문제중심학습(problem-based learning)과 면담에 의한 영재 학생의 오개념 변화 분석 : 적분 단원을 중심으로|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

논문 초록

여러 학교와 교육청 산하 기관에서의 영재 교육이 확산되고 영재 교육이 중요시됨에 따라 다양한 영재 교육 프로그램이 학생의 확산적 사고와 창의력을 바탕으로 만들어지고 시행되고 있다. 그러나 인지적 개념이 확고하고 학업성취능력이 뛰어난 영재 학생들도 다양한 오개념을 가질 수 있고, 학습 상황에서 잘못된 개념 형성으로 인해 심각한 오류가 발생되어 학습 목표와 맞지 않는 학습 결과를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 사전검사와 면담을 통해 영재 학생이 가지고 있는 적분단원의 오개념이 무엇인지 알아보고, 문제중심학습(Problem-Based Learning)과 심층 면담이라는 수업전략에 의한 개념 변화를 알아봄으로써 영재 학생이 가질 수 있는 오개념을 확인하고 오개념을 개선할 수 있는 다양한 수업 처치 방법을 생각하는 데에 연구 목적이 있다. 이를 위하여 사전 검사지를 통해 영재학생의 오개념을 진단하고 이 오개념의 유형을 분석하여 유형별로 오개념을 구분하여 수업 처치 학생을 선발하였다. 그리고 각 오개념별로 선발된 학생을 대상으로 개별 면담을 실시하여 오개념에 대한 전반적인 파악을 한 뒤 수업 처치 모델로 사용할 문제중심학습(PBL)에 대한 계획을 수립하였고, 연구에 필요한 활동지와 사후 검사지를 제작하였으며 선발된 학생 모두를 대상으로 문제중심학습을 실시하였다. 사전·사후 검사 결과를 분석하여 오개념의 개선 정도를 알아보았고, 심층 면담을 통해 수업 처치 전후의 오개념을 비교해보며 수업 처치의 효과를 확인해보았다.
본 연구의 결론은 다음과 같다.
첫째, 사전 검사 결과 영재 학생에게 나타난 오개념은 축을 기준으로 하는 적분법과 회전체의 부피와 구분구적법의 관계와 관련이 있었다. 개념을 확장하는데 있어 기존의 개념에 의존하려는 경향이 있었고 그로 인해 오개념이 생기게 되었다는 것을 알 수 있었다.
둘째, 사전 검사 결과를 토대로 하여 실시한 면담을 통해서는 스스로 자신의 오개념을 인지하는 기회를 가졌다. 영재 학생이다 보니 학생들은반성적 사고를 통해 자신이 어떤 부분에서 어떤 개념이 더 필요한지를 스스로 생각하여 이야기할 수 있었고, 이를 개선하겠다는 의지도 표현하였다.
셋째, 축의 관점에서만 생각하던 구분구적법 및 적분을 축의 관점으로도 적용할 수 있다는 것을 문제중심학습(PBL) 수업을 통해 학생들 스스로 알게 되었다. 구분구적법의 아이디어를 정적분으로 표현하는 것에 익숙해졌고, 축에 수직인 평면으로 자른 단면의 넓이가 모여 의 함수로 표현된 입체의 부피를 구할 수 있다는 사실을 알게 되었다. 학생들은 면의 합이 부피라는 기본적인 성질을 이해하고 단면의 넓이와 부피 사이의 관계를 적분기호를 이용한 식으로 표현할 수 있게 되었다.
넷째, 문제중심학습(PBL)을 통해 다른 학생들과 함께 의견을 공유하고 생각을 교환하면서 다른 풀이 방법도 적용해보았고, 또한 친구들의 문제 풀이를 돕고 의견을 표현하는 과정에서 스스로 개념의 정리가 된 것이 오개념을 개선하는데 도움이 되었다. 학생이 주체가 되어 스스로 문제를 인식하고 발표와 토론을 통한 협동 학습을 통해 스스로 개념을 수정하고 발전시켜가는 학습도 수학 학습에 큰 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 차시를 거듭할수록 학생들은 오개념을 개선했을 뿐만 아니라 적분이라는 개념을 논리적으로 의사소통하고 표현하며 실생활 문제에도 활용할 수 있게 되었다. 함께 수업 처치를 받은 학생들은 서로의 학습에 도움자 및 지도자의 역할을 훌륭하고 성실하게 해 내었다.
본 연구를 통하여 영재 학생의 오개념을 진단하고 다양한 수업 처치를 통해 적분에 대한 오개념을 개선할 수 있었다. 학생들은 문제중심학습(PBL)을 통해 스스로 개념을 수정하고 확장시켰으며 교사는 학생들이 수업에 이용한 활동지와 심층 면담을 통해 학생들의 오개념 개선 정도를 파악하였다. 서로의 의견을 발표하고 공유하며 자신의 개념을 수학적 기호로 표현함으로서 의사소통능력도 기를 수 있었고, 개선된 개념을 적용하여 응용문제도 해결하였다.

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논문 초록 여러 학교와 교육청 산하 기관에서의 영재 교육이 확산되고 영재 교육이 중요시됨에 따라 다양한 영재 교육 프로그램이 학생의 확산적 사고와 창의력을 바탕으로 만들어지고 ...

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