상호 교류적 수학 쓰기 활동이 4학년 학생들의 비판적 사고력에 미치는 효과 = (The) Effect of reciprocal mathematics writing activities on the critical thinking skills of 4th students

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 상호 교류적 수학 쓰기 활동이 4학년 학생들의 비판적 사고력에 미치는 효과를 분석해 봄으로써 수학 교수 학습 방법의 개선에 도움을 주고자 하는데 그 목적이 있다.
이를 위하여 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다.
1. 상호 교류적 수학 쓰기 활동을 적용한 학습 집단과 일반적인 학습 집단 사이에 비판적 사고력 신장에 유의미한 차이가 있는가?
1-1 두 집단 사이에 비판적 사고력 요소인 타당성에 유의미한 차이가 있는가?
1-2. 두 집단 사이에 비판적 사고력 요소인 신뢰성에 유의미한 차이가 있는가?
2. 상호 교류적 수학 쓰기 활동을 적용한 학습 집단과 일반적인 학습 집단 사이에 비판적 사고력 향상이 영역별로 유의미한 차이가 있는가?
이러한 연구 문제를 해결하기 위하여 성남시에 소재하고 있는 T초등학교 4학년 1개 반(37명)과 S초등학교 4학년 1개 반(37명)을 임의로 선정하여 실험 집단과 비교 집단으로 할당하여 실험 연구를 실시하였다.
본 연구에 사용된 실험 설계는 준 실험설계(Qusai-Experimental-Design)의 이질통제집단 전후검사설계(Nonequivalent control group pretest-posttest design)가 적용되었다.
본 연구에 사용된 검사 도구는 사전 비판적 사고력 검사지와 사후 비판적 사고력 검사지이다.
연구 절차는 먼저 실험 집단과 비교 집단에게 사전 비판적 사고력 검사를 실시하여 실험 집단과 비교 집단이 비판적 사고력에 있어 동질 집단인지를 알아보았다.
실험 처치는 두 집단에게 도입 전개 부분은 같은 형태의 수업이 진행되고 정리 부분에서 실험 집단에게 상호 교류적 수학 쓰기 활동을 한 학습 활동을 실험 집단 교사가 수업하도록 하였으며, 비교 집단은 비교 집단 교사가 일반적인 정리학습 방법으로 수업을 하도록 하였다. 실험 처치를 위한 학습 과제는 정규 수업 시간을 이용한 수학 4-가 단계의 <7. 분수> 단원의 11차시와 <8. 문제 푸는 방법 찾기> 단원의 6차시로 실험반과 비교반의 수업 일자는 차이가 있으나 수업의 총 차시는 17시간으로 같게 하였다.
본 연구를 통하여 다음과 같은 연구 결과를 얻을 수 있었다.
1. 연구 문제 1
상호 교류적 수학 쓰기 활동을 한 학습 집단과 일반적인 학습 집단간에 비판적 사고력 신장에 유의미한 차이가 있는지 알아보기 위해 사후 비판적 사고력 검사의 평균 차를 t-검정하였다. 그 결과 유의도 p=.012 (p<.05)로 상호 교류적 쓰기 활동을 한 학습 집단과 일반적인 학습 집단 사이에는 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이것은 상호 교류적 수학 쓰기가 비판적 사고력 향상에 의미 있는 효과를 보였음을 뜻한다.
또한 비판적 사고력의 세부 요인인 타당성과 신뢰성에 있어서 차이가 있는지 알아보기 위해 사후 비판적 사고력 검사의 하위 영역별로 평균의 차를 t-검정하였다. 그 결과 타당성과 신뢰성은 각각 유의도 p=.035(0<.05), p=.005(p<.05)로 실험 집단과 비교 집단 사이에 통계적으로 의미 있는 차가 있는 것으로 나타났다. 이것은 상호 교류적 수학 쓰기 활동이 비판적 사고력의 세부 요인인 타당성과 신뢰성의 향상에 의미 있는 효과를 보였음을 의미한다.
