패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동이 유아의 이동기하능력에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 기하학습내용체계를 반영하여 고안한 패턴블록 수학활동을 교사와 유아가 함께 탐구적인 과정을 통해 의미 있게 학습할 때, 유아의 성별에 따라 이동기하능력에 미치는 영향을 알아보고자 한데 그 목적이 있다.

이와 같은 연구목적에 따라 다음과 같은 연구문제를 설정하였다.

연구문제 1. 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동이 유아의 성별에 따라 이동기하능력에 미치는 영향은 어떠한가?
1-1. 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동이 유아의 성별에 따라 옮기기 능력에 미치는 영향은 어떠한가?
1-2. 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동이 유아의 성별에 따라 뒤집기 능력에 미치는 영향은 어떠한가?
1-3. 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동이 유아의 성별에 따라 돌리기 능력에 미치는 영향은 어떠한가?

본 연구의 대상은 경기도 신도시의 J 유치원의 만 5세 2학급의 유아들로 실험집단 25명, 비교집단 23명을 선정하였다. 연구절차는 예비연구, 사전검사, 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동 실시, 사후검사 순으로 이루어졌다. 사전·사후검사에서 사용한 이동기하능력 검사도구는 Rosser, Ensing, Glider & Lane(1984)를 참고하여 최연·이정욱(2006)이 고안한 도구를 사용하였다.
교육기간은 총 6주로 실험집단에게는 주 2회씩 소집단(2~6명)으로 여섯 가지 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동을 경험할 수 있도록 하였고, 비교집단에게는 패턴블록을 단순히 활동자료로써 제공하였다. 교육 후 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동과 유아의 성별에 따른 효과를 알아보기 위해 두 집단의 유아를 대상으로 사후검사를 하였으며, 연구문제를 해결하기 위해 이원변량분석(Two-Way ANOVA)을 하였다.
본 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동을 경험한 교육집단이 비교집단보다 이동기하능력이 크게 향상된 것으로 나타났다. 이동기하능력 하위요소별로는 옮기기, 뒤집기, 돌리기 순으로 향상되었다.
둘째, 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동이 유아의 성별에 따라 이동기하능력에 미치는 영향에는 차이가 없는 것으로 나타났다.
이상의 연구결과를 통해 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동은 유아의 이동기하능력을 향상을 위해 효과적임을 알 수 있다. 즉 활동자료로써 제공하기만 한 소극적 차원의 패턴블록 활용 및 지도보다 탐구중심 접근의 수학교육에서의 패턴블록 활용이 유아들의 이동기하의 이해에 더 긍정적인 영향을 미쳤다.
이와 같이 본 연구의 패턴블록을 활용한 탐구적 수학활동은 유아교육현장에서 패턴블록을 활용하는 방법을 제시하고 이와 관련하여 유아의 기하능력에 관한 효과보고를 한다는 점에서 의미가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to investigate the impacts on young children's motion geometry abilities according to gender when they engaged in a meaningful study of the pattern block math activities based on the learning content system of geometry through an inquiry-based process along with their teachers.

For that purpose, the following research questions were set:

1. What kind of influences do the inquiry-based math activities using pattern blocks have on young children's motion geometry abilities according to gender?
1-1. What kind of influences do the activities have on their sliding abilities according to gender?
1-1. What kind of influences do the activities have on their sliding abilities according to gender?
1-2. What kind of influences do the activities have on their turning over abilities according to gender?
1-3. What kind of influences do the activities have on their rotating abilities according to gender?

The subjects include five-year-old children from two classes of J Kindergarten in a new town in Gyeonggi Province. The experiment group contained 25, and the comparison group 23. The research procedures were preliminary study, pre-test, application of inquiry-based math activities using pattern blocks, and post-test in the order. Employed in the pre- and post-test was the Inventory for Motion Geometry Abilities developed by Choi Yeon and Lee Jeong-wook(2006) based on Rosser, Ensing, Glider & Lane(1984).
The educational period lasted for total six weeks, during which the experiment group participated in the inquiry-based math activities using pattern blocks of various kinds in small groups(2~6) twice a week. Meanwhile, pattern blocks were presented as simple activity materials to the comparison group. After the sessions were ended, a post-test was given to both the groups to examine the impacts of the activities on them according to gender. And Two-way ANOVA was conducted to solve the research questions.
The research findings were as follows:
First, it turned out that the experiment group that experienced the inquiry-based math activities using pattern blocks improved their motion geometry abilities considerably more than the comparison group in the order of moving, turning over, and rotating.
And secondly, there were no differences in the influences of the activities on the children's motion geometry abilities according to gender.
The results clearly indicate that the inquiry-based math activities using pattern blocks were effective in increasing the young children's motion geometry abilities. It's also worth noticing that pattern blocks had more positive impacts on the children's understanding of motion geometry when they were used in inquiry-based math education than in passive utilization and instruction as mere activity materials. The inquiry-based math activities using pattern blocks suggested in the study claim their significance in that they provide useful ways to utilize pattern blocks in the field of early childhood education and report effects on their motion geometry abilities.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 국문요약 ---------------------------------------------------------------------------------------ⅵ
• Ⅰ. 서 론 ------------------------------------------------------------------------------------- 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 ------------------------------------------------------------ 4
• 2. 연구문제 -------------------------------------------------------------------------------- 4
• 3. 용어의 정의 --------------------------------------------------------------------------- 5
• Ⅱ. 이론적 배경 ---------------------------------------------------------------------------- 6
• 1. 탐구적 수학활동 --------------------------------------------------------------------- 6
• 2. 이동기하(motion geometry) ------------------------------------------------------ 13
• 1) 이동기하의 개념 및 내용 --------------------------------------------------- 13
• 2) 선행연구 ------------------------------------------------------------------------- 19
• 3. 패턴블록(Pattern Block) ----------------------------------------------------------- 24
• 1) 패턴블록의 구성과 특성 ---------------------------------------------------- 24
• 2) 선행연구 ------------------------------------------------------------------------- 27
• Ⅲ. 연구방법 및 절차 -------------------------------------------------------------------- 36
• 1. 연구대상-------------------------------------------------------------------------------- 36
• 2. 연구설계-------------------------------------------------------------------------------- 37
• 3. 연구도구-------------------------------------------------------------------------------- 37
• 4. 활동구성-------------------------------------------------------------------------------- 40
• 5. 연구절차 ------------------------------------------------------------------------------ 45
• 1) 예비연구 ---------------------------------------------------------------------------- 45
• 2) 검사자 훈련 ------------------------------------------------------------------------ 45
• 3) 사전검사 ---------------------------------------------------------------------------- 45
• 4) 활동실시 ---------------------------------------------------------------------------- 46
• 5) 사후검사 ---------------------------------------------------------------------------- 46
• 6) 자료처리 및 분석 ---------------------------------------------------------------- 47
• Ⅳ. 결과 및 해석--------------------------------------------------------------------------- 48
• Ⅴ. 결론 및 논의 ------------------------------------------------------------------------- 55
• Ⅵ. 제언 --------------------------------------------------------------------------------------- 59
• 참고문헌 -------------------------------------------------------------------------------------- 62
• 부록 -------------------------------------------------------------------------------------------- 71
• ABSTRACT -------------------------------------------