RISS 검색 - 학위논문 상세보기

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 소프트웨어를 활용한 중학교 수학과 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 자료를 개발하여 정규 수학 수업에 적용하고 2015 개정 교육과정에서 강조하는 6가지 수학 교과 역량을 기르는데 어떠한 효과가 있는 지 확인하는 데 있다. 연구의 목적을 달성하기 위해 다음과 같이 연구문제를 선정하였다.

1. 소프트웨어를 활용한 중학교 3학년 수학 수업에서의 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 교수․학습 자료를 개발한다.

2. 교육과정-수업-평가-기록을 일체화한 수학․소프트웨어 융합 수업이 2015 수학과 교육과정의 교과 역량을 기르는 데 어떠한 영향을 미치는가?

연구문제 1을 해결하기 위해 관련 서적 및 선행 연구를 분석하였고, 연구자가 재직 중인 학교의 중학교 3학년 학생 9명을 대상으로 교수실험을 실시하였다. 교수실험에 적용할 교수․학습 자료 개발을 위해 선행 연구 및 관련 서적에 대한 분석을 하였고 정보 교사, 수학교사의 의견을 수렴하였다. 자료는 크게 교육과정 재구성, 수업 지도안 작성, 평가계획 및 평가 실시, 생활기록부 기록의 네 과정으로 나누어 개발되었다.
먼저 교육과정 재구성은 2015 수학과 개정 교육과정 및 교과서, 교사용 지도서를 분석하는 것으로 시작하였다. 수와 연산, 문자와 식, 함수, 통계, 기하의 5가지 영역에 포함된 ‘실수와 그 계산’, ‘문자와 식’, ‘이차함수와 그래프’, ‘통계’, ‘삼각비’, ‘원의 성질’ 5개 단원을 살펴보며 실생활과의 연계성, 학생의 흥미 유발, 소프트웨어로의 구현 가능성에 중점을 두어 소재를 선정하였다. 그 결과 문자와 식(인수분해), 함수(이차함수), 기하(삼각비, 원의 성질)의 3개 영역, 4개 단원에서 소프트웨어를 활용한 수업 자료를 개발하고 수업에 적용하였다.
각 단원의 수업 지도안과 평가는 2015 개정 교육과정의 성취기준을 바탕으로 디자인 되었다.
생활기록부의 기록은 수업 중 실시된 교사의 관찰평가, 학생이 작성한 세 가지 평가(자기평가, 모둠 내 평가, 모둠 간 평가), 교사가 작성한 두 가지 평가(수학 교과 역량 평가, 활동마당 활동지 평가)를 바탕으로 하였다.
각 단원별 수업은 다음과 같이 진행되었다.
문자와 식 영역에서는 인수분해와 관련하여 ‘도라에몽이 알려주는 인수분해 자동 계산기!!’라는 주제의 수업을 진행하였고, 함수 영역에서는 이차함수의 그래프와 관련하여 ‘앵그리버드 게임 만들기’를 진행하였다. 기하 영역 중 삼각비 단원에서는 ‘Mission, 학교의 모든 것을 재어 보자!!’라는 주제로 클리노미터를 만들어 건물의 높이를 측정하는 소프트웨어를 구현하였으며, 원의 성질 단원은 ‘수학, 찬란한 전통 문화와 만나다!!’를 주제로 원과 현의 성질을 이용하여 깨진 수막새를 복원하는 수업을 하였다.
이상의 4가지 주제의 수업은 각각 3차시로 이루어졌고, 평가는 3차시 발표 후에 이루어졌다. 평가는 체크리스트를 자기평가 5점, 동료평가 10점, 교사평가 15점(수학 교과 역량 5점+활동마당 활동지 평가 10점)으로 환산하였다. 이들의 누적점수 0점에서 30점까지 급간을 나누어 25점 만점, 전체 평가의 25%가 반영되는 평가가 되도록 설계하였다. 개인 성향에 따라 자신을 높게 또는 낮게 평가하는 경향이 있어 모둠평가의 비중을 더 높게 하였고, 수학 개념에 대한 이해나 소프트웨어를 다루는 것에 어려움이 있는 학생을 위해 성실성이 가장 크게 반영된 활동마당 활동지 평가의 비중을 10점으로 정하여 학생들이 적극적으로 참여할 수 있도록 하였다.
연구문제 2를 해결하기 위해 9명의 학생들을 대상으로 수업 전과 12차시의 수업 후 각각 사전․사후 설문검사를 진행하였다. 문항 중 Likert 척도 10개 문항은 ‘수학 교과 역량’과 ‘교육과정-수업-평가-기록의 일체화 정도’를 준거로 하였고, 서술형 문항 4개는 수업 전반에 대한 생각을 자유롭게 기술할 수 있도록 구성하였다.
설문 결과 10개의 문항 중 9개의 문항에서 긍정적인 효과가 나타났다. 즉 개발된 자료가 학생들의 수학적 문제해결력, 추론능력, 의사소통능력, 창의․융합능력, 정보처리 능력, 태도 및 실천 능력 함양에 도움이 된다는 연구 결과가 도출되었다. 또한 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 정도에 대한 평균점수도 사후검사의 평균이 더 높았으며 유의확률이 0.05보다 작아 유의미한 변화가 있었다고 볼 수 있다.

