본 연구의 목적은 수학적 오류를 학습자가 분석하고, 틀린 문제와 비슷한 문제를 만들어 보는 반성적 문제 만들기 활동이 문제해결력과 수학적 태도에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다.
가. 반성적 문제 만들기 활동이 초등학교 5학년 학생의 문제 해결력에 어떤 영향을 미치는가? 나. 반성적 문제 만들기 활동이 초등학교 5학년 학생의 수학적 태도에 어떤 영향을 미치는가?
본 연구의 연구문제를 해결하기 위하여 서울시 강서구 Y초등학교 5학년 1개 학급 31명(남: 16명,여: 15명)을 실험집단으로, 같은 학년에서 사전 문제해결력과 사전 수학적 태도가 동질집단인 1개 학급 31명(남: 16명, 여: 15명)을 비교집단으로 하여 2014년 5월~ 2014년 12월까지 실행연구를 실시하였다. 반성적 문제 만들기 활동은 총 16차시에 걸쳐 이루어졌으며, 반성적 문제 만들기 활동 전에 형성평가를 실시한 내용을 바탕으로 학습자가 틀린 문제를 분석하고 반성적 문제 만들기 활동지를 작성하도록 하였다. 개별적으로 활동지 작성이 끝난 후, 모둠 활동에서 문제 만들기 내용에 대한 쓰기 및 토의를 거쳐 학급 전체 토의를 실시하였다. 수업과정에서 일어난 과정은 학생의 활동지, 녹화 및 교사의 관찰일지 등을 바탕으로 기록하였다. 매 차시 정리 단계 및 수업이 끝난 후, 수학 일기 쓰기를 작성하도록 하여 학생의 문제해결력과 수학적 태도에 대한 사고 과정을 분석하였다. 그 뿐만 아니라 활동 과정에서 두드러진 특징을 보인 학생을 수준별로 2명씩 선별하여 1:1면담을 실시한 내용과 학생들의 활동 결과물에 대하여 문제 해결력 측면 및 수학적 태도의 측면에 초점을 두어 자료를 분석하였다.
본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 사후 문제해결력 검사결과를 공분산 분석(사전 문제해결력 검사 결과를 공변인으로 설정)한 결과. 통계적으로 실험집단과 비교집단 간에 p <0.05 수준에서 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 둘째, 사전·사후 수학적 태도 검사를 t검증한 결과, 수학적 태도 가운데 자신감, 융통성, 호기심, 수학적 가치의 영역에서는 실험집단과 비교집단 간에 유의미한 차이를 보여주지 못했지만, 의지력은 유의수준 p < 0.05에서, 수학적 반성에 있어서,p < 0.01에서 유의미한 차이가 있음을 보여주었다. 본 연구의 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 반성적 문제 만들기 활동은 학생들의 문제해결력 향상에 효과적이다. 학생들은 반성적 문제 만들기 활동을 통하여 구하고자 하는 것을 파악하는 능력, 문제를 해결하는데 필요한 조건을 선별하여 활용하는 능력을 신장시킬 수 있었다. 아울러, 학습자가 가지고 있었던 수학적 오개념을 수정하고 올바른 수학적 개념을 정립하는데 도움을 주었다. 둘째, 반성적 문제 만들기 활동은 학생들의 수학적 의지를 향상시키고 반성적 사고를 촉진시킨다. 반성적 문제만들기 활동에 참여한 학습자는 틀린 문제에서 오류 요인을 분석하고 이를 반성적 문제에 반영하는 과정에서 자연스럽게 자신의 수학 문제를 풀이하는 습관을 꾸준히 점검하고 개선하는 모습을 보여주었다. 또한, 학습자는 반성적 문제가 올바르게 만들어졌는지 확인하고 이것을 바르게 해결하기 위해 토의 활동에서 타인과의 수학적 의사소통에 적극적으로 참여하였고, 끝까지 스스로 문제를 해결하고자 노력하였다.
The purpose of this study is to analyze a mathematical error and learners, reflective problem is to make a similar problem with the wrong problem to make one activity to investigate the effect of the mathematical problem solving abilities and attitudes. In order to achieve the objective of the study the following research problems were set up.
1. What impact this reflective-problem posing have on the problem solving abilities of 5th grade elementary school students? 2. What impact this reflective-problem posing have on the mathematical attitudes of 5th grade elementary school students? The participants of the study are comprised of 31 students (M: 16, F: 15) from 5th grade level of the Y elementary school in Seoul. This experimental group were exposed to pre-mathematical problem solving and their pre-mathematical attitudes monitored. This is a homogeneous group of 31 participants (M: 16, F: 15) action research was conducted from May 2014 to December 2014 together with a comparison group. Reflective problem posing activities took place over a total of sixteen periods. The analysis of the wrong problem from information conducted on a formative evaluation was conducted on a full-time basis and making written activities. After making individuals write activities papers, through writing and discussion about creating more problems, in group work were carried out by means of a class discussion. The process took place in the course of studying the students’ activities paper, teacher observation and recording of their journal entries. After every lesson and at the end of the cleanup phase, so as to create a mathematical diary, I analyzed the thinking process for problem solving and mathematical attitudes of students. In addition to selecting two students by one a prominent feature according to the levels seen in active processes, 1:1 interviews were conducted and analyzed the problem solving aspect, the focus is placed on the side of the mathematical data on students'' attitudes about work results. The results of this study are as follows. First, as a result of covariance analysis, problem solving post-test results of the experimental group and the comparison group problem solving were adjusted by setting the pre-test results with the guard could know that there is a statistically significant difference in the p <0.05 level. Second, pre and post test mathematical attitude t-test revealed that a mathematical attitude of self-confidence, flexibility, curiosity, did not show the area of the mathematical value of the significant differences between the experimental group and the comparison group, willpower is at a significant level of p <0.05, in mathematical reflection, it showed that there is a significant difference in p <0.01. From the results of this study, the following conclusions were obtained. First, reflective problem Posing activities is effective in improving students'' problem solving abilities. Students could be utilized by extending the capability of selecting a condition for the ability to address the problem to realize that to obtain through the activity. In addition, modifying the mathematical misconceptions, learners had helped to establish the correct mathematical concepts. Second, reflective problem posing activity to improve students'' mathematical willpower, promotes reflective thinking. In half of the reflective problem posing group showed students had a look to check that the reflective problems are created correctly. And, look to actively participate in mathematical discussions communicate with others in activities to address the problems created by the end seemed to look right and to try to solve the problem themselves.
Ⅰ. 서론 11. 연구의 필요성 및 목적 12. 연구 문제 43. 용어의 정의 44. 연구의 제한점 7Ⅱ. 이론적 배경 81. 문제 만들기 82. 반성 활동 203. 문제 해결력 평가 244. 선행 연구 고찰 28Ⅲ. 연구 방법 321. 연구 대상 322. 연구 설계 323. 검사 도구 334. 수업의 실제 및 활동 자료 개발 365. 자료 수집 41Ⅳ. 연구 결과 및 분석 421. 문제 해결력 검사 분석 422. 수학적 태도 검사 분석 443. 반성적 문제 만들기 활동 실태 분석 47Ⅴ. 결론 및 제언 821. 요약 822. 결론 853. 제언 87참고문헌 88외국어초록 93부록 96