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MiC 교과서의 과제에 대한 인지적 요구 수준 탐색 -'자료 분석과 확률' 영역을 중심으로-
An Exploration of Cognitive Demand Level in MiC Textbook based on the Tasks of 'Data Analysis and Probability' 원문보기

Journal of the Korean Society of Mathematical Education. Series E: Communications of Mathematical Education, v.31 no.1, 2017년, pp.103 - 123  

황혜정 (조선대학교) ,  정지혜 (조선대학교 대학원)

초록
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수학 수업에서 교사가 학생들이 제시할 적절한 과제를 선정하는 것은 중요하며 다양한 유형의 수학적 과제를 수반하는 수학 교과서의 효율적인 활용 또한 유의미하다고 할 수 있다(NCTM, 2000). 이러한 맥락에서 수학적 과제와 관련하여 이를 수반하는 수학 교과서의 탐색 및 분석은 의미 있는 일이며, 이때 수학적 과제들을 중심으로 구현된 MiC 교과서의 탐색이 적절할 것으로 판단된다. 그리하여 본 연구에서는 MiC 교과서에서 다루고 있는 수학적 과제들을 대상으로 학생들이 다양한 유형의 수학적 과제들을 통해 겪게 되는 인지적 요구 수준에 대해 살펴보고자 하였다. 본 연구에서는 2006년에 출판된 MiC 교과서를 대상으로 하되, MiC 교과서의 모든 내용을 다루기에는 방대하므로 학교 안팎의 실생활 소재나 문제 상황이 보다 풍부한 '자료 분석과 확률' 영역을 선정하여 중학교급에 한정하여 다루기로 하였다. 한 마디로, 본 연구에서는 Stein 외(2009)가 제안한 과제 유형별 특징, 즉 '인지적 요구 수준(cognitive demand level)'을 기반으로 과제 유형 분석틀을 재구성하여 마련하고, 이를 토대로 MiC 교과서에서 다루고 있는 총 22개의 수학적 과제들의 수준(유형)을 살펴보고자 하였다. 끝으로, 본 연구 목적에 따라 도출된 양질의 결과를 토대로 교수 학습 자료의 개발 및 활용을 위한 제언을 덧붙이고자 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Mathematical tasks in general introduce and deal with real-life situations, and they derive to students' thinking fluently in solving the given tasks. The tasks might be considered as an important and significant factor to lead a successful mathematical teaching and learning situation. MiC Textbook ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 한 마디로, 이 연구를 통하여 MiC 교과서의 ‘자료 분석과 확률’ 영역의 총 22개의 과제들을 대상으로 과제 유형 분석틀에 맞춰 과제들의 인지적 요구 수준을 분석하고, 이를 토대로 과제들의 수준별 특징을 살펴보고자 하였다. 끝으로, 본 연구 목적에 따라 도출된 양질의 결과를 토대로 교수․학습 자료의 개발 및 활용을 위한 제언을 덧붙이고자 한다.
  • MT에서는 특별한 절차나 응용이 필요 없고 PNCT에서는 보통 적용할 절차가 주어지며 그 과정이 매우 단순하다. 또, PWCT는 앞서 제시된 것들과는 달라서 절차가 주어지더라도 다양한 과정을 생각할 수 있고 수학적인 개념과 근본적으로 연관되며, 더 나아가 DMT에서는 수학적 개념을 연결 짓고 문제를 해결하는데 단계를 탐구하고 이해하도록 한다. 이러한 수학적 과제의 인지적 요구 수준은 학생들이 얼마나 수학적으로 이해하고 있는지에 영향을 미친다고 한다(홍창준, 김구연, 2012).
  • 본 연구에서는 MiC 교과서에 제시된 수학적 과제 22개를 대상으로 인지적 요구 수준을 살펴보기 위하여 Stein 외(2009)가 제안한 네 단계의 과제 유형, 즉 MT, PNCT, PWCT, DMT를 토대로 분석틀을 마련하고자 하였다. 이때, 본 연구에서는 선행 연구(황혜정, 박현파, 2013)의 분류 방법을 이용하되, 이를 수정 보완하여 <표 Ⅲ-1>을 마련하였다.
  • 이러한 맥락에서 수학적 과제와 관련하여 이를 수반하고 활용하는 수학 교과서의 탐색 및 분석은 의미 있는 일이며, 이때 수학적 과제 중심으로 구성된 MiC 교과서의 탐색이 적절할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 MiC교과서에서 다루고 있는 수학적 과제들을 대상으로 학생들이 다양한 유형의 수학적 과제들을 통해 겪게 되는 인지적 요구 수준을 살펴보고자 하였다. Stein 외(2009)는 학생들에게 일상적인 방식으로 기억하고 있는 절차들을 수행하도록 요구하는 인지적 요구 수준이 낮은 과제는 학생들의 사고를 협의로 이끌기 쉬운 반면, 수학적으로 의미 있는 것이나 관련된 수학적 아이디어들을 의식적으로 연계되도록 이끄는 인지적 요구 수준이 상대적으로 높은 과제들은 학생들의 사고를 융통성 있고 폭넓게 제공할 수 있다고 하였다.
  • 이러한 여러 선행 연구에 기초하여 본 연구에서는 2006년 Wisconsin Center for Education Research &Freudenthal Institute(eds.)에 의해 출판된 MiC 교과서를 대상으로, 우선 Stein 외(2009)가 제안한 과제 유형별 특징, 즉 ‘인지적 요구 수준(cognitive demand level)’의 특징을 기반으로 과제 유형 분석틀을 마련하고자 하였다.
  • 이처럼, 수학적 문제해결 능력이나 학업 성취 능력 등과 같은 인지적 측면뿐만 아니라 학습 태도 및 흥미와 같은 정의적 측면에서의 능력 향상을 유도하여 긍정적이고 효율적인 수업 결과를 가져오도록 하는 것은 중요한 일일 것이다. 이를 위하여 교사가 교수·학습 목표에 부합하고 학생들의 인지 수준에 맞는 수학적 과제 또는 문제를 선정하는데 있어서 (본 연구에서 다룬) 과제의 인지적 요구 수준이 하나의 지표가 되기를 바라는 바이다.

