우리나라 수학교육의 지속적인 문제로 지적되는 수학에 대한 부정적인 태도를 해결하고, 최근의 융합교육 강화 추세와 역량기반 2015 개정 교육과정에서 강조하는 창의·융합 역량의 함양을 위한 2년간의 연구를 진행하였다. 본 연구는 인지과학의 주요 연구 관심사인 체 ...

우리나라 수학교육의 지속적인 문제로 지적되는 수학에 대한 부정적인 태도를 해결하고, 최근의 융합교육 강화 추세와 역량기반 2015 개정 교육과정에서 강조하는 창의·융합 역량의 함양을 위한 2년간의 연구를 진행하였다. 본 연구는 인지과학의 주요 연구 관심사인 체화된 인지 개념을 창의·융합 역량을 강조하는 수학 교수·학습의 관점에서 해석하여 의미를 규명하고, 체화된 앎의 실현을 돕는 창의ㆍ융합형 교수·학습을 설계하고 개발하고자 하였다. 체계적인 연구 내용 및 절차에 따라 초등학생을 대상으로 체화된 앎의 실현을 위한 창의·융합형 수학 교수·학습 적용은 다음과 같이 진행되었다.
첫째, 기초 문헌 연구를 통하여 체화된 앎과 융합교육, 창의·융합적 소양의 개념 및 특징을 규명하였다. 또한, 창의·융합형 수학 교수·학습 프로그램을 개발하기에 앞서 교사들을 대상으로 인식과 요구조사를 실시하여 초등학교 현장에서 요구되는 창의·융합형 수학 교수·학습의 요소를 추출하였으며, 초등학교 수학 교육과정의 연계를 고려하고 ‘체화된 앎’의 관점에 기반을 둔 창의·융합형 수학 교수·학습을 체계적으로 설계하고 개발하였다.
둘째, 문헌연구와 교사 인식조사, 수학 교수ㆍ학습의 설계와 개발을 바탕으로 창의·융합형 수학 교수·학습에 관한 검사도구 및 분석틀을 개발하였다. 연구·개발된 내용은 전문가 집단의 자문과 검토를 거쳐 수정·보완하였다. 또한, 교사워크숍을 통해 현장적용에 대한 예비 검증과정을 거쳐 초등학교 학생들을 대상으로 체화된 앎의 실현을 위한 창의·융합형 수학 교수·학습 프로그램을 수업에 적용하였다. 학습 결과는 융합적 소양, 협력적 문제해결력, 창의적 문제해결력을 중심으로 교수·학습 효과를 측정, 분석하여 프로그램의 효과를 살펴봄으로써 초등학교 수학교육에서의 적용 가능성을 제시하였다.

In order to solve the negative attitude toward mathematics which has been pointed out as a continuing problem of mathematics education in Korea, two-year research was carried out for the creative-convergence competence development which is emphasized ...

In order to solve the negative attitude toward mathematics which has been pointed out as a continuing problem of mathematics education in Korea, two-year research was carried out for the creative-convergence competence development which is emphasized in recent trends of strengthening STEAM education and capacity-based 2015 revised curriculum. The purpose of this study is analyzing the concept of embodied cognition, which is a major research concern of cognitive science, from the viewpoint of teaching and learning mathematics emphasizing creative-convergence competence. In addition, We tried to design and develop creative-convergence teaching and learning to identify the meaning of the embodied knowledge and to help realize the embodied knowledge. The application of creative-convergence mathematics teaching and learning for the realization of embodied knowledge in elementary school students in accordance with systematic research contents and procedures proceeded as follows.
First, the basic concepts and characteristics of embodied knowledge, STEAM education, STEAM literacy are explored through basic literature. To extract elements which are considered to be a key of the creative-convergence mathematics teaching and learning in the elementary school filed, survey on teachers’ perceptions was conducted. In addition, math-focused STEAM program based on the viewpoint of ‘embodied knowledge’ considering the linkage of elementary mathematics curriculum was systematically designed and developed.
Second, based on the literature review and theoretical background on teacher recognition, and the design and development of math-focused STEAM program, a research tool and analysis framework of math-focused STEAM program was developed. The contents of research and development were revised and supplemented by consultation and review of educational specialists. In addition, through the pilot process of the field application through the teacher workshop, the math-focused STEAM program for the realization of the embodied knowledge in the elementary school was applied to the class. The results of the study show the possibility of application in elementary school mathematics education by measuring and analyzing the results of students’ STEAM literacy, collaborative problem solving, creative problem solving ability.

PISA와 TIMSS와 같은 국제연구에서 우리나라 학생들은 높은 성취결과와는 달리 학습에 대한 흥미나 자발성은 매우 낮게 나타나는 ‘Doing well vs Feeling bad’ 결과를 보여주었으며, ‘수포자’라는 용어가 생겨날 만큼 수학에 대한 흥미 저하와 학습 포기는 심각한 문제가 ...

