수학하는 즐거움

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2024.03.01

중학교 1학년 소인수분해 수업자료

중학교 1학년 자료도 궁금해하시는 분들이 많아서.올해 조금씩 만들어볼 계획이지만 본격적으로 만들기 전에 실제 제가 수업에 사용할 자료들을 정리해서 공유해보겠습니다.첨부파일의 pdf파일을 보면서 아래의 글을 읽으셔야 합니다. 따로 학습지의 내용을 자세히 설명하진 않겠습니다.준비물첨부파일의 학습지가 필요하겠죠?!그리고 파일에 포함된 카드들을 뽑아서 잘라가야합니다.두 세트가 필요한데, 사용하는 시기는 다릅니다. 실제 수업흐름 설명하면서 자세히 알려드리겠습니다.1-1-1 숫자카드로 약수 구하기소인수분해의 필요성을 약수구하는 활동을 통해 도입합니다.준비물의 왼쪽의 카드를 2장을 뽑으면 총 16장의 카드가 생깁니다. 4인 1모둠에 16장의 카드를 배부합니다.그리고 모둠내에서 각자 4장씩 받을 수 있게 합니다.그럼 서로 다른 숫자카드를 받게 되고, 이를 통해 약수를 구해보게 합니다.약수를 구하는 것은 카드를 선택하는 행위와 동일합니다. 4장중 1장, 2장,3장, 4장을 선택하면 그것이 약수이고, 약수의 의미를 보다 직관적이고 명확하게 보이는 일이라 생각하여 이렇게 구성하였습니다.대부분 약수를 찾을 수 있지만, 그렇지 않은 학생들이 존재합니다.숫자카드를 보시면 6이 포함되어 있는 것을 확인할 수 있습니다.즉, 6을 가진 학생들은 전체약수를 구하지 못한 상황이 발생한 것이죠.(물론 1 제외하고도..)그러한 상황을 토의하고 고민하게 만들어, 소수의 의미에 대해 이해하게 만드는 학습 자료입니다.이런 활동을 통하면 자연스럽게 소수가 중요하다는 사실을 알게될 것이고, 이를 바탕으로 소수의 개념을 생성하게 될 것입니다. 그리고 1이 소수에 포함되어야 하는지 여부도 자연스럽게 토론가능해 지리라 봅니다.그리고 소수인지 판별해 보게하는데, 에라토스테네스의 아이디어를 떠올리기를 바라며 활동을 구성하였습니다.제가 만들어 놓은 에라토스테네스의 체 https://foreducator.com/mathtools/eratos/프로그램을 이용하면서 수업할 것을 예상하고 만든자료이니 위 링크의 에라토스테네스를 활용해보시기 바랍니다.에라토스테네스의 체는 실제 실행보다, 그 아이디어를 떠올리는 것이 중요한 일일 것입니다. 충분히 이야기 나누며 아이디어를 떠올리게 하거나, 떠올리지 못하더라도 에라토스테네스의체 아이디어가 의미있다는 것을 알게 하면서 실제 실행은 소프트웨어를 이용해보시기 바랍니다.1-1-2 소인수분해1-1-1을 통해 사실 소인수분해도 거의 개념이 형성되어 있을 것으로 기대합니다. 간단하게 정리해도 충분해 보이며, 직접 소인수분해를 해보게하는데, 거듭제곱이 필요한 상황을 구성하였습니다.반복되는 곱셈을 간단하게 나타내는 방법이 거듭제곱임을 이야기 하며 거듭제곱의 표현에 대해 익혀봅니다.소인수분해의 필요는 약수를 찾기 위한 방법으로 도입되었습니다.따라서 직접 비교적 커 보이는 수를 소인수분해해보게합니다. 모두 중복을 포함하여 소인수의 개수가 6개인 서로 다른 4개의 숫자를 제시하였습니다.앞의 준비물의 빈 카드가 여기서 필요합니다. 소인수분해하고 필요한 소인수 카드를 직접 만들어 사용하는 것이죠.직접 카드를 선택해보는 활등을 진행하면서 모든 약수를 찾아보게 합니다.교육과정에서 다루지는 않는 내용이지만 자연스럽게 약수의 총개수에 대한 논의도 가능하고, 재미있는 탐구주제가 될 수도 있어 보입니다.1-1-3 최대공약수와 최소공배수1-1-2 에서 사용한 카드를 다시 한 번 사용합니다.먼저 2인 1조로 두 사람의 수의 최대공약수와 최소공배수를 구해보게 합니다. 카드를 이용하여 구하게 함으로써 직관적으로 최대공약수와 최소공배수를 구해보게 됩니다. 짝끼리 학습의 경우 편차가 클 수 있으니 중간 중간 학생들의 상황을 공유하며, 의미있는 아이디어들을 공유하며 수업을 진행하는 것이 필요합니다.다음으로 모둠원 모두의 숫자를 바탕으로 최대공약수, 최소공배수를 구해보는 활동을 진행합니다.표의 첫 줄에 각 숫자들의 소인수분해 결과를 적는 칸입니다.질문3은 여러 수들의 최대공약수와 최소공배수를 구하는 것으로 간단한 연습이 되기도 하고, 서로소에 대한 정의를 하는 시간이기도 합니다.단순히 서로소의 의미를 아는 것뿐만아니라 최소공배수와 연결지어, 서로소일 때 최대공약수는 1, 최소공배수는 두 수의 곱이라는 성질을 알게 합니다. 이렇게 배우면 서로소가 보다 의미가 생길 거라 기대합니다.

