수학,과학교과의 연계된 내용에 대한 고등학교 1학년 학생들의 이해 실태 : 비례, 농도, 속력을 중심으로 The Analysis of Comprehension about the Contents Related to Mathematics and Science of the First graders in High School : Focused on Proportion, Concentration, and Speed원문보기
본 연구의 목적은 수학과 과학이 연계되어 있는 학습내용 중에서도 정비례·반비례, 농도, 속력과 물체의 운동 개념에 초점을 두어 고등학교 1학년 학생들의 이해 실태를 분석하여 보다 효과적인 교수 학습을 위한 자료 및 수학 과학 통합교육을 위한 기초자료를 마련하는데 있다. 이를 위하여 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다. 1. 수학과 과학교과의 연계된 내용에 대해 어떻게 이해하고 있는가? (1) 정비례·반비례 개념을 어떻게 이해하고 있는가? (2) 농도와 관련된 개념을 어떻게 이해하고 있는가? (3) 속력과 운동에 관련된 개념을 어떻게 이해하고 있는가? 연구 문제를 해결하기 위하여 각 문제별 검사문항을 구성하여 경기도 시흥시 S고등학교 1학년 3개 학급 115명을 대상으로 검사를 하였고 학생들의 반응결과를 중심으로 이해 실태를 분석하였다. 본 연구로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 비례 개념에 대한 학생들의 이해의 특징은 첫째, 학생들은 정비례, 반비례를 인식함에 있어 주어진 두 양(값)의 관계식을 쉽게 생각해낼 수 있는 경우에 정비례, 반비례에 대한 판단을 올바르게 하는 경향이 있으며, 관계식을 곧바로 떠올리지 못하거나 다른 공식을 적용하여 이차적인 사고과정을 거치는 경우를 어려워하는 경향이 있었다. 둘째, 정비례, 반비례 개념을 y=ax+b꼴의 ...
본 연구의 목적은 수학과 과학이 연계되어 있는 학습내용 중에서도 정비례·반비례, 농도, 속력과 물체의 운동 개념에 초점을 두어 고등학교 1학년 학생들의 이해 실태를 분석하여 보다 효과적인 교수 학습을 위한 자료 및 수학 과학 통합교육을 위한 기초자료를 마련하는데 있다. 이를 위하여 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다. 1. 수학과 과학교과의 연계된 내용에 대해 어떻게 이해하고 있는가? (1) 정비례·반비례 개념을 어떻게 이해하고 있는가? (2) 농도와 관련된 개념을 어떻게 이해하고 있는가? (3) 속력과 운동에 관련된 개념을 어떻게 이해하고 있는가? 연구 문제를 해결하기 위하여 각 문제별 검사문항을 구성하여 경기도 시흥시 S고등학교 1학년 3개 학급 115명을 대상으로 검사를 하였고 학생들의 반응결과를 중심으로 이해 실태를 분석하였다. 본 연구로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 비례 개념에 대한 학생들의 이해의 특징은 첫째, 학생들은 정비례, 반비례를 인식함에 있어 주어진 두 양(값)의 관계식을 쉽게 생각해낼 수 있는 경우에 정비례, 반비례에 대한 판단을 올바르게 하는 경향이 있으며, 관계식을 곧바로 떠올리지 못하거나 다른 공식을 적용하여 이차적인 사고과정을 거치는 경우를 어려워하는 경향이 있었다. 