2. 연구 문제 2
상호 교류적 수학 쓰기 활동을 한 학습 집단과 일반적인 학습 집단 사이에 비판적 사고력의 향상에 있어 영역별(수와 연산, 도형, 규칙성과 함수, 확률과 통계)로 유의미한 차이가 있는지 알아보기 위하여 사후 비판적 사고력 검사에서 영역별로 얻은 점수의 평균 차를 t-검정하였다. 그 결과 수와 연산, 도형 영역은 각각 유의 수준 p=.017(p<.05)과 p=.166(p<.05)로 두 집단 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 없었으나 규칙성과 함수, 확률과 통계영역은 각각 유의 수준 p=.010(p<.05)과 p=.010(p<.05)으로 실험 집단과 비교 집단 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이것은 상호 교류적 수학 쓰기 활동이 규칙성과 함수, 확률과 통계 영역에서 비판적 사고력의 향상에 더 효과가 있었음을 뜻한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to serve as a basis for improving mathematics teaching and learning methods by analyzing the effects of reciprocal mathematics writing activities on the critical thinking skills of 4th graders.
For this purpose, the following research questions were posed:
First, is there any significant difference in critical thinking skills and their subfactors including validity and reliability between one group that is exposed to reciprocal mathematics writing activities and the other group that takes a traditional class?
Second, are there any significant differences of the critical thinking skills in various mathematics areas between one group that is exposed to reciprocal mathematics writing activities and the other that takes a traditional class?
The subjects of this study were 4th graders from two different classes that were selected respectively from T elementary school(37) and S elementary school(37) in the city of Seongnam, Gyeonggi province. The two classes were chosen randomly as an experimental grop and a control group. Both groups took the same instruction in the introduction and development stages of a learning sequence, but in the closing stage, the experimental group experienced reciprocal mathematics writing activities and the control group reviewed what they had learned in general ways. This study implemented nonequivalent control group pretest-posttest design of a quasi-experimental design. The test instruments used in this study were pre-test on mathematics critical thinking skills and post-test on mathematics critical thinking skills.
The results of this study were as follows:
First, when the posttest results were analyzed by t-test to see whether there was any significant difference between the two groups in critical thinking and its subfactors including validity and reliability, the two groups were significantly different at the p<.05 level.
Second, when the postest results were analyzed by t-test to find out whether there were any significant differences of the critical thinking skills in mathematics areas between the two groups, no significant gap existed in the areas of number and operations, and geometry at the p<.05 level, but there appeared significant differences in the areas of pattern and function, and probability and statistics.
Based on the results, the following conclusions were reached:
First, the learning group that was engaged in reciprocal mathematics writing activities improved in critical thinking more than the traditional one.
Second, the learning group exposed to reciprocal mathematics writing activities became more critical in the areas of pattern and function, and probability and statistics than in the areas of number and operations, and geometry, compared to the other group that took a traditional class.
This study suggests that reciprocal mathematics writing activities have an effect on enhancing critical thinking skills. Therefore, such reciprocal mathematics writing activities may be one of the effective teaching and learning methods in developing critical thinking skills at the elementary school level.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅳ
• 표목차 = ii
• 그림목차 = iii
• 논문요약 = iv
• Ⅰ. 서론 = 1
• A. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• B. 연구문제 = 4
• C. 용어의 정의 = 5
• D. 기대되는 효과 = 6
• Ⅱ. 문헌검토 = 8
• A. 수학 학습에서의 쓰기 활동 = 8
• B. 비판적 사고력 = 17
• C. 선행연구 = 24
• Ⅲ. 연구방법 및 절차 = 27
• A. 연구 대상 = 27
• B. 연구 설계 = 27
• C. 검사 도구 = 28
• D. 연구 절차 = 33
• Ⅳ. 결과 및 논의 = 42
• A. 결과 = 42
• B. 논의 = 47
• Ⅴ. 요약, 결론 및 제언 = 51
• A. 요약 = 51
• B. 결론 및 제언 = 53
• 참고문헌 = 55
• ABSTRACT = 60
• 부록 = 63
• 감사의 글 = 84