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미적분학의 기본정리에 의한 정적분 도입에 대한 고찰: 내용전문가와 학교 현장 교사의 인식을 중심으로

A study on the introduction of definite integral by the fundamental theorem of calculus: Focus on the perception of math content experts and school field teachers

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초록

본 연구는 2015 개정 수학과 교육과정에서 정적분을 ‘미적분학의 기본정리’로 도입하는 것에 대한 수학 학문적 관점과 실제 학교 현장의 현황을 분석하였다. 이에 수학 학문적 관점과 학교 현장의 현황을 조사하기 위해 해석학 전공교수 12명과 교사 36명을 대상으로 연구를 진행하였다. 수학 학문적 관점에서 해석학 전공 교수들은 2015 개정 수학과 교육과정에서 정적분을 ‘미적분학의 기본정리’로 도입하는 것이 정적분의 본질과 의미를 유의미하게 나타내기 힘들다고 하였다. 실제 학교 현장에서 교사는 정적분과 도형의 넓이와의 관계에 대한 필요성은 인식하고 있지만 ‘미적분학의 기본정리’로 정적분을 도입할 경우 학생들은 정적분과 도형의 넓이와의 관련성을 인식하기 어려워한다고 하였다. 이후 시행 될 2022 개정 교육과정에서도 정적분을 ‘미적분학의 기본정리’로 도입함에 따라 본 연구를 통해 정적분 도입 및 지도에 대한 시사점을 생각해 볼 수 있다. 또한, ‘미적분학의 기본정리’로 정적분을 도입할 때 정적분을도형의 넓이와 관련지을 수 있는 효과적인 교수·학습 방법과 다양한 시각적 도구 및 매체에 대한 후속 연구를 제안하였다.

Abstract

This study analyzed the mathematical academic perspective and the actual status of the school field on the introduction of a definite integral as a 'Fundamental Theorem of Calculus' in the 2015 revised mathematics curriculum. Therefore, in order to investigate the mathematical academic perspective and the actual status of the school field, a study was conducted with 12 professors majoring in mathematical analysis and 36 teachers. From a mathematical academic point of view, professors majoring in mathematical analysis said that introducing a definite integral as a 'Fundamental Theorem of Calculus' in the 2015 revised mathematics curriculum was difficult to significantly represent the essence and meaning of the definite integral. In addition, in the actual status of the school field, teachers recognize the need for a relationship between a definite integral and the area of a figure, but when a definite integral is introduced as a 'Fundamental Theorem of Calculus', students find it difficult to recognize the relationship between the definite integral and the area of a figure. As the 2022 revised curriculum, which will be implemented later, introduces definite integrals as a ‘Fundamental Theorem of Calculus’ this study can consider implications for the introduction and guidance of static integrals. And, this study proposed a follow-up study on an effective teaching and learning method that can relate the definite integral to the area of the figure when introducing the definite integral as the ‘Fundamental Theorem of Calculus’ and on various visual tools and media.

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