문제중심학습(PBL)에서 6학년 학생들의 문제해결 과정과 수학적 사고 = 6th Graders' Problem Solving Process and Mathematical Thinking on the Problem-Based Learning
저자
발행사항
청원군 : 한국교원대학교 교육대학원, 2014
학위논문사항
학위논문(석사)-- 한국교원대학교 교육대학원 : 수학교육학과초등수학교육전공 2014. 2
발행연도
2014
작성언어
한국어
주제어
DDC
372.7 판사항(22)
발행국(도시)
충청북도
형태사항
viii, 139 p. ; 26 cm
일반주기명
한국교원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수 : 이광호
심사위원 : 신인선, 이수진, 이광호
참고문헌 : pp. 126-128
소장기관
본 연구의 목적은 초등학교 6학년 수학 원주율과 원의 넓이 단원에서 활용할 수 있는 PBL문제를 개발하여 수업에 적용한 뒤 그 수업과정, 즉 학생들이 어떻게 문제를 해결해 가는지와 어떠한 수학적 사고 기능이 발현되는지에 대하여 탐색하고자 하였다. 이를 위해 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다.
1. 문제중심학습 수업과정에서 학생들의 문제해결 과정은 어떠한가?
2. 문제중심학습 수업과정에서 학생들의 수학적 사고는 어떠한가?
본 연구에 적용할 문제를 개발하기 위하여 6학년 원주율과 원의 넓이 단원의 교육과정을 분석하여 단원의 학습목표와 내용을 파악한 후 연구를 실시한 대전지역 초등학교 6학년 학생 32명을 대상으로 학습자의 특성을 파악하기 위한 설문을 실시하였다. 이를 바탕으로 학생들의 흥미와 관심사를 고려하여 두 개의 PBL 문제를 개발하였다. 이 문제를 활용하여 한 학급 학생들을 대상으로 총 6차시의 PBL수업을 진행하였고 그 수업과정을 질적 사례연구방법을 사용해 분석하였다.
본 연구를 통하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
첫째, 문제이해단계에서는 관찰, 분석을 통해 해결해야할 문제를 파악하고 문제를 해결하기 위한 계획을 세우기 위해 실생활 속 경험을 수학적 지식과 연관지어 생각하는 모습을 보였다. 그리고 개인-모둠-학급 전체의 순으로 문제해결계획표를 완성해나가는 활동을 통해 학생들이 해결해야할 문제의 핵심이자 목적을 계속적으로 떠올리는 모습을 볼 수 있었다.
둘째, 문제탐색단계에서는 문제해결을 위한 탐색 및 재탐색 과정을 거치면서 다양한 자료와 도구들을 탐색하여 새로운 아이디어를 떠올리고 이를 구체화하기 위해 스스로 연구하고 탐구하는 자기주도적 학습능력이 향상되었다. 또한 최선의 해결책을 찾기 위해 서로의 아이디어를 공유하고 발전시키는 사회적 상호작용을 통해 협동 능력이 향상되었다.
셋째, 문제해결단계에서는 각각의 모둠에서 선정한 해결책을 발표하면서 더 많은 아이디어를 공유하고 일정한 준거에 의해 서로의 해결책을 평가하고 비교하며 최고의 해결책을 찾아 칭찬하는 과정 속에서 기존의 학습방법에서는 느낄 수 없었던 학습의 특별한 즐거움과 뿌듯함을 느끼게 되었다.
넷째, 문제이해단계에서는 다양한 생각들을 떠올리기 위해 문제를 세심하게 관찰하고 분석하여 다른 친구들의 아이디어와 비교하는 등의 기초적 사고 기능이 두드러지게 나타났다. 문제탐색단계에서는 다양한 수학적 아이디어를 통합하고 발전시켜 나가는 과정에서 발달적 사고 기능이 발현되었다. 마지막 문제해결단계에서는 서로의 해결책에 대해 장․단점을 이야기하며 비판하고 판단하는 과정을 통해 복합적 사고 전략이 나타났다.
연구결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
첫째, 학급 전체 학생들을 위한 PBL 학습은 다양한 해결책을 제시할 수 있는 문제와 가이드라인을 제공하는 학습 보조물, 초인지적 코치의 역할을 수행할 수 있는 교사, 다양한 매체와 학습 교구를 통해 정보와 자료를 수집할 수 있는 교육환경이 제공되어야 한다.
둘째, 학생들은 PBL수업을 통해서 ‘학생 개인이 학습의 주체가 되고 학습자 자신이 학습과정을 지각하고 조절하는 능동적인 역할을 하며 해결책을 만들기 위해 다양한 정보를 사용하는’ 구성주의에서 추구하는 자기 주도적 학습 능력을 기를 수 있다.
셋째, PBL 학습은 주어진 문제를 해결하기 위해 새롭고 독특한 아이디어를 떠올리면서 창의적 사고를 기르고 서로의 해결책을 살펴보며 분석하여 장․단점을 지적하고 보완하기 위해 토의하는 과정에서 비판적 사고를 향상시키며 이전에 학습한 수학적 지식 및 다양한 전문적 지식을 활용함으로써 창의적 문제해결력을 기를 수 있다.
넷째, 대부분의 문제해결과정이 모둠활동으로 이루어지는 PBL수업을 통해 사회적 상호작용이 활발하게 일어나며 이 과정에서 협동능력을 배우게 된다.
다섯째, PBL수업은 문제 상황을 파악하고, 문제를 해결하기 위해 다양한 정보와 지식들을 탐색하여 새로운 아이디어를 생성하며 각각의 해결책을 비판하는 과정에서 다양한 수학적 사고를 경험할 수 있는 기회를 제공하였다.
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