수학적 모델링에 기반한 미래형 수학 교재 개발
A study on the textbook development based on mathematical modeling
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본 연구의 목적은 고등학교 학생들의 수학 교과역량을 함양시킬 수 있는 수학적 모델링에 기반한 미래형 수학교재를 개발하는 것이다. 먼저, 전문가 집단의 자문결과를 활용하여 미래 인재에게 필요한 수학적 역량을 창의융합역량, 문제해결 역량, 정보처리 역량, 의사소통 역량, 협업 및 팀워크 역량으로 선정하였고, 이를 함양할 수 있는주제 중심으로 교재를 구성하였다. 핵심 주제는 관계, 예측, 변화, 암호로 선정하였고, 해당 주제를 탐구하기 위한수학적 모델링 과정은 단순화하기, 수학화하기, 수학적으로 해결하기, 해석하기, 타당화하기의 5단계 순환과정으로설정하였으며, 학생들의 학습 과정과 역량에 대해 결과 중심이 아닌 과정 중심 평가가 이루어질 수 있도록 교재를구성하였다. 마지막으로 수학적 모델링에 기반한 교재의 현장 활용 방안과 기대효과 그리고 교재개발과정에서 나타난어려움을 제시하여 앞으로의 수학적 모델링 교재 개발과 활용에 대한 시사점을 제공하였다.
Abstract
The purpose of this study is to develop future mathematics textbooks based on mathematical modeling to cultivate the mathematical competencies of high school students. First of all, the mathematical competence required for future talent was selected as the creative convergence competency, problem solving competency, information processing competency, communication competency, and collaboration / teamwork competency by using expert advisory results. The textbook is organized around themes that can cultivate it. Key topics were selected as relationship, prediction, change, and crypto. The mathematical modeling process for exploring the subject consists of a five-step cycle of simplifying, mathematicalizing, solving mathematically, interpreting, and validating. Rather than the result-based assessment, the process-based assessment of students' learning process and competence was carried out. Lastly, this study suggested the practical use of the textbook based on mathematical modeling, the expected effects, and the difficulties presented in the textbook development process. In addition, the study provided implications for the development and use of mathematical modeling textbooks.
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