대학생들의 증명 구성 방식과 개념 이해에 대한 분석

• 영문명: An Analysis of Students' Understanding of Mathematical Concepts and Proving: Focused on the concept of subspace in linear algebra
• 발행기관: 대한수학교육학회
• 저자명: 조지영 권오남
• 간행물 정보: 『학교수학』제14권 제4호, 469~493쪽, 전체 25쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2012.12.31

국문 초록

본 연구는 증명을 성공적으로 구성하는 학생들은 수학적 개념을 어떻게 이해하고 있으며, 증명을 어떻게 구성하는 지를 살펴보고 이를 통해 증명을 구성하는 다양한 방식과 개념 이해의 관련성을 분석하는 데 목적이 있다. 증명 구성에 도움이 되는 수학 학습에 제언을 얻기 위해서는 증명을 구성하는 과정과 그 과정에서 개념이 어떻게 반영되고 이용되는 지를 살펴볼 필요가 있다. 이를 위하여 4명의 수학교육과 학생들을 대상으로 사례연구를 실시하였다. 그 결과 구문론적 증명을 하는 학생들은 형식적 개념의 내용을 정확하게 알고 있을 뿐만 아니라 그 개념이 담겨있는 명제는 어떠한 방식으로 증명하는 지 그 방법까지 알고 있었다. 실제 증명에서도 평소 증명 경험을 통하여 학습한 증명 전개 방법을 이용하여 증명하는 것을 볼 수 있었으며, 이로부터 증명 방법에 대한 절차적 지식이 구문론적 증명에는 중요한 요소라는 결론을 얻을 수 있었다. 의미론적 증명을 하는 학생들은 형식적 개념의 내용을 정확하게 알고 있고 그 내용과 의미를 본인만의 언어나 그림으로 표현한 개념 이미지를 가지고 있었다. 구문론적 증명을 하는 학생들의 개념 이미지와 비교해보았을 때, 의미론적 증명을 하는 학생들의 개념 이미지는 구문론적 증명을 하는 학생들의 개념 이미지보다 형식적 개념의 내용을 잘 반영하고 있었다. 이러한 개념 이미지는 개념 이미지를 활용하여 증명의 아이디어를 생각하고, 생각한 아이디어를 증명의 형식에 맞게 표현하는 데 사용된다는 점에서 의미론적 증명에 필요한 요소라는 것을 발견할 수 있었다.

영문 초록

The purpose of this study is find the relation between students' concept and types of proof construction. For this, four undergraduate students majored in mathematics education were evaluated to examine how they understand mathematical concepts and apply their concepts to their proving. Investigating students' proof with their concepts would be important to find implications for how students have to understand formal concepts to success in proving. The participants' proof productions were classified into syntactic proof productions and semantic proof productions. By comparing syntactic provers and semantic provers, we could reveal that the approaches to find idea for proof were different for two groups. The syntactic provers utilized procedural knowledges which had been accumulated from their proving experiences. On the other hand, the semantic provers made use of their concept images to understand why the given statements were true and to get a key idea for proof during this process. The distinctions of approaches to proving between two groups were related to students' concepts. Both two types of provers had accurate formal concepts. But the syntactic provers also knew how they applied formal concepts in proving. On the other hand, the semantic provers had concept images which contained the details and meaning of formal concept well. So they were able to use their concept images to get an idea of proving and to express their idea in formal mathematical language. This study leads us to two suggestions for helping students prove. First, undergraduate students should develop their concept images which contain meanings and details of formal concepts in order to produce a meaningful proof. Second, formal concepts with procedural knowledge could be essential to develop informal reasoning into mathematical proof.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 연구 방법

Ⅳ. 연구 결과

Ⅴ. 결론

참고문헌

키워드

구문론적 증명 의미론적 증명 개념 정의 개념 이미지 부분공간 syntactic proof semantic proof concept definition concept image subspace