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대학 입학 예정자들의 함수 및 미분의 기초개념 이해에 대한 오류 분석
An analysis of errors in understanding the fundamental concepts of function and differentiation for matriculants 원문보기

韓國學校數學會論文集 = Journal of the Korean school mathematics society, v.16 no.2, 2013년, pp.435 - 457  

임연휘 (부산시영재교육진흥원) ,  표용수 (부경대학교)

초록
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본 논문에서는 수시모집 입학전형에 합격한 대학 입학예정자를 대상으로 P대학에서 시행하고 있는 기초수학 특강에서 학습지도 자료로 활용하기 위하여 실시하는 기초수학 진단평가에서의 사전 검사를 통해 함수, 함수의 연속 및 미분가능에 대한 기초개념을 어느 정도 이해하고 있는지와 어떤 오류를 범하고 있는지를 분석하였다. 또한, 기초수학 특강 최종평가에서의 사후 검사를 통해 기초개념 이해에 대한 오류유형은 어떻게 변화되었는지 살펴보고자 하였다. 여기서, 우리는 연구대상 학생 전체에 대한 오류유형의 변화는 물론, 각 검사문항에 대한 동일 학생의 오류유형이 구체적으로 어떻게 변화되었는지도 분석하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this paper is to discover effective teaching and learning methods for improving low level mathematic matriculants', who passed the early decision program, problem solving abilities by analyzing their error patterns in the special lecture for basic mathematics in P University. In this ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 2013학년도 P대학 수시모집 입학전형에 합격한 대학 입학예정자 136명을 대상으로 함수, 함수의 연속 및 미분가능에 대한 기초개념을 어느 정도 이해하고 있는지와 어떤 오류를 범하고 있는지를 분석하였다. 또한, 기초수학 특강 시행에 따른, 기초개념 이해에 대한 오류유형은 어떻게 변화되었는지도 알아보고자 하였다. 본 논문의 주요 연구결과는 다음과 같다.
  • 이들 문항에 대한 오류분석을 통해, 함수의 연속과 미분가능에 대한 기초개념을 제대로 이해하고 있는지와 오류유형이 어떻게 변화되었는지를 알아보고자 하였다. 또한, 학급 수준에 따른 오류의 유형도 어떠한지도 알아보았다. 여기서, 연구팀은 기초수학 특강 최종평가에 사전 검사에 사용한 문제를 동일하게 출제한다는 어떤 사전 안내도 하지 않았으며, 학생들에게 본 연구와 관련된 어떤 내용도 알려주지 않고 시행하였다.
  • 이 논문에서는 기초수학 특강에 참여한 2013학년도 P대학 입학예정자를 대상으로 함수, 함수의 연속 및 미분가능에 대한 기초개념을 어느 정도 이해하고 있는지와 어떤 오류를 범하고 있는지를 분석하여 기초수학 학습지도 자료로 활용하고, 이러한 오류는 기초수학 특강이 끝난 최종평가에서 어떻게 변화되었는지 알아보았다. 또한, 학생들이 범하기 쉬운 오류의 원인과 그 유형을 분석하여 수학 기초학력 부진학생들의 문제해결력을 향상시킬 수 있는 효율적 교수학습지도 방안을 마련하여 지속적인 학습지도 개선이 이루어지도록 하며, 학생에게 자신의 오류유형을 알려서 학생 스스로 학습실패에서 벗어날 수 있도록 안내하는데 연구의 목적이 있다.
