AI 시대 맞춤 수학 공부법 : 부모가 꼭 알아야 할 미래인재 수학 공부의 핵심

조향숙

서울대물리교육과학사,카이스트물리학석·박사를졸업했다.현재한국과학창의재단에서교육과과학문화업무를총괄하고있다.
저자는공교육현장(한국과학창의재단)에서오랫동안과학교육정책담당자로일하면서국정과학교과서,디지털과학교과서의개발,STEAM(융합)교육도입,미래세대과학교육표준개발,과학중점학교지원등을통해우리나라의인재양성에중심역할을해왔다.최근에는AI시대를맞아〈전국민양질의AI교육기회보장및확산을위한연구〉를총괄했고,인공지능교재개발,인공지능융합교육중심고등학교운영등의업무를추진하고있다.
특히저자는과학과수학중심의융합형인재양성에우리교육의미래가있음을인식하고,2000년대중반부터STEAM(융합)교육,과학프로젝트학습,창의융합형과학실험실등을추진하며한국교육을미래형교육으로전환하기위해서애써왔다.
이같은저자의오랜현장경험과노하우그리고비전을『AI시대의흐름에딱맞는자녀교육을세팅하라』에고스란히담았다.

2011년STEAM교육을추진하고2014년국정과학교과서와디지털과학교과서를개발추친했다.2015년에는창의융합형과학실험실을추진했고,2018교육부대입제도개편전문가자문단이었으며2019년국가과학기술자문회의전문위원역임했다.2020년에는한국과학창의재단미래혁신인재단단장을역임했다.현재한국과학창의재단교육,과학문화총괄부장,유네스코ESD한국위원회위원,에듀테크코리아포럼프로그램위원회위원을맡고있다.

머리말-인공지능시대에는수학을어떻게공부해야하는가?
들어가기전에-이공계인재가4차산업혁명을이끈다

1장수학교육의패러다임이바뀌고있다
1.성장마인드셋:수학공부의선순환구조를만들어라
성장마인드셋:어려운문제에대한도전강조
2.수학클리닉:학생의학습심리와성향을파악하라
수학클리닉사전검사
수학클리닉검사결과맞춤형안내방법
3.칸아카데미:수학의기초개념,개념간연결이중요하다
개념의공백을극복하고자신감을되찾다
기초개념은서로연결되어있다
4.미국중학교캠프:개념공백없이차근차근배우는것이효과적이다
맨처음부터시작하면시간이걸리지만제대로배울수있다
5.영국케임브리지엔리치수학:수학자처럼생각하라
수학자처럼생각하기
6.인도닥샤나재단:수학공부로인생이바뀌다
슈퍼30과닥샤나재단프로그램
7.컴퓨터기반수학1:계산을가르치지말고진짜수학을가르쳐라
울프람의수학문제
컴퓨터에기반을둔수학
8.컴퓨터기반수학2:수학적모델링과수학과제에많이노출시켜라
엔리치수학의수학적모델링과수학자처럼일하기
수학적모델링프로젝트수업콘텐츠개발
세계적수학평가의트렌드는컴퓨터기반평가이다

2장실제수학교육현장은어떻게바뀔것인가?
1.미래교육의방향
유네스코2050
OECD교육2030
2.2022개정수학과교육과정
3.인공지능기초,인공지능수학과목은무엇인가?
인공지능기초과목:인공지능의원리를다룬다
인공지능수학과목:수학과인공지능의관련성을다룬다
4.문·이과통합형수능수학
공통+선택과목:대학전공에필요한과목을미리배운다
공통+선택과목:고교와대학전공의연계성을가진다
핵심권장과목:대학전공에맞춰고등학교때꼭들어야한다

3장수학인재되기:수포자도성공한수학공부법
1.성적이떨어진다면수학에서재미를느낄수있는것을찾는다
준이의사례-수학에재미를느끼면스스로공부한다
빈이의사례-자신감을찾고부담감을극복하면스스로공부한다
2.수학이싫은데수학성적이올라간경우는없다
유이의사례-빨리끝내자는생각만으로문제를풀면성적이오르지않는다
소미의사례-공식을무작정외우면내신은되지만모의고사는안된다
3.수학에대한자신감을회복하는것이우선이다
원이의사례-하마터면수포자로쭉살뻔했다
송이의사례-마킹실수로떨어진자신감을다음시험에서겨우극복하다
4.멘토링을하면멘티는50%,멘토는200%실력이는다
소영의사례-전전긍긍멘토에서차근차근멘토가되다
은이의사례-수학공부3단계:수학친해지기,수학좋아하기,수학잘하기
5.자신에게맞는방법을찾으면수학에재미를느낄수있다
미니의사례-나머지공부실력이었는데기초를잡고재미를느끼다
지우의사례-고등학생때전교200등을올리다
리라의사례-수학절대평가E에서A로올라가다