PISA와 TIMSS와 같은 국제연구에서 우리나라 학생들은 높은 성취결과와는 달리 학습에 대한 흥미나 자발성은 매우 낮게 나타나는 ‘Doing well vs Feeling bad’ 결과를 보여주었으며, ‘수포자’라는 용어가 생겨날 만큼 수학에 대한 흥미 저하와 학습 포기는 심각한 문제가 되고 있다. 수학을 다양한 교과와 영역에서 융합하는 경험을 제공하는 것은 미래 교육에서 절실히 필요한 부분이며, 특히 학생들의 정의적 영역을 높이려는 노력이 동반되어야 할 것이다.
2015 개정 교육과정에서 제시되는 6가지 수학 교과역량 중 ‘창의융합’은 이전과 다르게 새롭게 등장한 것으로, 시대적 흐름과 국가적 과제로서 융합교육의 강조가 반영된 것으로 볼 수 있다. 우리나라 국가 과학기술 경쟁력 향상을 위해 추진되고 있는 ‘융합인재교육’, 즉, STEAM은 다양한 교과의 융합을 의미하나 우리나라는 과학 중심의 융합으로 전개되고 있으며, 이 중 특히 수학은 융합교육에서 일부분으로 포함되거나 도구적인 수준으로 제시되어 주변 역할에 머무르고 있는 실정이다. 수학은 그 중요성이 날로 커지고 있으며, 실제 다양한 영역에서 수학적 개념이나 이론이 다른 학문과 연결되면서 큰 시너지를 내는 점에서 수학적 개념을 중심으로 다른 학문과 연결을 시도하려는 노력이 학생의 경험과 연결될 필요가 있을 것이다. 융합교육의 강조는 기존의 지식 교육을 넘어서는 차원의 교육을 향한 바람이 담겨있다. 지식을 단순히 암기하고, 이를 그대로 산출하는 방식의 교육은 계속해서 많은 문제점이 제기되었다. 지식을 온전히 자신의 것으로 이해하고 습득해야 진정한 의미에서의 ‘융합’이 교육의 과정에서 일어날 수 있을 것이며, 이를 위해서는 학습자 중심에서의 새로운 관점이 필요하다. 인지과학에서의 ‘체화된 인지’의 관점은 ‘뇌’, ‘몸’, ‘환경’을 하나된 전체로 파악한다. 기존의 교육은 ‘뇌’만 중시하는 경향이 있었으나 이러한 결과 모든 학습자의 개인적 특성, 학습자가 속한 맥락과 문화는 경시되었다. 이해는 인체의 모든 감각과 신경이 경험하는 환경과 맥락을 포함하며 문자를 통해 지식을 받아들이기보다는 모든 기관을 통해 언어적, 비언어적으로 받아들이는 관점에서 볼 필요가 있다. 즉, 교육은 지식의 체화를 통한 문제해결이 가능하도록 실생활, 학생에게 친숙한 상황 등 상황에 대한 고려와 함께 다양한 감각기관의 사용을 요구하는 교육이 제공되어야 할 것이다. ‘이해’와 더불어 ‘협력적’으로 문제를 해결하는 것 또한 중요하다. ‘체화되 인지’ 관점에서도 복잡한 문제일수록 개별인지보다는 ‘집단인지’가 드러남을 언급하였는데, 이뿐 아니라 교육과정에서의 핵심역량인 의사소통, 공동체 역량 함양을 위해서는 ‘협력적’ 환경이 지지될 필요가 있다. 수학 교과는 ‘협력’보다는 ‘개별’적 문제해결이 강조되는 측면이 있기 때문에 ‘협력’이 보다 강조될 필요가 있으며, 이러한 관점에서 ‘융합교육’이 이루어질 때 보다 미래를 위한 교육이 가능할 것이다.
따라서 본 연구는 2년간의 연구기간을 통해 초등학생을 위한 창의ㆍ융합형 수학ㆍ교수 학습 프로그램을 체계적으로 개발하며, 개발된 교육프로그램을 적용ㆍ실시하고 효과를 분석하여 체화된 앎 실현을 위한 실제적이고 바람직한 방향을 제시하고자 하였다.
1차년도 연구에서는 초등학생을 위한 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습 체제 구축을 위한 기초 연구를 실시하여 연구 동향 및 사례를 분석하였으며, 창의ㆍ융합형 수학 교육의 실태 및 요구 조사를 실시하고 분석한 결과를 바탕으로 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습의 요소를 추츨하여 예비검사와 전문가 검토를 거쳐 창의ㆍ융합형 수학 수업을 설계하고 개발하였다.
2차년도 연구에서는 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습에 관한 검사도구 개발과 적용 및 평가를 진행하였다. 초등학생을 위한 창의ㆍ융합적 소양과 협력적 문제해결력 검사 도구를 예비검사와 전문가 검토를 거쳐 수정ㆍ보완하여 개발하고 창의적 문제해결력 분석틀을 마련하였으며 이를 기반으로 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습을 현장에 적용하고 그 실제를 검사도구와 분석틀을 적용하여 양적ㆍ질적으로 분석하였다.

본 연구는 ‘체화된 인지’ 개념을 ‘창의ㆍ융합’을 강조하는 최근 수학 교수ㆍ학습에서 해석하여 그 의미를 규명하고 수업을 통한 실현을 돕기 위한 창의ㆍ융합형 교수ㆍ학습을 설계하고 개발하고 적용하고자 하였다.
이를 위해 1차년도에서는 최근 연구 동향 검토를 위한 다양 ...

