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얼굴그림(Face Plot)을 활용한 수학영재교육의 사례연구
The study of the Gifted Students Education about Doing Mathematical Task with the Face Plot 원문보기

韓國學校數學會論文集 = Journal of the Korean school mathematics society, v.20 no.4, 2017년, pp.369 - 385  

김응환 (공주대학교)

초록
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본 연구는 탐색적 자료분석 영역에서 얼굴그림(face plot)을 활용한 수학영재교육의 효과를 알아보기 위하여 선발된 중학교 수학 영재학생들 7명을 대상으로 사례연구를 수행하였다. 본 연구에서는 융합교육인 STEAM교육의 철학을 바탕으로의 2개의 변수에서 여러 개의 다변수를 취급할 수 있는 수학영재 수업과제를 토론과 실험을 통하여 탐구하였다. 이 수학과제(mathematical task)는 다변수의 확산적 사고와 다중적인 사고를 할 수 있는 얼굴그림을 만드는 탐색적 자료분석의 새로운 한 가지 방법이다. 본 연구문제로는 수학 영재 학생들의 통계영역의 탐색적 자료분석의 원리와 개념에 대한 탐구과정으로서 수학에 관한 흥미와 태도 면에서 어떠한 변화가 나타나는가를 면담과 관찰을 통하여 연구하고 통계교육의 시사점을 발견하고자 하였다. 연구결과로는 영재학생들 스스로 자연현상에 대한 이해와 표현에서 두 변량 이상의 다변량 자료분석방법을 시도해봄으로써 수학적 패턴, 소비자를 위한 자료의 시각화, 관계에 대한 창의적인 통찰 능력의 발현에 도움을 준다는 것을 발견하였다. 또한 자료의 시각화 방법과 관계를 통계적이며 직관적인 다변량 분석의 표현 방법을 이해함으로써 자유롭고 창의적인 발상의 전환을 통하여 수학과 통계에 대한 실생활과의 융합 관계에 대하여 흥미와 태도가 생겨났음을 발견하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study is to figure out the activity and disposition of gifted students with face plot in exploratory data analysis at middle school mathematics class. This study has begun on the basis of the doing mathematics at multivariate analysis beyond one variable and two variables. Gifted students were ...

주제어

#얼굴그림   #영재교육   #STEAM교육   #탐색적 자료분석   #다변량 분석   #수학과제  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 단계 1과 단계 2를 실행하면서 자료분석의 동기부여와 관심을 유도한 후에 본격적인 얼굴 그림의 주제로 넘어가게 된다. 각자가 얼굴그림 수학과제를 완성하는 수업을 실행하면서 학생들이 궁금해 하는 것과 자신이 해결하였던 문제해결의 전략 등을 설명하도록 하고 그 결과물을 발표하고 제출하면서 본인이 느끼는 바를 설명하도록 하였다.
  • 본 연구는 학교수학에서 통계영역의 탐색적 자료분석에 관한 중학교영재학생들의 흥미와 태도의 변화에 관한 실험을 실시하고 그 특징을 관찰하고자 하였다. 영재학생들에게 STEAM교육의 수학과제로서 얼굴그림을 통한 수업이 학생들에게 미치는 흥미와 태도에 어떤 변화들이 일어나는가에 대한 관찰과 탐구를 하였다.
  • 학생들이 공부에 긍정적 분위기를 갖게 되면 몰입하게 되고 이 몰입을 통하여 창의적인 생각이 일어나게 된다. 본 연구의 관심은 보다 더 구체적인 실생활과 관련된 STEAM 교육을 지향하는 수학과제의 발견에 있다.
  • 본 연구는 학교수학에서 통계영역의 탐색적 자료분석에 관한 중학교영재학생들의 흥미와 태도의 변화에 관한 실험을 실시하고 그 특징을 관찰하고자 하였다. 영재학생들에게 STEAM교육의 수학과제로서 얼굴그림을 통한 수업이 학생들에게 미치는 흥미와 태도에 어떤 변화들이 일어나는가에 대한 관찰과 탐구를 하였다.
  • 다음 <표 Ⅲ-1>은 얼굴그림을 수학과제로 한 수업에서 사용한 데이터의 예이다. 중학교의 임의의 학생의 10명의 학기말 성적(수, 우, 미, 양, 가)을 바탕으로 얼굴그림의 표현을 연구 대상 학생들에게 수학과제로 탐구하도록 한다. (수업준비물: 자, 연필, 색연필, 모눈종이).
  • 토론과 실험을 통해 수학영재 학습내용의 범위를 유연하게 적용하여 얼굴그림을 도입하여 창의적으로 다변량 자료의 분석 방법을 상상해보고 확장할 수 있는 기회를 시도해 보았다. 소요시간은 4 차시 시간 이내면 가능하다.
  • 본 연구의 면담과 수업실행 후의 토론을 통해 얻은 시사점은 다음과 같다. 학생들이 탐색적 자료분석에서 기존의 틀에서 벗어나 보다 자유로운 자기생각과 판단 하에 실행하는 경험을 해 보았다. 다변량 자료를 그래픽을 통하여 독특하고도 차별화된 과학적 변환의 결과로서 여러 가지 사실들을 발견할 수 있다는 자신감과 창의성을 스스로 발견하게 되었다.

가설 설정

  • 1) 얼굴의 연속적인 변화를 통하여 자료의 특성을 나타낼 수 있다.
  • 3) 시각적으로 강렬한 인상을 줄 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
STEAM이란 무슨 교육인가? 그것은 학교 현장 적용 초기 단계에 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 수학(Mathematics) 등 각 분야를 연결하는 형태의 연계와 융합 사례를 말한다. STEAM은 교사가 교과서 속 개념을 직접 강의하는 대신에, 주어진 문제를 학생이 자발적으로 재 정의하고 해결하는 과정을 통해 여러 분야의 학문을 통합해 사고하고 스스로 지식을 깨우치게 하는 교육이다.
동기, 학습, 수행이 상호 관련성을 가지고 있다고 할 수 있는 이유는 무엇인가? 이 신념과 동기는 학생들의 직관적 이해에 반영하기도 하고 자기 자신의 행동에도 영향을 미친다. 학습과 활동은 수행과제와 문제해결의 동기에 영향을 미치기 때문에 동기, 학습, 수행은 상호 관련성을 가지고 있다고 할 수 있다. 특히 통계와 자료분석 수업에서는 발견학습의 수업 환경을 조성하고 특별한 수학과제와 함께 테크놀로지나 교구를 사용하는 경우에는 이것을 사용하지 않는 경우와의 장단점이 늘 존재한다.
우리나라에서 높은 학업성취도에도 불구하고 학습에 대한 흥미, 자발성에 있어서는 하위권 수준을 벗어나지 못하는 점은 무엇이 원인인가? 여기서 문제는 높은 학업성취도에도 불구하고 학습에 대한 흥미, 자발성에 있어서는 하위권 수준을 벗어나지 못하고 있다는 점이다. 이러한 현상에는 여러 가지 이유가 있겠지만, 학교에서 진행되는 일방적인 지식 전달식, 암기식 과학수업도 하나의 원인이라 할 수 있다. 주입식 ㆍ암기식 문제 풀이 중심의 수업 방식으로는 시험지를 통해 측정하는 성취도는 높일 수 있었다.
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참고문헌 (16)

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  14. Schunk, D. H. & Pintrich, P. (2013). 학습동기: 이론과 연구와 지원, 신종호 역, 학지사, 서울. 

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  16. Van de Walle, J. A. (1998). Elementary and middle school mathematics teaching developmentally, third edition, Longman. 

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