놀이를 통한 알고리즘 학습이 수학학습부진 학생의 분수연산능력과 수학적 흥미에 미치는 영향 = The effects of algorithm program with game on fractical arithmetic operation ability and mathematical interest of mathematical underachievers
When we look at the trend of mathematical underachievers in elementary schools, we can find that the higher the grade, the higher the rate of underachievers in mathematics, and the negative attitude toward math is formed. In particular, the negative attitude toward math is strongly formed in the fifth grade when the math process is complicated in numbers and operation where underachievement occurs the most. In the arithmetic operation area, boring and repetitive calculation exercises to master algorithms create negative attitudes to math, and negative attitudes toward math further exacerbate mathematics learning slump. Learning through game has been studied to form a positive attitude toward mathematics, but there is not enough information on mathematical exploration that can help develop mathematical thinking skills. In order to improve students ability to think and process information, it is necessary to be able to express information logically.
In this context, this study developed the ability to express algorithms through play so that mathematical underachievers can calculate fractions and interest in mathematics were enhanced as follows :
First, does learning algorithms through game affect the capacity of mathematical underachievers to calculate fractions?
Second, does learning algorithms through game affect the mathematical interest of mathematical underachievers?
To solve the research problem, we prepared an education program by looking at the literature on learning algorithms through play, measuring capacity of fractions and mathematical interests. After completing and conducting a preliminary examination of the test sheets for capacity calculation and mathematical interest 12 times programs were conducted twice a week, and after the program was completed. The results of this study are as follows :
First, the algorithm learning program through play had a positive effect on the calculation ability of mathematical underachievers.
Second, the algorithm learning program through game has helped to improve the mathematical interest of mathematical underachievers.
As such, learning algorithms through game is an effective method of arbitration for improving the mathematical interest and the capacity to compute fractions of mathematical underachievers.
This study is meaningful in that it found that the ability to logically express the problem solving process to mathematical underachievers is helpful in improving their computational ability. The follow-up studies need to develop a program using descriptive questions to improve the effectiveness of the program through small-group guidance and to improve problem solving.
Keywords: Algorithm program with game, Mathematical Underachievers, Fractional arithmetic operation ability, Mathematical Interests.
*This dissertation submitted to the Council of Seoul National University of Education Graduate School of Education in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Arts in Education in August 2018.
초등학교 수학학습부진 발생경향을 살펴보면 학년이 올라갈수록 수학학습부진 발생 비율이 높아지고 수학에 대한 부정적 태도가 형성된다. 특히 학습부진이 가장 많이 발생하는 수와 연산 영역에서 계산 과정이 복잡해지는 5학년 시기에 수학에 대한 부정적 태도가 강하게 형성되는 것으로 나타났다. 연산영역에서 알고리즘 숙달을 위한 지루하고 반복되는 계산 연습으로 수학에 대해 부정적인 태도가 형성되고, 수학에 대한 부정적 태도는 수학학습부진을 더욱 심화시킨다. 수학에 대한 긍정적 태도를 형성하기 위해 놀이를 통한 학습이 많이 연구되었으나 수학적 사고력을 길러줄 수 있는 수학적 탐구에 대한 내용은 부족한 것으로 나타났다. 수학학습부진 학생의 수학적 사고력과 정보처리 능력을 기르기 위해서는 정보를 논리적으로 표현할 수 있는 능력이 필요하다.
이러한 맥락에서 본 연구에서는 놀이를 통해 알고리즘을 표현하는 능력을 길러 수학학습부진 학생의 분수연산능력과 수학에 대한 흥미가 향상되는지 알아보기 위해 다음과 같이 문제를 설정하였다.
첫째, 놀이를 통한 알고리즘 학습이 수학학습부진 학생의 분수연산능력에 영향을 미치는가?
둘째, 놀이를 통한 알고리즘 학습이 수학학습부진 학생의 수학적 흥미에 영향을 미치는가?
연구문제를 해결하기 위해 놀이를 통한 알고리즘 학습, 분수연산능력과 수학적 흥미에 대한 문헌을 고찰하여 중재프로그램을 마련하고, 성남시 G초등학교 5학년 학생들을 대상으로 실험집단과 비교집단으로 나누어 중재 프로그램의 효과를 비교해보았다. 분수연산능력과 수학적 흥미의 검사지를 활용하여 사전검사를 실시한 후, 주 2회 12회기의 중재 프로그램을 실시하고, 프로그램이 끝난 후 사후검사를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 놀이를 통한 알고리즘 학습 프로그램은 수학학습부진 학생의 분수연산능력에 긍정적인 영향을 미쳤다.
둘째, 놀이를 통한 알고리즘 학습 프로그램은 수학학습부진 학생의 수학적 흥미를 향상시키는 데 도움을 주었다.
이와 같이 놀이를 통한 알고리즘 학습은 수학학습부진 학생의 분수연산능력과 수학적 흥미를 향상시키는 데 효과적인 중재방법이라고 할 수 있다.
본 연구는 수학학습부진 학생을 대상으로 문제해결과정을 논리적으로 정리하여 표현하는 능력이 연산능력 향상에 도움이 된다는 것을 밝혔다는 데 의의가 있다. 후속연구에서는 소그룹 지도를 통해 프로그램의 효과를 높이고 문제해결력 향상을 위해 서술형 문항을 이용한 프로그램을 개발할 필요가 있다.
주요어: 놀이를 통한 알고리즘 프로그램, 수학학습부진 학생, 분수연산능력, 수학적 흥미
* 본 논문은 2018년 8월 서울교육대학교 교육전문대학원 위원회에 제출된 교육학 석사학위 논문임.
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