가설 설정

  • 또, 은 본 연구에서의 과제의 인지적 요구 수준을 판별하기 위한 분석틀이며, 이때 최종 과제의 결정은 과제 유형별 총 개수가 가장 많은 것으로 정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Mathematics in Context는 어떤 문제를 해결할 수 있게 하는가? 이에 부합하는 교과서의 예로, 현실주의 수학교육을 강조한 프로이덴탈(Freudenthal)의 이론을 배경으로 하는 미국 수학 교과서, Mathematics in Context(이하 MiC라 칭함)를 들 수 있다. MiC 교과서는 주어진 과제 또는 문제 상황을 통하여 자연스럽게 수학이 필요함을 인식하게 하기 때문에 학생들이 수학을 현실의 여러 상황을 정리하고 조직하여 문제를 해결하는 도구로서 이용할 수 있으며, 학습의 흐름을 자연스럽게 연결하여 문제해결 전략을 고안하고 학생들로 하여금 그러한 문제를 해결할 수 있도록 한다(최선희, 이대현, 2012). 또한, MiC 교과서는 수학화 활동 과정에서 학생 상호간, 교사와 학생간의 의사소통을 통하여 의견 공유가 가능하며, 이러한 과정을 통해 자신의 생각을 회고하여 보다 나은 아이디어를 표출할 수 있는 기회를 가지고 서로간의 도움을 줄 수 있도록 구성되어 있다고 한다.
수학적 과제는 무엇인가? 이렇듯, 수학을 효과적으로 지도하는데 있어서 수학 과제의 의미와 역할이 중요하며, 교실 수업에서 교사가 학생들에게 제시할 적절한 수학적 과제를 선택하는 것 또한 중요하고 이를 위해서 다양한 유형의 수학적 과제를 수반하는 수학 교과서의 활용은 유의미할 것이다(NCTM, 2000). 이때, 수학적 과제는 학생들이 수학을 학습하기 위해 참여하는 여러 가지 활동들을 총칭하는 것이다.
MiC 교과서는 어떻게 구성되어 있는가? MiC 교과서는 주어진 과제 또는 문제 상황을 통하여 자연스럽게 수학이 필요함을 인식하게 하기 때문에 학생들이 수학을 현실의 여러 상황을 정리하고 조직하여 문제를 해결하는 도구로서 이용할 수 있으며, 학습의 흐름을 자연스럽게 연결하여 문제해결 전략을 고안하고 학생들로 하여금 그러한 문제를 해결할 수 있도록 한다(최선희, 이대현, 2012). 또한, MiC 교과서는 수학화 활동 과정에서 학생 상호간, 교사와 학생간의 의사소통을 통하여 의견 공유가 가능하며, 이러한 과정을 통해 자신의 생각을 회고하여 보다 나은 아이디어를 표출할 수 있는 기회를 가지고 서로간의 도움을 줄 수 있도록 구성되어 있다고 한다. 이렇듯, 수학을 효과적으로 지도하는데 있어서 수학 과제의 의미와 역할이 중요하며, 교실 수업에서 교사가 학생들에게 제시할 적절한 수학적 과제를 선택하는 것 또한 중요하고 이를 위해서 다양한 유형의 수학적 과제를 수반하는 수학 교과서의 활용은 유의미할 것이다(NCTM, 2000).
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