둘째, 정비례, 반비례 개념을 y=ax+b꼴의 함수관계에서 a>0이면 정비례, a<0이면 반비례라는 식으로 인식하고 있었다. 셋째, 학생들이 정비례, 반비례 개념을 떠올릴 때, 그 의미와 함수식, 그래프 이미지를 함께 떠올리는 경향이 있었다. 넷째, 수학교과에서 엄밀하게 정의하여 지도되는 것에 비해 과학교과에서 그래프를 해석할 때나 일상용어에서 사용되는 ‘비례한다.’는 표현으로 인해 개념이 변형되거나 오개념이 형성될 수 있었다. 이상에서 분석한 네 가지 학생들의 이해의 특징을 바탕으로 정비례, 반비례에 대한 현재의 표현 방식을 개선하여 정비례는 함수식 y=ax(a는 0이 아닌 실수)와 원점을 지나는 직선 그래프, 반비례는 함수식 y=a/x(a는 0이 아닌 실수)와 쌍곡선 그래프를 함께 제시하여 정의와 그래프, 함수식을 연결 지어 학습할 수 있도록 하는 것이 효과적일 것이다. 농도에 대한 학생들의 이해 실태에 대한 특징은 첫째, 학생들이 용액의 농도 개념에 대해 구체적인 예를 들어 공식을 기억하는 것이 학생들의 인지구조에 더 안정적으로 정착되어 있다는 것이다. 둘째, 대다수의 학생들이 공식을 구성하는 요소들 중 물(용매)의 양의 변화 또는 소금(용질)의 양에 변화가 있는 상황을 이해하고 관계식으로 표현하는 것에 어려움을 겪고 있었다. 공식의 지도에 앞서 용해도에 대한 개념을 명확하게 지도할 필요가 있다. 셋째, 일부 학생들은 농도문제 해결에 있어 농도를 구하는 식 뿐만 아니라, 용질의 양을 구하는 식을 이용하는 식을 사용하는데 익숙한 경향을 보이고 있었다. 따라서 다양한 문제 상황 및 공식의 의미이해를 위해 용액의 농도 구하는 식과 함께 용질의 양을 구하는 식도 함께 지도하는 것도 효과적일 것이다. 종합해보면, 수학과 과학교과의 농도 개념의 지도시기를 적절히 조정하여 과학에서 먼저 혼합물의 성질 및 용액, 용매, 용질의 개념을 충분히 이해하게 한 뒤에 수학에서 구체적인 농도의 계산을 지도하는 것이 바람직할 것이다. 속력과 물체의 운동에 대한 학생들의 이해 실태에 대한 특징은 첫째, 수학수업시간에 공식의 적용과 활용을 강조하지만 과학교과에서의 물체의 운동에 대한 이해와 연결되지 못하는 경우가 다수 존재하였다. 둘째, 학생들은 가속도의 기본 개념 자체를 이해하지 못하고 일상적인 용어 로 알고 있거나 속도 개념과 구분하지 못하였다. 셋째, 속력과 관련된 문항의 해결에 있어 학생들은 속력공식을 이용한 풀이 이외에 다양한 비형식적 전략을 시도하였다. 그러나 비형식적 전략의 부주의한 사용은 오개념을 초래할 수 있으므로 수학교사 및 과학교사는 그에 따라 발생할 수 있는 오개념에 대한 충분한 고려가 필요하다. 이상에서 분석한 결과 바탕으로 수학교과에서 중학교 1학년 과정에서 속력 공식과 그 활용을 지도하기에 앞서, 과학교과에서의 충분한 과학적 현상의 의미 파악, 그래프의 해석을 학습할 수 있도록 지도시기 면에서의 고려가 필요하다는 결론을 내릴 수 있다. 가속도 개념의 경우, 학생들의 물체의 운동개념에 대한 전반적인 이해를 위해 중학교 2학년 과학에서 여러 가지 운동 단원에서 속력이 변하는 운동을 학습하는 과정에서 자연스럽게 가속도의 정의를 지도하는 것이 필요하다. 본 연구는 수학, 과학의 연계된 내용에 대한 학생들의 이해실태를 분석함으로써 현재의 수학, 과학 지도방법의 개선 및 수학, 과학 통합교육을 위한 기초자료로서의 의미를 가진다.