본 연구를 종합하면 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다.
첫째, 소프트웨어를 활용한 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 수업은 2015 수학과 개정교육과정에서 요구하는 6가지 교과 역량을 기르는 데 효과적이다. 학생들은 실생활 속 문제를 해결하기 위해 자신만의 해법을 추론하고, 토론을 통해 서로 피드백을 주고받으며 최상의 해결책을 찾는다. 이 과정에서 수학 내․외적 정보를 탐색하게 된다. 또한 이를 알고리즘 상에 수학적으로 표현하고 그 결과를 발표함으로써 문제해결, 추론, 의사소통, 창의․융합, 정보처리, 태도 및 실천의 역량을 기를 수 있다.
둘째, 소프트웨어를 활용한 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 수업은 다양한 교수․학습 방법이 가능한 수업이다. 수업 전반에 걸쳐 학생중심의 능동적 수업으로 탐구학습, 심화학습, 협동학습, 토론학습, 발표학습, 공학적 도구의 활용, 교사 및 동료의 피드백 등이 활용되었으며 교사의 역량에 따라 다양한 방법으로 적용이 가능할 것이다.
셋째, 소프트웨어를 활용한 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 수업은 과정 중심 수업이다. 본 수업은 수업의 전 과정을 자기평가, 모둠 내 동료평가, 모둠 간 동료평가, 산출물 평가, 교사의 관찰평가를 통해 평가에 반영한다.
넷째, 소프트웨어를 활용한 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 수업은 학생들의 동기를 효과적으로 유발하며 수학적 유용성과 심미성을 느끼게 하는 수업이다. 수업 중 주어지는 문제는 실생활과 관련되어 있으므로 호기심을 가지고 문제에 접근할 수 있으며, 생활 곳곳에 수학이 적용되고 있음을 자연스럽게 알 수 있다.
다섯째, 소프트웨어를 활용한 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 수업은 창의․융합형 인재 양성에 효과가 있는 수업이다. 수학적 개념을 소프트웨어의 알고리즘으로 구현하는 과정에서 학생들은 자신만의 아이디어를 고민하게 된다. 또한 수학 내․외적으로 다양한 방법을 적용하고 스스로 수정하는 과정에서 수학적 개념이 심화되며 창의력이 향상될 수 있으며 융합형 인재로 성장하게 될 것이다.

학생들이 실세계의 문제를 수학적 관점으로 해석하고 해결할 수 있고 하나의 수학적 개념을 또 다른 수학적 개념 혹은 비수학적 개념과 연결지을 수 있는 안목을 기르게 하기 위해서는 수업에서 실생활 문제를 해결하는 과제와 기회를 제공해야 한다. 또한 복잡해지는 사회에 적응하여 사물 및 현상을 통합적으로 바라보고 논리적 절차에 따라 문제를 해결하기 위해서는 소프트웨어의 알고리즘을 접목한 교육이 점점 더 요구된다. 이러한 교육을 통해 학생들은 수학의 필요성과 아름다움을 인식하고 6가지 수학 교과 역량을 함양할 수 있을 것이다.

※ 이 논문은 2019년 2월 한국교원대학교 대학원위원회에 제출된 교육학 석사(수학영재교육)학위 논문임.

번역하기

본 연구의 목적은 소프트웨어를 활용한 중학교 수학과 교육과정-수업-평가-기록의 일체화 자료를 개발하여 정규 수학 수업에 적용하고 2015 개정 교육과정에서 강조하는 6가지 수학 교과 역...