4장미래역량을기르는수학공부방법
1.수학을좋아하는학생들은왜수학을좋아할까?
수학을좋아하는이유
학생들이어려워하는수학단원
수학에성취감을느낄때
2.탐구를통해자기주도학습을배우다
연이의사례-탐구를통해수학에대한생각이바뀌다
3.공학도구를활용하여문제를해결하다
도구가달라지면상상력이달라진다
알지오매스를활용하여도형을그리다
통계소프트웨어로수학과친해지다
4.협력적의사소통의시작:나에게설명하기
지니의사례-나에게설명하기로공부하면기억이오래간다
5.생각하는힘을찾아가는수학공부방법,학습의성찰
정이의사례-학습의성찰로수학슬럼프를극복하다
6.AI기반학습에듀테크를활용하자
수학적역량은미래인재핵심역량이다

5장학생들의수학체험활동
1.수학말하기대회:생각하는힘이커진다
2.수학체험부스운영:자신감이생긴다
3.수학올림피아드:수학실력자들의만남
4.지능형수학교실:첨단정보통신기술을갖추다
데이터리터러시:미래사회의핵심요소

6장미래인재로키우는부모의역할
1.작은성공을격려하면다른것도함께잘하게된다
학생의자신감업프로젝트를진행하다
2.기술을활용하면문제를해결할수있다
가상현실(VR)기술을활용하다
3.새로운지식이필요하면바로찾아서배운다
코로나19유전체를설명하기위해코딩을공부하다
4.삶과세상을바꿀수있는공부를한다
5.실험실습할기회를준다
6.아이의잠재력을이끌어낸다

디지털대전환시대를이끌수학공부법

디지털과인공지능기술이사회의변화를이끌면서바야흐로이공계인재의시대가되었다.디지털소양을갖추기위해서수학을해야한다.모든사람이수학자가될필요는없지만수학자들이어떻게문제를해결하는지그방법을배우고익힐필요가있다.아이들이살아갈미래사회에는단지수학성적이아니라수학과관련된전반적인역량을필수적으로갖춰야한다.

이책에서는미래역량을기르는수학공부법,소프트웨어와인공지능과관련된수학,생각하는힘을기르는수학,내생각을끄집어내는수학을다루었다.변화하고있는교육현장사례를통해수학교육과공부방향을제시하였으며,수학과인공지능,수학과공학도구활용,수학적모델링에대해서도설명하였다.또실제로학생들이공부한다양한사례,특히낮은성적에서찬찬히공부해서공부를잘하게된사례를집중적으로소개하였다.

이책의구성

1장에서는수학교육의패러다임변화를알아본다.2장에서는변화되고있는수학교육의패러다임이실제교육현장에서어떻게적용될것인지에대해다룬다.3장에서는현재시스템에서학생들이실제로수학을공부하는방법을소개한다.수학에어려움을느끼던학생들이수학공부에성공한사례를들어수학을공부하는방법과노하우를알려준다.4장에서는앞으로의시스템에서수학을공부하는방법을알려준다.또한미래역량과관련하여학생들이스스로찾은수학공부습관을소개한다.5장에서는학생들의수학체험활동을소개한다.수학말하기대회,수학체험부스운영부터국제수학올림피아드도포함하였다.6장에서는우리아이를미래인재로키우는부모의역할을소개한다.아이를위한칭찬과격려,신기술을이용한학교수업의변화등학교현장이변하고있는사례를중심으로기술하였다.세분선생님의지도노하우에서아이를위해무엇을해야할지도움을받을수있다.

추천사

미래사회를살아갈초·중등자녀를둔학부모들은자녀교육을위한지혜에목말라한다.저자는과학·수학교육정책전문가로서창의인재,과학인재양성의현장에서중심역할을해오고있다.이책에는저자의오랜경험과사례,인사이트가고스란히담겨있다.자녀의수학공부를고심하는학부모는물론미래인재교육을담당하는분들에게큰도움이될것이다.
-조율래(한국과학창의재단이사장)

2022개정수학과교육과정을누구나알기쉽게설명하고,인공지능시대의도래와수학교육패러다임변화의핵심을콕짚어제시하였다.또한수학공부에서길을잃었다가되찾은학생들의성공담과숨겨진비결을담았다.이책은흥미롭게수학을공부하여새로운미래를개척하도록도와주는지혜로가득하다.
-이경화(서울대학교수학교육과교수,2022개정수학과교육과정연구책임자)

수학과컴퓨팅능력은학생들이다가오는미래의주역으로살아가는데필요한역량이다.이책에서는인공지능에핵심적으로쓰이는수학내용이무엇인지를구체적으로알려준다.수학교육현장의변화를비롯하여미래역량을키우는다양한수학공부방법,수포자에서벗어나수학인재가될자신감을얻은학생들의사례도담았다.
-이상구(균관대학교교수,인공지능수학교육과정연구책임자)