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2024.02.16

수학을 통해 배움의 즐거움을 회복하는 방법

동의하지 않으실지 모르겠으나 수학은 굉장히 재미있는 학문입니다.수학은 발견의 과정을 재경험하며 유레카를 외치며 탐구의 즐거움을 제대로 느끼기에 너무나 훌륭한 과목입니다.하지만 우리가 그렇게 배우지 못했기 때문에, 수학은 어렵고, 재미없고, 따분하고, 문제풀이나 하는 과목으로 여기고 있습니다.그 이유는 우선 교과서에 있습니다.수학교과서의 첫 페이지는 항상 정의가 나옵니다.그리고 정의를 토대로 성질이 나오고 성질을 바탕으로 문제를 해결하게됩니다.가장 첫페이지에 항상 이런형태로 나오죠.기억하시죠? 이걸 왜하지? 하는 생각이 들면서 수학을 학습하게 만들고 있습니다.이러한 형태로 개념을 이해하는 것은 사실 불가능합니다. 그리고 수학은 외워야 하는 것 처럼 여기게 만들죠.그리고 또 한 가지 문제는 이처럼 예제와 문제가 짝을 이룬다는 점입니다.이게 왜 문제인지 문제의식을 가지지 못하실 수도 있습니다.예시가 있어야 문제를 푸는데 도움이 되는게 당연한거 아니야? 라고 생각하실 수도 있습니다.물론 문제를 풀게 만드는 것이 목적이라면 일정부분 동의할 수도 있습니다.하지만 수학은 문제를 잘풀게 하는 것이 목적이 아닙니다.그리고 앞으로는 더욱 더 단순히 문제푸는 일이 중요해지지 않습니다.수학적으로 사고하는 일이 중요합니다.위와 같은 구조는 은연중에 학생들에게 수학은 문제를 잘풀면 되는 과목이라는 생각을 갖게 합니다. 그리고 문제를 잘 풀면 수학을 잘하는 것이라고 생각하게 됩니다.자신의 풀이가 정답인지 여부에 따라 수학에 대한 즐거움이 결정되고, 이러한 구조는 결국 극소수만 수학을 좋아할 수 밖에 없습니다.따라서 사실 교과서는 좋은 교재가 아닙니다.그런데 문제집은 더욱 심하기 때문에 교과서를 보라고 말하는 안타까운 현실이 아닐까 싶습니다.그래서 대안적인 방법들을 연구하고 있고, 완벽하진 않지만 사례를 어느 정도 정립하여 중학교 3학년 자료집을 만들어 보아이파일을 공유해 드리겠습니다.파일첨부가 안되는거 같아 제가 운영하는 홈페이지에서 다운받을 수 있는 링크로 대체하겠습니다.https://foreducator.com/math/위링크에서 다운로드 버튼을 누르면 원본 pdf를 받아보실 수 있고,책자를 받아보고 싶으신분은 구입하기로 가능합니다.다시 돌아와서, 그럼 수학은 어떻게 배워야하는 걸까요?수학의 본질적인 즐거움은 크게 2가지라고 생각합니다. 새로운 개념을 발견하는 순간, 그리고 발견을 토대로 정리한 개념이 나의 문제를 해결하는데 도움이 되고 유용하다 느끼는 경험입니다.예를들어, 삼각비를 배운다고 생각해보겠습니다.먼저 교과서를 보고 시작해보겠습니다.교과서의 삼각비는 역시 삼각비를 정의해 놓고 시작합니다. 교과서 삼각비 2번째 페이지에서 바로 만나게 되는 것이 다음과 같은 정의입니다.익숙한 그림이시죠?저런 모양으로 외우라고,,, 다시 말하지만 이 자료는 분명 외우라는 메세지를 학생들에게 전달합니다.이건 외워야해! 라고 말하고 있는 것 처럼 보이지 않으시나요?이런 과정에 학생들은 학창시절 전부 노출됩니다.그러다보니 당연히 '왜?' 라는 질문이 사라지는 것이 아닐까요?오바마 방한시 한국기자가 한명도 질문하지 않았던 그 암담한 현실이 사실 이러한 학습 과정에 있는건 아닐까 하며 교사로서 책임감을 느끼게 됩니다.