  • 이 논문에서는 기초수학 특강에 참여한 2013학년도 P대학 입학예정자를 대상으로 함수, 함수의 연속 및 미분가능에 대한 기초개념을 어느 정도 이해하고 있는지와 어떤 오류를 범하고 있는지를 분석하여 기초수학 학습지도 자료로 활용하고, 이러한 오류는 기초수학 특강이 끝난 최종평가에서 어떻게 변화되었는지 알아보았다. 또한, 학생들이 범하기 쉬운 오류의 원인과 그 유형을 분석하여 수학 기초학력 부진학생들의 문제해결력을 향상시킬 수 있는 효율적 교수학습지도 방안을 마련하여 지속적인 학습지도 개선이 이루어지도록 하며, 학생에게 자신의 오류유형을 알려서 학생 스스로 학습실패에서 벗어날 수 있도록 안내하는데 연구의 목적이 있다.
  • 사후 검사에는 110명이 참여하였으며, 사전 검사에서의 A-1과 A-2문항은 기초수학 특강 최종평가 시험범위에 속하지 않아 제외하고 나머지 B-1, B-2, C-1 및 C-2의 4문항만 사후 검사에 포함하였다. 이들 문항에 대한 오류분석을 통해, 함수의 연속과 미분가능에 대한 기초개념을 제대로 이해하고 있는지와 오류유형이 어떻게 변화되었는지를 알아보고자 하였다. 또한, 학급 수준에 따른 오류의 유형도 어떠한지도 알아보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
정혜진은 수학적 오개념을 무엇이라고 정의했는가? 국어사전에서는 오류(誤謬)를 ‘그릇되어 이치에 맞지 않는 일’, ‘생각이나 지식 등에서 그릇된 일’, ‘사유의 혼란, 감정적인 동기 때문에 논리적 규칙을 소홀히 함으로써 저지르게 되는 바르지 못한 추리’ 등으로 설명하고 있다. 오류에 해당하는 영어 단어는 error 또는 fallacy로 ‘잘하지 못하여 그릇된 점’, ‘조심하지 않아 그르치는 행위’, ‘실수’, ‘틀린 생각’, ‘허위’ 등의 의미를 지니고오정현(1997)은 수학적 오류를 ‘수학의 개념상 바르지 못한 논리과정’으로 설명하고 있으며, 정혜진(2008)은 ’학습 이전에 스스로 형성하여 학생의 인지구조 속에 내면화되어 있는 현재의 지식 중 수학적 개념과 일치하지 않거나 제한된 영역에서만 성립하는 선행지식‘을 수학적 오개념이라 하고, 이러한 오개념에 의해 나타나는 학습과정과 결과를 수학적 오류라고 하였다.
Radatz(1979)는 정보처리 이론을 기초로 오류의 원인을 어떻게 분류하였는가? Radatz(1979)는 정보처리 이론을 기초로 오류의 원인을 ‘언어의 난이성’, ‘공간 정보 획득의 어려움’, ‘사전 지식의 습득 부족’, ‘사고의 경직성 또는 부정확한 연합’과 ‘관련이 없는 법칙이나 전략의 적용’의 5가지로 분류하고, 오류의 원인은 서로 상호작용이 있기 때문에 같은 문제에서도 서로 다른 오류가 일어날 수 있고, 다른 문제에서도 같은 오류가 일어날 수 있다고 하였다. Movshovitz-Hadar 등(1987)은 이스라엘 고등학교 학생들이 수학 졸업시험에서 18개 주관식 문항에 대답한 오류를 분석하기 위하여, 오류를 ‘문제의 자료를 잘못 사용하는 오류’, ‘문제의 내용을 잘못 이해하는 오류’, ‘논리적으로 부적절한 추론을 하는 오류’, ‘정리나 정의를 부적절하게 사용하는 오류’, ‘논증되지 않은 해답을 쓰는 오류’ 및 ‘기술적인 오류’로 구분하였는데, 그 결과, 정리나 정의를 부적절하게 사용한 오류가 가장 많았다(재인용, 문혜영․김응환, 2011).
그림으로만 답한 오류는 무엇에서 비롯되는 것인가? 이 유형은 오른쪽의 A-2 문항에 대한 답안과 같이, 어떤 설명도 없이 그림만으로 답한 오류이며, 함수 및 일대일함수에 대한 정의를 묻는 A-1과 A-2 문항에서 두드러지게 나타났다. 이는 고등학교 과정에서 대부분 그림으로 설명을 듣고 그 개념에 대해서는 정확하게 이해하지 못한 결과에서 비롯된 것으로 생각한다.
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