본 연구의 목적은 수학과 과학이 연계되어 있는 학습내용 중에서도 정비례·반비례, 농도, 속력과 물체의 운동 개념에 초점을 두어 고등학교 1학년 학생들의 이해 실태를 분석하여 보다 효과적인 교수 학습을 위한 자료 및 수학 과학 통합교육을 위한 기초자료를 마련하는데 있다. 이를 위하여 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다. 1. 수학과 과학교과의 연계된 내용에 대해 어떻게 이해하고 있는가? (1) 정비례·반비례 개념을 어떻게 이해하고 있는가? (2) 농도와 관련된 개념을 어떻게 이해하고 있는가? (3) 속력과 운동에 관련된 개념을 어떻게 이해하고 있는가? 연구 문제를 해결하기 위하여 각 문제별 검사문항을 구성하여 경기도 시흥시 S고등학교 1학년 3개 학급 115명을 대상으로 검사를 하였고 학생들의 반응결과를 중심으로 이해 실태를 분석하였다. 본 연구로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 비례 개념에 대한 학생들의 이해의 특징은 첫째, 학생들은 정비례, 반비례를 인식함에 있어 주어진 두 양(값)의 관계식을 쉽게 생각해낼 수 있는 경우에 정비례, 반비례에 대한 판단을 올바르게 하는 경향이 있으며, 관계식을 곧바로 떠올리지 못하거나 다른 공식을 적용하여 이차적인 사고과정을 거치는 경우를 어려워하는 경향이 있었다. 둘째, 정비례, 반비례 개념을 y=ax+b꼴의 함수관계에서 a>0이면 정비례, a<0이면 반비례라는 식으로 인식하고 있었다. 셋째, 학생들이 정비례, 반비례 개념을 떠올릴 때, 그 의미와 함수식, 그래프 이미지를 함께 떠올리는 경향이 있었다. 넷째, 수학교과에서 엄밀하게 정의하여 지도되는 것에 비해 과학교과에서 그래프를 해석할 때나 일상용어에서 사용되는 ‘비례한다.’는 표현으로 인해 개념이 변형되거나 오개념이 형성될 수 있었다. 이상에서 분석한 네 가지 학생들의 이해의 특징을 바탕으로 정비례, 반비례에 대한 현재의 표현 방식을 개선하여 정비례는 함수식 y=ax(a는 0이 아닌 실수)와 원점을 지나는 직선 그래프, 반비례는 함수식 y=a/x(a는 0이 아닌 실수)와 쌍곡선 그래프를 함께 제시하여 정의와 그래프, 함수식을 연결 지어 학습할 수 있도록 하는 것이 효과적일 것이다. 농도에 대한 학생들의 이해 실태에 대한 특징은 첫째, 학생들이 용액의 농도 개념에 대해 구체적인 예를 들어 공식을 기억하는 것이 학생들의 인지구조에 더 안정적으로 정착되어 있다는 것이다. 둘째, 대다수의 학생들이 공식을 구성하는 요소들 중 물(용매)의 양의 변화 또는 소금(용질)의 양에 변화가 있는 상황을 이해하고 관계식으로 표현하는 것에 어려움을 겪고 있었다. 공식의 지도에 앞서 용해도에 대한 개념을 명확하게 지도할 필요가 있다. 셋째, 일부 학생들은 농도문제 해결에 있어 농도를 구하는 식 뿐만 아니라, 용질의 양을 구하는 식을 이용하는 식을 사용하는데 익숙한 경향을 보이고 있었다. 따라서 다양한 문제 상황 및 공식의 의미이해를 위해 용액의 농도 구하는 식과 함께 용질의 양을 구하는 식도 함께 지도하는 것도 효과적일 것이다. 종합해보면, 수학과 과학교과의 농도 개념의 지도시기를 적절히 조정하여 과학에서 먼저 혼합물의 성질 및 용액, 용매, 용질의 개념을 충분히 이해하게 한 뒤에 수학에서 구체적인 농도의 계산을 지도하는 것이 바람직할 것이다. 속력과 물체의 운동에 대한 학생들의 이해 실태에 대한 특징은 첫째, 수학수업시간에 공식의 적용과 활용을 강조하지만 과학교과에서의 물체의 운동에 대한 이해와 연결되지 못하는 경우가 다수 존재하였다. 둘째, 학생들은 가속도의 기본 개념 자체를 이해하지 못하고 일상적인 용어 로 알고 있거나 속도 개념과 구분하지 못하였다. 셋째, 속력과 관련된 문항의 해결에 있어 학생들은 속력공식을 이용한 풀이 이외에 다양한 비형식적 전략을 시도하였다. 그러나 비형식적 전략의 부주의한 사용은 오개념을 초래할 수 있으므로 수학교사 및 과학교사는 그에 따라 발생할 수 있는 오개념에 대한 충분한 고려가 필요하다. 이상에서 분석한 결과 바탕으로 수학교과에서 중학교 1학년 과정에서 속력 공식과 그 활용을 지도하기에 앞서, 과학교과에서의 충분한 과학적 현상의 의미 파악, 그래프의 해석을 학습할 수 있도록 지도시기 면에서의 고려가 필요하다는 결론을 내릴 수 있다. 가속도 개념의 경우, 학생들의 물체의 운동개념에 대한 전반적인 이해를 위해 중학교 2학년 과학에서 여러 가지 운동 단원에서 속력이 변하는 운동을 학습하는 과정에서 자연스럽게 가속도의 정의를 지도하는 것이 필요하다. 본 연구는 수학, 과학의 연계된 내용에 대한 학생들의 이해실태를 분석함으로써 현재의 수학, 과학 지도방법의 개선 및 수학, 과학 통합교육을 위한 기초자료로서의 의미를 가진다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.