아마 잘은 모르지만 수학만의 문제는 아니긴 할 겁니다. 어떻게 잘 배우는 것인가가 아닌 어떻게 잘 가르치는가에 초점이 맞추어져 있고, 모든 개념이 완벽히 정립된 사람들이 교과서를 집필하다보니 연역적이고 논리적으로 완벽한 흐름으로 쓰게 되죠. 그 과정에서 학생들은 질문을 할 수 없게되고, 배움과 멀어지게 됩니다.그럼 어떻게 해야할까요?먼저 문제를 만나게 하는 것이 필요합니다.그리고 문제를 해결하는 과정에서 수학적 도구가 도움이 되어야 하구요.도움이 되는 도구를 발견했으니 잘 정의할 필요를 느끼고 정의해보아야 하고.자신이 정의한 개념을 토대로 더 많은 문제를 해결할 수 있게되어야 합니다.이러한 과정이 진짜 배움의 과정입니다.그리고 이러한 과정을 통해 배우는 것이 앞으로 학생들에게 더욱 필요한 일입니다.​제가 만든 자료중 삼각비를 예로 든 이유 중 하나는 처음 시작을 단순히 교과서에 실려있을 법한 삼각비의 활용문제 중 하나를 가지고와서 시작한 형태로 제작했기 때문입니다.삼각비 수업의 첫시간에 일반적인 교과서 흐름상 가장 마지막에 배울 문제를 가지고 온 것입니다. 다음과 같은 문제죠.이제 푸는 방법이 핵심입니다.자와 각도기로 닮음 도형을 직접 그립니다.(이게 핵심인데, 직접 해보지 않으면 좀 와닿지 않을 수 있습니다.)그리고 구하고자 하는 높이를 자로 측정합니다.그럼 밑변과 높이의 길이비를 통해 실제 높이를 계산해 볼 수 있겠죠?​이러한 문제해결은 유용한 방법입니다.​이를 잘 정리해두면 더욱유용할 겁니다.직접 이런 표를 만들어보게 하는 것입니다.아직 삼각비를 정의하지 않았기에 사인 탄젠트라는 용어를 사용하지 않습니다.다만 각도와 한 변을 알때, 한 변에 곱해서 높이를 구할 수 있는 수를 구해보게 만드는 일입니다.이게 바로 삼각비의 표가 되는 것이죠.삼각비의 표를 직접 삼각형들을 그리고 자로 재어가며 완성하는 것입니다.​근데 표를 작성하고 대화를 나누다 보면불편함을 느낍니다.10도일 때 밑변을 알때 높이를 구할 수 있는 수는 뭐지?20도일 때 빗변을 알때 높이를 구할 수 있는 수는 뭐지?이런식으로 이야기하는 것을 반복하는 것은 불편하고, 자주 사용하니 용어로 정의하자고 하면서용어를 정의하며 삼각비를 도입하는 것이죠.학생들에게 수학적 개념을 정의해야할 순간은 해당하는 개념이 의미있으며 정의할 필요가 있다고 느껴질 때 정의해야 하는 것입니다.하지만 교과서는 정의를 먼저 가지고 옴으로써 학생들이 느낄 커다란 즐거움을 빼앗고 있는 것이죠.​​저는 코딩도 하고, 인공지능에도 관심이 많은편입니다. 오늘 아침 sora가 만든 영상을 보며 깜짝 놀랐습니다.chatgpt3.5가 나온지 1년반도 안된것 같은데 이런 발전속도라니...앞으로 학생들은 무엇을 배워야할까요?너무나 빠르게 변하기 떄문에 그 답을 확신할 수 없습니다.하지만 분명한 것은 수학을 문제를 풀기 위한 학문이 될 필요는 전혀 없다는 것입니다. 사실 이러한 상황은 오래되었습니다만, 바뀌지 않고 있어 안타깝죠.그리고 저는 수학이 배움의 본질을 간직한다면 앞으로도 언제나 의미있게 학생들이 배워야할 과목이라고 확신합니다.새로운 것을 배우는 방법을 알려줄 수 있는 과목이 수학인 것이죠.그리고 앞으로 학생들에게 가장 중요한 역량은 '배움을 즐거워 하는 역량'이 아닐까 조심스레 추측해 봅니다.더 많은 학생들이 배움을 즐거워 하길 바라는 마음에서​쓰다보니 좀 긴글이 되어버렸습니다.끝까지 읽어주셔서 감사합니다.