본 연구는 ‘체화된 인지’ 개념을 ‘창의ㆍ융합’을 강조하는 최근 수학 교수ㆍ학습에서 해석하여 그 의미를 규명하고 수업을 통한 실현을 돕기 위한 창의ㆍ융합형 교수ㆍ학습을 설계하고 개발하고 적용하고자 하였다.
이를 위해 1차년도에서는 최근 연구 동향 검토를 위한 다양한 선행연구와 사례 분석, 2015 개정 수학과 교육과정의 분석을 통하여 체화된 앎, 융합교육, 창의ㆍ융합의 소양의 개념과 역할을 규명하고자 하였다. 또한 수학 교육 실태 분석을 위해 초등학교 교사를 대상으로 교수ㆍ학습의 실태 및 요구조사를 실시하고 결과를 분석하였으며, 이를 바탕으로 추출된 교수ㆍ학습 요소를 바탕으로 초등 수학 교육과정과의 연계를 고려한 체화된 앎을 위한 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습을 설계하고 개발하였다.
2차년도는 1차년도 연구를 바탕으로 창의ㆍ융합적 소양 관련 검사도구를 개발하고자 기 개발된 검사도구를 수정ㆍ보완하였고, 이를 위해 예비검사를 실시하고 전문가의 자문 및 검토를 거쳐 최종적으로 적용하였다. 개발된 체화된 앎 실현을 위한 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습과 검사도구는 초등학생을 대상으로 적용하였으며, 창의ㆍ융합형 교수ㆍ학습을 통한 창의ㆍ융합적 소양, 협력적 문제해결력, 창의적 문제해결력을 분석하여 교수ㆍ학습 과정의 실제 과정과 효과를 분석하고 평가하고자 하였다. 이를 통해 체화된 앎 실현을 위한 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습 프로그램의 초등학교 수학교육에서의 적용 가능성을 제시하였다.
연구성과로는 논문 게재에 있어 (학진등재급) 게재(2건, 현재까지), 국제논문(게재 확정 후 수정진행중 1건, 투고 준비중 1건), 학술대회 발표에 있어서는 국내 학술대회(1건), 저서(집필중, 1건)의 성과를 이루었다.
활용 방안으로 첫째, 학문적, 사회적 측면, 둘째, 인력양성 측면, 셋째, 교육과의 연계 활용 측면 차원에서 살펴보면 다음과 같다.
첫째, 학문적, 사회적 측면: 최근 강조되고 있는 융합 교육을 체화된 인지 관점에서 살펴보고, 학생의 지식이 다양한 상황에서 적용 가능한 체화된 앎이 될 수 있도록 초등학생을 위한 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습의 구체적인 실제를 제공한다. 이는 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 역량 함양과 창의융합형 인재 양성을 위한 실천방안이 될 수 있으며, 수학교육에서의 융합 교육 저변확대에 기여할 수 있을 것이다. 학생들은 수학 개념을 중심으로 능동적인 지식 탐구, 정보처리 및 의사소통 과정을 경험하도록 하며, 융합적 소양 함양과 협력적 문제해결과 창의적 문제해결의 과정에서 수학에 대한 친근감 형성, 실생활에서 수학의 유용성을 인식할 수 있도록 한다.
둘째, 인력양성 측면 방안: 석, 박사과정생 및 전문연구진에게 체화된 앎 실현을 위한 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습의 설계 및 개발을 통한 연구기회를 제공하여 연구 경험 축적 및 역량 강화와 함께 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습의 현장적용 가능성을 제시하고자 하였다. 전문가들의 교류를 통해 대학 및 전문연구진과의 네트워크를 형성하고 공동연구의 기회를 제공할 것으로 기대하며, 현직교사의 전문성 확보를 위해 교사워크숍을 통해 개발된 프로그램과 평가도구를 전파하고 현직교사들의 아이디어와 경험을 반영할 수 있는 협력 네트워크를 구축할 것이다.
셋째, 교육과의 연계 활용 측면: 초등학교 수학교육 현장에서 체화된 앎 실현을 위한 창의ㆍ융합형 수학 교수ㆍ학습을 위해 프로그램 자료를 개발 및 공유하였다. 본 연구를 통해 교실 수업 개선 및 방과후 교실, 영재학급 운영 등 다양한 방면에서 공교육의 질 개선과 함께 제공하는 수업자료는 현재 강조되는 과정중심평가에서도 학생의 수행 과정을 살펴보는 데 활용될 수 있을 것이다. 이는 창의ㆍ융합형 교수ㆍ학습 프로그램을 활용하여 수학교과뿐 아니라 타교과와의 연결성을 보다 확대하고 융합적 소양, 협력적 문제해결, 창의적 문제해결의 향상을 위한 교수ㆍ학습 방법을 제시하며, 최근 강조되고 있는 수학 교과역량의 함양을 위한 학습자의 능동적인 수업을 증진시킬 것으로 기대한다.