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학생들은 평면도형에서의 성질을 입체도형으로 자연스럽게 발전시켜 나가는데 있어서 많은 어려움을 겪는다. 이는 도형의 학습은 실생활에서의 경험을 통하여 평면과 공간의 개념을 직관적으로 이해하고 기하학의 기본적인 사실들을 알게 하는 것이 좋지만, 일반적인 지필환경의 수업은 2차원적 환경이기 때문에 입체도형의 학습 시에 필요한 3차원적 경험은 제공하지 못하기 때문이다. 따라서 입체도형의 학습 시에 필요한 경험을 제시하기 위한 방법으로서 컴퓨터의 활용이 대두 되고 있다. 이에 본 논문은 일반적인 지필환경에서의 공간도형 학습에 따른, 학생들...

학생들은 평면도형에서의 성질을 입체도형으로 자연스럽게 발전시켜 나가는데 있어서 많은 어려움을 겪는다. 이는 도형의 학습은 실생활에서의 경험을 통하여 평면과 공간의 개념을 직관적으로 이해하고 기하학의 기본적인 사실들을 알게 하는 것이 좋지만, 일반적인 지필환경의 수업은 2차원적 환경이기 때문에 입체도형의 학습 시에 필요한 3차원적 경험은 제공하지 못하기 때문이다. 따라서 입체도형의 학습 시에 필요한 경험을 제시하기 위한 방법으로서 컴퓨터의 활용이 대두 되고 있다. 이에 본 논문은 일반적인 지필환경에서의 공간도형 학습에 따른, 학생들에게 나타나는 오류는 무엇이며, Cabri 3D를 이용한 공간 도형에 대한 수업이 지필환경에서의 수업으로 인해 생긴 오류를 바로 잡기 위하여 학생들에게 도움을 줄 수 있는가를 확인하는 데에 목적이 있다. 이를 위해 공간도형 과정 중 일부인 ‘공간에서 두 직선의 위치관계’, ‘공간에서 직선과 평면의 위치관계’ 단원을 학생들과 Cabri 3D를 이용하여 학습하고, 이 단원과 관련된 연구문제를 해결하였으며, 연구자는 학생들이 Cabri 3D를 이용하여 문제를 해결해 나가는 장면과, 답안지를 토대로 연구 하였다. 연구는 총 3차시로 진행하였으며, 연구수업을 시작하기 전 학생들이 연구수업에 필요한 기본 지식의 습득정도를 알아보기 위하여 사전 검사를 실시하였다. 1차시는 탐구형 소프트웨어인 Cabri 3D의 소개 및 조작법을 익히는데 중심을 두고 수업을 진행하였으며, 기본문제 1번을 Cabri 3D를 이용하여 학생들과 같이 풀이 한 후 탐구 문제1번 풀어보도록 하였다. 2차시와 3차시는 지필환경과 Cabri 3D를 이용하여 탐구 문제를 풀어보도록 하였다. 그리고 3차시 수업을 마친 후 Cabri 3D를 이용한 수업에 대한 학생들의 소감문을 작성하도록 하였다. 그리고 아래와 같은 결론을 얻었다. 연구문제1. 입체도형의 문제 해결에서 학생들이 보이는 오류유형은 무엇인가? 첫째, 학생들은 교과서에 제시된 표준적 위치에 국한되어 생각하는 경우가 있다. 둘째, 평면도형에서 알고 있는 성질을 입체도형으로까지 확장시키는데 있어서 제한적이다. 셋째, 학생들은 입체 도형 문제 해결 시 정확하지 않은 시각화로 문제를 해결하려고 하였다. 넷째, 시각화된 도형을 기초로 성질을 유추하여 이를 문제 해결에 이용하는 경향을 보였다. 연구문제 2. 탐구형 기하 소프트웨어(Cabri 3D)가 입체도형의 문제해결에 어떤 역할을 하였는가? 첫째, Cabri 3D를 활용한 수업은 입체도형에서 다양한 시각에서의 입체도형을 관찰이 가능해 짐에 따라 입체도형을 대할 때에 나타난 오류를 해결할 수 있게 하였다. 둘째, Cabri 3D를 활용한 수업은 입체 도형에 대하여 일반적인 지필환경에서 발견하는 것보다 더 많은 것을 발견하게 하였다. 셋째, Cabri 3D는 학생들로 하여금 공간에 대하여 보는 것과 실제가 다를 수 있다는 인식을 가지게 하였다. 넷째, Cabri 3D는 학생들로 하여금 기하 문제해결에 긍정적인 생각을 가지게 하였다. 본 연구결과 입체도형의 수업 시 Cabri 3D는 지필환경에서의 제한적인 경험에서 벗어나 다양한 경험을 가능하게 함으로서 학생들이 지필환경에서 가질 수 있는 오류를 해결할 수 있도록 하였다. 또한, Cabri 3D를 통한 다양한 경험은 지필환경에서 생각할 수 있는 것보다 더 많은 생각을 할 수 있도록 도와주었다.

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