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2024.02.15

수학하는 즐거움 3학년 개정판이 완성되었습니다.

수학하는 즐거움 3학년 개정판과 새롭게 수학하는 즐거움 2학년을 겨울방학동안 준비 중이었습니다.먼저 수학하는 즐거움3학년 개정이 완료되어 안내드립니다.다운로드 방법 및 구입방법https://foreducator.com/math/위 링크에 들어가셔서 다운로드를 누르시면 pdf파일을 다운로드 받으실 수 있습니다.어제 막 업로드되어 현재는 부크크에서만 구입가능합니다.https://bookk.co.kr/bookStore/65c4633425cad6232f59d363위 링크에서 구입하실 수 있습니다. 정회원 인증방법정회원혜택정회원에게는 우선 hwp 원본파일을 제공하여 직접 수정하여 수업에 활용하실 수 있습니다.또한 자료가 완벽하지 않을 수 있어, 수정되어야 하거나 새로운 아이디어가 있다면 메일로 주기적으로 알려드릴 계획입니다.인증방법https://foreducator.com/tboard/%EC%9D%B8%EC%A6%9D/페이지에 접속하여, 수학하는 즐거움을 구입했는지를 증빙하시면 됩니다.그 방법은 구입한 도서에 '이름, 소속, 오늘날짜'를 기록한 종이를 올려놓고 사진을찍어 게시판에 첨부해 주세요.메일 주소는 적으실 필요 없습니다.foreducator에 가입시 사용한 메일로 전송됩니다.(자동 전송 시스템을 이용하다보니 이렇습니다.)메일 주소를 수정하고 싶으신 분은 오른쪽 상단 마이페이지를 눌러 메일주소를 수정해주시면수정한 주소로 메일을 받아보실 수 있습니다.수학하는 즐거움 중3 주요 개정사항새롭게 개정된 자료는 전반적으로 수정되었으나 가장크게 변화한 부분은이차함수와 이차방정식을 통합한 부분입니다.이차함수로 시작하여 이차방정식과 이차함수를 다루는 부분은 아마 흥미로운 과제로 여겨지실 겁니다.또한 처음 보시는 분들에게는 원의 성질을 삼각형의 내심과 외심의 확장으로 설명하는 부분도 흥미로울만한 부분으로 생각됩니다.통계부분에서의 데이터도 가장 최신데이터로 수정하여 바로 수업에 적용하실 수 있도록 변경하였습니다.

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