코딩이 수학 능력을 향상시킬 수 있는 방법

수학 개념 개발을 향상

이글에서 수학 교육 및 학습에서 코딩 사용이 학생들의 수학 개념 개발을 향상시킬 수 있는 세 가지 중요한 방법을 설명합니다.

(1) 추상화의 구체화

컴퓨팅 사고와 수학의 핵심은 추상화입니다. 우리는 언어를 발달시키면서 어릴 때부터 추상화를 자연스럽게 사용합니다. 예를 들어, 우리가 고양이를 이해하게 되면, 우리는 고양이들 사이의 모든 차이점들을 간과하고 필수적인 고양이의 특성에 대한 추상적인 모델을 만듭니다.

블록 기반 코딩 환경 Scratch를 사용하여 사각형을 그릴 때 추상화가 어떻게 작동하는지 살펴 보겠습니다. Scratch는 2004년 MIT에서 개발되었으며, 로고와 Papert의 작품을 기반으로 디자인되었습니다.

(그림 1)과 같이 사각형을 코드화할 수 있습니다. 또한 사각형을 그리는 자체 스크립트를 사용할 수 있고 (그림 2) 처럼 필요할 때 사용할 수도 있게 코딩할 수도 있습니다. 좀 더 복잡한 코드를 작성할 때 코드 블록 그룹을 대체 할 새 코드 블록을 만드는 것이 특히 유용합니다.

“draw squre” 코드 블록은 코드를 단순화하는 데 도움이 됩니다. 또한 이 코드 블록은 다른 코드의 객체로 사용하기 쉽게 만듭니다. 예를 들어 (그림 3)의 코드는 정사각형을 그리고 36도를 회전하며 이것을 10회 반복합니다. 정사각형을 그리기 전에 펜 색상을 임의로 변경하면 개별 정사각형을 더 쉽게 볼 수 있습니다.

(그림3)

여기서 수학적으로 무슨 일이 일어나고 있나요?  첫째, 사각형의 개념은 본질적인 요소로 추상화되었습니다. 즉, 100 스텝 이동, 90° 회전, 4회 반복합니다. 둘째, 이러한 추상화는 개념적으로 모든 사각형을 표현하는 것이고  그것은 ‘고양이’라는 단어가 모든 고양이를 나타내는 것과 같은 방식으로 모든 정사각형을 나타냅니다. 즉 크기, 방향 및 색상이 다른 모든 사각형을 그리기 위해 코드를 수정할 수 있습니다. 셋째, 사각형의 추상적인 표현이 구체적입니다.

컴퓨터 코딩을 사용하면 수학적 개념을 추상화하고 동시에 사실적인 느낌을 줄 수 있다는 게 흥미롭지 않나요? 이러한 유형의 추상화는 학생들이 개념적인 발전을 하는데 도움을 줍니다.

(2) 자동화 및 동적 모델링

Jeannette Wing은 “컴퓨팅은 추상화의 자동화”라고 말합니다. 예를 들어, Scratch 코드 블록 그리기 사각형은 사각형의 그리기를 자동화합니다. 코드를 한번 만들면 원하는 만큼 사각형을 그릴 수 있습니다. 추상화는 자동화와 함께 학생들에게 수학 개념을 동적으로 모형화할 수 있는 기회를 제공합니다.

(3)학습을 확장하는 기회

오늘날 이용 가능한 코딩 환경, 특히 블록 기반 환경은 최소한의 사전 요구 사항 지식으로 참여할 수 있는 기회를 제공합니다. 즉 보다 복잡한 개념과 다양한 표현으로 학습을 확장 할 수 있는 기회를 제공합니다.

학생들은 그들의 능력과 편안함 수준에서 참여할 수 있고 그들이 개념적 이해를 발전시키고 자신감을 얻을 수 있습니다.

코딩이 수학 능력을 향상시킬 수 있는 방법

코딩은 아이들이 수학 능력을 키우고 수학을 좀 더 흥미롭고 재미있게 배울 수 있도록 도와줍니다. 캘리포니아 남쪽에 있는 초등학교의 Casita Center에서 Tynker로 코딩을 가르치고 있는 3년 동안, 학생들의 수학 점수가  거의 비슷한 캘리포니아의 모든 학교의 수학 점수를 능가하는 상당한 향상을 보았습니다. 이 학교의 STEM전문가인 제니 앤더슨은 이 향상이 CS프로그램의 효과 때문이라고 믿고 있습니다. 아이들이 코딩을 배울 때, 문제 해결 능력과 알고리즘적이고 컴퓨터적인 사고와 같은 핵심 기술을 개발합니다. 이러한 광범위한 기술과 문제를 작게 분해하고 분석하는 방법은 교육과정 전반에 걸쳐 도움이 되며 특히 수학에 도움이 됩니다.

아이들이 학교에서나 집에서 코딩을 배우든 전반적인 학업에 영향을 미치는 것을 볼 수도 있습니다! 다음은 코딩으로 아이들이 수학을 배우는 데 도움이 되는 몇 가지 방법입니다.

코딩을 통해 아이들은 추상적인 개념을 시각화 할 수 있습니다.

추상적인 수학 개념을 이해하는 것은 많은 아이들에게 도전이 될 수 있습니다. 학부모, 교사 및 기술 전문가가 Tynker를 사용하여 아이들이 추상적인 수학 개념을 시각화 할 수 있도록 돕고 있습니다.

“컴퓨터 프로그래밍 커리큘럼 이점 중 하나는 아이들이 수학을 배우는 것이 더 쉽다는 것입니다.”라고 미국 온두라스의 학교에서 Tynker를 사용하는 컴퓨터 과학 선생님 미쉘 라고스는 말합니다.

아이들은 수학 개념의 실제 응용을 탐구합니다.

Tynker로 우주선을 수리하거나 강아지를 구하는 것은 어린이가 수학 전략의 구체적인 적용을 볼 수 있는 좋은 방법입니다. 많은 부모들은 아이들이 실제 상황에서 개념을 적용 할 때 아이들이 더 강력한 수학 능력을 키울 수 있다고 지적합니다. “컴퓨터 프로그래밍과 관련된 계산적 사고는 논리, 데이터 구성 및 분석, 문제를 작고 관리하기 쉬운 부분으로 나누는 것을 포함합니다. 수학 문제를 풀 때 이 중 상당 부분이 필요합니다. “

 

*참고 사이트

댓글 남기기