고 수학 학업성취도와 수학적 태도에 미치는 효과를 검증함으로써 학교 현장에서 이를 적용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
본 연구의 목적을 위하여 다음과 같이 연구 문제를 설정하였다.
첫째, 과정중심 수학 동시 쓰기활동 프로그램의 특징은 무엇인가?
둘째, 과정중심 수학 동시 쓰기활동이 4학년, 5학년, 6학년 학생들의 도형영역의 수학 학업성취도에 어떠한 영향을 미치는가?
셋째, 과정중심 수학 동시 쓰기활동이 4학년, 5학년, 6학년 학생들의 도형영역의 수학적 태도에 어떠한 영향을 미치는가?
이러한 연구 문제를 해결하기 위하여 학년별 수학 학업성취도가 동질한 두 집단을 선택하여 한 집단에게는 과정중심 수학 동시 쓰기활동을 적용하고 다른 집단에게는 전통적인 교수․학습 방법을 적용하여 두 집단 간의 결과를 비교․분석하였다. 또한, 연구 집단을 대상으로 수학적 태도 검사 및 수업 반응 설문을 실시하여 그에 따른 결과도 분석하였다.
도형 영역 단원을 중심으로 개발된 과정중심 수학 동시 쓰기활동 프로그램은 아이디어 생성하기, 아이디어 선택․적용하기, 아이디어 정리하기, 작품화하기의 4단계로 구성되었고 단원 내에 유사한 학습 내용을 묶어 2영역으로 구분하여 수업에 적용하였다. 또한 수학 학업성취도와 수학적 태도에 대한 검사도구의 신뢰도와 타당도를 확보하기 위해 한국과학창의재단에서 개발한 평가문항 및 한국교육개발원에서 개발한 수학적 태도에 대한 검사지를 활용하였다. 사전․사후 검사는 통계프로그램인 I-Stastistics을 이용하여 독립표본 t - 검정과 종속표본 t - 검정을 실시하였고 수업에 대한 학생들의 생각이나 느낌을 좀 더 구체적으로 알아보기 위해 단원의 모든 차시 수업이 끝난 후 수업 반응 설문지를 작성하도록 하여 이를 분석하였다.
본 연구 문제의 실행에 따른 결과를 정리하면 다음과 같다.
첫째, 도형 영역에서의 과정중심 수학 동시 쓰기활동은 수학 학업성취도 향상에 긍정적인 영향을 주었다. 4학년에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았지만 5, 6학년에서는 유의미한 차이를 보였다. 이를 통해 학년이 높을수록 수학 동시를 통한 수학적 개념 형성이 용이하고 이를 응용할 수 있는 능력도 향상됨을 알 수 있었다.
둘째, 과정중심 수학 동시 쓰기활동은 수학적 태도 개선에 긍정적인 영향을 주었다. 특히, 전 학년에서 고르게 수학적 태도의 개선 효과가 나타났다. 이는 수학 동시를 활용한 수업이 4, 5, 6학년 학생들의 수학 학습에 대한 흥미와 관심을 유도하는데 효과적이었음을 확인시켜준다.
본 연구는 수학 수업에 과정중심 수학 동시 쓰기활동 프로그램을 개발․적용하였는데 이는 후속 연구의 시작점이 될 수 있을 것이다. 과학과를 포함한 다른 교과에서는 지금껏 동시를 활용한 연구 논문들이 있었지만 수학과에서는 동시를 활용한 연구 논문이나 수업 사례가 극히 드물었다. 그동안 동시에 대한 선입견 때문에 동시는 수학 수업에서 학생들의 흥미와 관심을 유발하지만 수학 학업성취도 향상에는 영향을 미치지 못한다는 생각이 지배적이었다. 하지만 연구 결과 학생들이 도형 영역과 관련된 학습 내용을 수학 동시로 표현함으로써 더욱 수학적 개념을 명확히 이해하고 이를 실생활에 응용할 수 있어서 학업성취도 향상에도 기여했음을 확인할 수 있었다.
하지만 본 연구는 수학 내용영역 중에 도형 영역을 중심으로 단기간에 실시하였고, 초등학교 4, 5, 6학년 한 개 학급의 아동들을 대상으로 하였기 때문에 연구의 제한점이 있다. 따라서 적용범위를 확대시켜 수학 교과의 다른 내용영역이나 타 지역에 적용해 보는 후속 연구가 뒷받침되어야 할 것이다. 또한 수학 동시를 수학교과에 적용할 수 있는 다양한 방법들에 대한 후속 연구도 필요할 것이다.
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