유아의 공간능력과 수학적 문제해결 능력간의 관계에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 유아의 연령과 성별에 따른 공간능력 발달과 수학적 문제해결능력의 관계가 어떠한가를 알아보는데 목적이 있다.

연구 문제는 다음과 같다.

1. 유아의 공간능력은 어떠하며 성별과 연령에 따라 어떤 차이가 있는가?

2. 유아의 수학적 문제해결능력은 어떠하며 성별과 연령에 따라 어떤 차이가
있는가?

3. 유아의 공간능력과 수학적 문제해결능력의 관계는 어떠한가?

연구대상은 전라북도 익산시 Y에 위치한 I 유치원의 만3세 유아 50명, 만4세 유아 50명, 만5세 유아 50명으로 전체 150명을 연구자가 무선표집하여 연구대상으로 하였다.
연구도구는 유아의 공간능력은 홍혜경(2001)의 공간능력 검사 도구를, 수학적 문제해결능력은 황정숙(1997)의 수학적 문제해결능력 검사 도구를 사용하였다.
실험 결과의 분석은 공간능력검사와 수학적 문제 해결 능력검사의 평균과 표준편차, 일원변량분석, 적률상관계수를 구하기 위해 SPSS 12.0 for Windows를 이용하여 분석하였다.

연구 결과는 다음과 같다.

첫째, 유아의 성별 공간능력은 여아보다 남아의 공간능력이 높은 것으로 나타났고 세부적으로는 만 4세가 만3세보다 높고 만5세가 만4세보다 높았다. 성별 공간능력은 눈-운동 협응, 공간적 추리, 형태-바탕 지각, 시각적 기억 및 회상, 공간능력 전체에서 남아가 여아보다 높게 나타났으며, 공간 내에서의 위치 지각은 남아보다 여아가 높게 나타났지만 통계적으로 유의한 차이는 없었다.

둘째, 유아의 연령별 공간능력은 연령이 높을수록 전체 공간능력이 높아지는 것을 알 수 있다. 눈-운동 협응, 공간적 추리, 시각적 기억 및 회상, 공간 내에서의 위치 지각, 공간능력 전체에서 연령이 높을수록 높게 나타났으며, 형태-바탕 지각에서는 만3세보다 만4세와 만5세가 높게 나타났다.

셋째, 유아의 수학적 문제해결능력전체의 모든 영역이 여아보다 남아의 수학적 문제해결능력이 높은 것으로 나타났으나 통계적으로는 유의한 차이를 보이지 않았다. 성별 수학적 문제해결능력은 유사점/차이점 알아내기, 구분 짓기, 패턴 인식하기, 측정하기, 수학적 문제 해결 전체의 모든 영역이 여아보다 남아의 수학적 문제해결능력이 높은 것으로 나타났으나 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

넷째, 유아의 연령별 수학적 문제해결능력은 유사점/차이점 알아내기, 구분 짓기, 패턴 인식하기, 측정하기, 수학적 문제해결능력 전체에서 연령이 많을수록 높아지는 경향을 보였다.
다섯째, 유아의 공간능력과 수학적 문제해결능력의 상관관계는 공간능력의 하위요인인 눈-운동 협응, 공간적 추리, 형태-바탕 지각, 시각적 기억 및 회상, 공간 내에서의 위치 지각, 공간능력 전체에서 유의한 정적인 상관관계를 보여, 공간능력이 높아질수록 수학적 문제해결능력이 높아지는 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this research is to examine the relationship between the development of spatial abilities and the abilities to solve mathematical problems depending on age and gender.

1. How are the spatial abilities of babies and what differences are there depending on gender and age?
2. How are the abilities to solve mathematical problems of babies and what differences are there depending on gender and age?
3. How are the babies? spatial abilities related to their abilities to solve mathematical problems?

A total of 150 babies consisting of 50 3-year-olds, 50 4-year-olds, and 50 5-year-olds were randomly sampled and researched by this researcher. As research tools, Hong Hye-Gyeong (2001)?s spatial abilities test tools were used to examine the spatial abilities of babies, and Hwang Jeong-Sook (1997)?s test tools for testing mathematical problem solving abilities were used to examine the mathematical problem solving abilities of babies.
For analysis on the results of experiment, SPSS 12.0 for Windows was used to calculate the mean, the standard deviation, One-ANOVA, product moment correlation, of both the spatial abilities tests and the mathematical problem solving abilities tests.

The results of this research are as follows.

First, in the spatial abilities by gender of babies, male babies were found to be higher than female babies, and in particular, 4-year-olds were higher than 3-year-olds and 5-year-olds were higher than 4-year-olds. In the spatial abilities by gender, male babies were found to be higher than female babies in eye-movement coordination, spatial inference, shape-ground perception, visual memory and recollection and the entire spatial abilities, and in the perception of location within the space, female babies were found to be higher but there were no statistically significant differences.

Second, in the spatial abilities by age of babies, it can be seen that the higher the age is, the higher the spatial abilities become. The higher the age is, the higher the eye-movement coordination, spatial inference, shape-ground perception, visual memory and recollection and the entire spatial abilities, and the perception of location within the space were found to be higher, and in the shape-ground perception, 4-year-olds and 5-year-olds were found to be higher than 3-year-olds.

Third, in all the domains of mathematical problem solving abilities of babies, male babies were found to be higher than female babies but no statistically significant differences were shown. In discerning similarity and difference, classification, pattern perception, measuring, and all the domains of mathematical problem solving, male babies were found to be higher but no statistically significant differences were shown.

Fourth, in discerning similarity and difference, classification, pattern perception, measuring, and all the domains of mathematical problem solving, the higher the age was, the higher abilities the babies tended to show.

Fifth, in the correlation between babies?spatial abilities and mathematical problem solving abilities, significant positive correlation was shown in subordinate factors of spatial abilities ? the eye-movement coordination, spatial inference, shape-ground perception, visual memory and recollection, the perception of location within the space and the entire spatial abilities, indicating that the higher the spatial abilities were, the higher mathematical problem solving abilities were found to become..

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• A. 연구의 필요성 및 목적 1
• B. 연구문제 3
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• A. 유아의 공간능력 5
• 1. 공간능력의 정의 5
• 2. 유아기 공간능력의 발달 11
• B. 유아의 수학적 문제해결능력 12
• 1. 수학적 문제해결능력의 정의 13
• Ⅲ. 연구방법 28
• A. 연구대상 28
• B. 연구도구 28
• 1. 공간능력 검사 도구 29
• 2. 수학적 문제해결능력 검사 도구 31
• C. 연구절차 33
• 1. 검사자 훈련 33
• 2. 예비검사 33
• 3. 본검사 34
• D. 자료분석 34
• Ⅳ. 결과 및 해석 36
• A. 유아의 공간능력 36
• 1. 전반적인 공간능력 36
• 2. 성별 공간능력 점수의 차이 36
• 2. 연령별 공간능력 점수의 차이 38
• B. 유아의 수학적 문제해결능력 39
• 1. 전반적인 수학적 문제해결능력 점수의 차이 39
• 2. 성별 수학적 문제해결능력 점수의 차이 40
• 3. 연령별 수학적 문제해결능력 점수의 차이 41
• C. 유아의 공간능력과 수학적 문제해결능력의 관계 42
• 1. 전반적인 유아의 공간능력과 수학적 문제해결능력의 관계 42
• 2. 연령별 공간능력과 수학적 문제해결능력의 관계 43
• Ⅴ. 논의 및 결론 47
• A. 논의 47
• B. 결론 및 제언 49
• 참고문헌 52