스마트러닝에 기반한 학습이 수학적 성향 및 태도에 미치는 영향 : 초등학교 6학년 측정영역을 중심으로

국문 초록 (Abstract)

수학과 교육과정의 여러 영역 중에서도 측정영역은 수학 탄생 기원으로 그 발생 과정이 비교적 명확하여, 경험주의 교육학자인 존 듀이가 ‘측정’을 수학 지도의 기초로 삼으려 했던 것처럼 다른 영역에 비해 수학의 타 영역들과 연관성이 깊어 많은 수학적 개념과 기능을 발전시키는데 큰 도움이 된다(NCTM, 1989). 그러나 측정영역은 타 영역에 비하여 구체적인 조작과 활동이 필수적이고 많이 필요하기 때문에 구체적 조작기에 있는 학생들이 PC나 모바일 기기에 국한하여 학습한다면, 실제의 구체물을 조작하지 못하고 형식적 조작에 그쳐 ‘양감 형성’이라는 측정의 주요한 목표가 상실될 것이다. 이는 곧 초등학교 수학 측정영역에서의 스마트러닝의 새로운 모순점의 발생을 의미한다고 판단된다. 이러한 상황에 착안하여 본 연구에서는 스마트러닝이라는 시대적 요구와 초등학교 수학 측정영역의 학습을 접목하여 교수·학습 사례를 위한 수업 모형 개발 및 다양한 수업 매체를 개발하였다.
따라서 본 연구에서는 2009 개정 교육과정 6학년 수학과 측정 영역의 교육과정을 분석하여 스마트러닝을 적용할 수 있는 자료를 수집하고, 개발·적용하여 학생들이 수학에 대한 흥미와 관심을 유발하고 수학의 가치와 유용성을 느끼게 하여 긍정적인 성향과 태도를 갖게 하는 것에 의의를 두고, 지도 자료를 개발 및 교수· 학습 모형을 설계하였다. 이를 초등학교 6학년 학생을 대상으로 적용하여 학생들의 수학적 성향 및 수학적 태도에 미치는 영향을 알아보고자 실험연구를 하였다.

본 연구의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 연구문제를 설정하였다.
가. 2009 개정교육과정 6학년 수학과 측정 영역의 교육과정을 분석 및 재구성하여 스마트러닝에 기반한 구체적 조작자료를 개발하고 교수· 학습 모형을 구안한다.
나. 스마트러닝에 기반한 수학 학습이 학생들의 수학적 성향에 미치는 효과를 분석한다.
다. 스마트러닝에 기반한 수학 학습이 학생들의 수학적 태도에 미치는 효과를 분석한다.
본 연구의 연구 문제를 해결하기 위한 연구 방법으로 이질통제집단 전·후 검사설계(Non-equivalent control group pre․post-test design)를 적용하였으며, 검사 도구는 한국교육개발원(1992)에서 개발한 수학적 성향 검사지와 수학 학습 태도 검사지를 사용하였다.
초등학교 6학년 학생들에게 제공되는 스마트러닝에 기반한 수학 학습은 일반적인 학습보다 수학적 성향 향상에 유의미한 효과를 보였다. 웹 기반 ICT자료, 모바일 웹, 어플리케이션, 클라우드, QR코드, facebook, 디지털교과서, 수학동화 e-book 등의 수학적으로 다양하고 풍부한 측정 경험은 학습자의 동기를 유발하고 측정의 탄생원리를 이해하게 하여 수학적 성향 향상에 기여하였음을 보여주었다. 또한, 초등학교 6학년 학생들에게 제공되는 스마트러닝에 기반한 수학 학습은 일반적인 학습보다 수학적 태도 향상에 유의미한 효과를 보였다. 비교집단에서 문제를 판서나 학습지로 제시했을 때의 수동적인 모습과는 달리 실험집단에서 학생들은 수학적으로 다양하고 풍부한 측정 활동을 통해 능동적으로 문제를 해결하려는 모습을 보였으며, 모둠 안에서 연산상의 오류를 서로 교정해주는 모습도 발견할 수 있었다.
본 연구의 결과는 스마트러닝에 기반한 수학 학습을 적용하였을 때 수학적 성향의 하위 요소 중 수학적 가치 성향 및 수학적 자신감 성향, 수학적 태도의 하위 요소 중 수학에 대한 학습습관의 개선에 긍정적인 효과를 가져다 줄 수 있음을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구문제 4
• 3. 용어의 정의 4
• 가. 스마트러닝에 기반한 수학 학습 4
• 나. 수학적 성향 5
• 다. 수학적 태도 5
• 4. 연구의 제한점 5
• 5. 기대되는 효과 6
• Ⅱ. 이론적 배경 7
• 1. 수학과 측정영역의 지도 7
• 가. 측정영역의 의미와 목표 7
• 나. 측정영역의 지도 내용과 단계 9
• 2. 스마트러닝 11
• 가. 스마트러닝의 개념 11
• 나. 스마트러닝의 의미 12
• 다. 스마트러닝의 구현 조건 13
• 라. 스마트러닝의 장점 및 단점(유의점) 15
• 3. 스마트폰 17
• 가. 스마트폰의 정의 17
• 나. 스마트폰의 특성 19
• 4. 어플리케이션(Application) 20
• 가. 어플리케이션의 정의 20
• 나. 어플리케이션의 기능 21
• 5. QR Code 23
• 가. QR Code의 정의 23
• 나. QR Code 기술의 주요 특징 25
• 6. 페이스북(facebook) 26
• 가. 페이스북의 개념 26
• 나. 페이스북 기본적 활용 특징 27
• 다. 페이스북 교육적 활용 배경 27
• 7. 클라우드 컴퓨팅 29
• 가. 클라우드 컴퓨팅의 정의 29
• 나. 클라우드의 교육적 활용 전망 31
• 8. 선행 연구 고찰 33
• Ⅲ. 연구 방법 및 절차 35
• 1. 연구 대상 35
• 2. 연구 기간 및 절차 36
• 3. 연구 설계 37
• 4. 검사 도구 37
• 가. 수학적 성향 검사지 38
• 나. 수학적 태도 검사지 38
• 5. 자료 수집 39
• Ⅳ. 연구의 실제 41
• 1. 스마트러닝에 기반한 수학 학습 과정 개발 41
• 가. 내용 구성 원칙 41
• 나. 학습 과정 개발 절차 42
• 다. 교육과정 분석 44
• 라. 학습 과정 개발의 실제 48
• 2. 스마트러닝에 기반한 수학 학습 과정의 적용 55
• 가. QR Code를 활용한 교수·학습 사례 61
• 나. 디지털 교과서를 활용한 교수·학습 사례 65
• 다. 웹 기반 ICT자료를 활용한 교수·학습 사례 68
• 라. 모바일 웹자료를 활용한 교수·학습 사례 70
• 마. 교구 활용 매뉴얼 어플리케이션을 활용한 교수·학습 사례 71
• 바. 수학동화 e-book을 활용한 교수·학습 사례 72
• 사. SNS(facebook)을 활용한 교수·학습 사례 73
• 아. 클라우드를 활용한 교수·학습 사례 76
• Ⅴ. 결과분석 78
• 1. 사전 검사 결과 78
• 가. 사전 수학적 성향 검사 결과 78
• 나. 사전 수학적 태도 검사 결과 79
• 2. 사후 검사 결과 79
• 가. 사후 수학적 성향 검사 결과 80
• 나. 사후 수학적 태도 검사 결과 81
• Ⅵ. 결론 및 제언 83
• 1. 결론 83
• 2. 제언 85
• 참고 문헌 86
• 영문 초록 89
• 부 록 91