거리함수와 속력함수에서, 거리와 속력의 관계에 대한 학생들의 인식과 표현의 변화과정에 대한 연구

A Study on the Change Process of Students' Perception and Expression About Distance and Speed in Distance Function and Speed Function

본 연구는 ‘시간, 거리, 속력’의 관계에 대한 학생들의 인식과 표현을 교수실험을 통하여 세밀하게 관찰한 연구이다. 이 과정에서 학생들의 ‘시간, 거리, 속력’의 관계에 대한 인식의 변화가 드러났으며, 학생들은 평균속력에 대하여 거리함수에서 구간의 양 끝점을 잇는 선분의 기울기라는 관점으로 인식하는 것 외에도 속력함수에서 사각형의 높이로 인식하여 ‘시간, 거리, 속력’을 이해하고 있음을 보여주었다. 이 과정에서 ‘거리=시간×속력’의 관계를 ‘거리=시간×평균속력’으로 확장하는 장면을 드러내었다. 본 연구는 제한된 소수 학생을 대상으로 교수실험을 진행하였지만, 학생들의 ‘시간, 거리, 속력’의 관계에 대한 인식과 표현의 변화 과정에 대한 관찰을 통하여 여러 시사점을 제시하였다. 이러한 연구 결과가 추후 미적분 학습 모델 구성을 위한 다양한 연구의 시발점이 되기를 기대해본다.

This study is about investigating students’ recognition and expression on relationship of ‘time, distance, speed’ via teaching experiment. In this process, students showed not only a change in perception of the relationship of ‘time, distance, speed’ but also recognizing the average speed as a viewpoint of the slope of the line connecting the end points of the interval in the distance function as well as another way of perceiving average speed of a height of a rectangle. In this process, the study shows the scene of expanding the relation of ‘distance=time×speed’ to ‘distance=time×average speed’, and also the student who makes the continuous reasoning shows the possibility of constructing a new function that can explain the change of the primitive function by allocating the average rate of change to the interval. Although this study was conducted with a limited number of students, this study suggests some implications through the observation of relationship of ‘time, distance, speed’ the students’. We hope that these results will be the starting point for various studies for constructing the integral learning model in the future.