수학 기반의 융합 문제해결 과정에 나타나는 초등영재학생의 수학적 사고와 태도 분석

Analysis of the Mathematical Thinking and Attitudes of Elementary Gifted Students during Math-Based STEAM Problem-Solving

본 연구는 달력이 만들어지는 규칙과 관련된 수학 기반 융합 문제해결 과정에 나타나는 초등영재학생의 수학적 사고를 분석하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 매년 요일이 결정되는 규칙과 관련된 수학 중심의 융합교육 문제를 설계하였다. 40명의 6 학년 학생을 대상으로 1차 검사를 실시하였으며, 15명의 학생을 대상으로 2차 검사를 실시하였다. 1차 검사를 통해 문제해결 단계별 활동 경향을 분석하였으며, 2차 검사를 통해 문제해결의 단계별로 필요한 수학적 사고와 태도를 집중 분석하였다. 분 석 결과, 각 단계별로 문제를 해결하기 위한 공통된 수학적 사고와 태도가 관찰되었으며, 교사의 적절한 발문에 의해 학생들은 보다 풍부한 수학적 사고의 발현을 경험할 수 있었다. 특히, 주어진 기본 과제를 해결한 이후에 교사의 발문 여부에 따라 학 생들이 보인 발전적 사고는 큰 차이가 있었다. 따라서 교사는 학생들이 다양한 수학적 사고를 경험할 수 있도록 수업 전반에 걸쳐 구조화된 발문을 준비해야 할 것이다.

The purpose of this study was to analyze the mathematical thinking of elementary gifted students during the application of a math-based STEAM problem related to the rules of making calendars. To achieve the purpose, math-centered STEAM educational materials related to the rules of determining days of the week every year were mapped out. The first test was conducted on 40 sixth graders and the second test was conducted on 15 students. A primary test was conducted to analyze the problem-solving trend and set up the stages of problem-solving process, and a secondary test was carried out to analyze what mathematical thinking and attitude would be necessary for each stage of problem solving. As a result, it s observed that common mathematical thinking and attitude appeared in each stage to solve the given problems, and appropriate questioning by the teacher enabled the students to experience enriching their mathematical thinking. In addition, the students who were in gifted classes tried to justify various hypotheses that they formulated on special situations which couldn t be explained by mathematical rules such as the occurrence of leap year. Therefore, teachers will have to prepare structured questions the class so that students can experience a variety of mathematical thinking.