행렬이란 무엇이며 이것을 배우는 이유는 무엇인가 1차

보고서를 쓰는 이유 1p

뉴스를 보던 중 1학년들은 우리들이 배우지 않는 행렬 파트를 배우게 되었다는 것을 알게 되었습니다. 행렬이 무엇인지 궁금하기도 하였고, 과거에 교과에서 빠진 이유가 무엇인지, 그리고 다시 포함된 이유가 무엇인지 궁금해 보고서를 쓰게 되었습니다.

서론 2p

그렇다면 행렬이란 무엇일까요? 선형대수학에서 선형 변환을 간단히 나타내기 위해 1개 이상의 수나 식을 직사각형의 배열로 나열한 것을 말합니다 .행렬을 발명한 사람은아서 케일리와 윌리엄 로원 해밀턴입니다.  행렬은 ‘연립일차방정식의 풀이를 어떻게 하면 될까?’라고 고민한 데서 시작됐습니다. 아서 케일리가 연구하던 중에 행렬식의 값에 따라 연립방정식의 해가 다르게 나오는 것을 보고 이것이 해의 존재 여부, 즉 행렬의 가역 여부를 판별한다는 관점에서 determinant, det라고 부른 데서 행렬식이 탄생했고, 윌리엄 로원 해밀턴이 ‘연립 방정식의 계수랑 변수를 따로 떼어내서 쓰면 어떨까?’라는 생각에서 행렬이 탄생했습니다. 행렬식이 행렬보다 먼저 발명 되었다고 볼 수 있습니다.

본론 5p

그런데 이런 행렬이 교과과정에서 빠진 이유는 무엇일까요?

첫번째로는 교육 과정에서의 부담을 줄여주기 위해서입니다. 행렬 문제 중 ‘명제 합답형’이라는 특정 평가 문항 유형이 당시 지나치게 어려웠고, 나아가 행렬의 실용성과도 동떨어졌다는 의견이 있었고 이 의견들이 모이며 제외 되는데 동조했다고 볼 수 있습니다.

두번째로는 미적분 중심 교육과정 강화입니다. 교육 당국은 공학 계열 진학 학생들에게 필요한 미적분 심화를 더 중요시 하면서 행렬을 제외하여 벡터, 미적분에 더 많은 학습 시간을 투자하도록 구성 했습니다. 이로 인해 학생들의 학습 부담은 줄었지만 대학에서 필요로 하는 내용과는 조금 멀어졌습니다

세번째로는 실생활과의 연계성 부족입니다. 행렬이 제외되려고하는 2009년 교육과정에서의 수학 교육 학습 목표중 하나는 실생활에서 수학 사고력을 발휘 할 수 있도록 하자라는 목표가 있었습니다. 그런데 행렬은 로봇, 컴퓨터 그래픽, 인공지능 등에서는 중요하지만 이런 사례는 실생활이라 하기에 어렵습니다. 반면 함수, 연산 등은 마트에서 물건을 사고 파는데 적용 할 수 있습니다. 그리고 행렬은 수학적으로는 깔끔한 것이 맞지만 교육적으로는 계산량이 많고 반복적이었기 때문에 의미없이 기계적인 연산은 익히는데 초점이 맞춰졌습니다. 그래서 교육부는 이런 행렬보다는 실생활에 응용하기 좋은 함수, 확률과 통계, 수열, 미적분 등을 더 강화하자고 생각하게 되었고 자연스럽게 행렬은 제외 되었습니다.

그런데 이런 행렬이 교육과정에 다시 포함된 이유는 무엇일까요?

첫번째로는 AI와 4차산업 혁명 시대가 오게 되면서 이와 관련된 행렬이 다시 필요해지게 되었기 때문입니다. 교육부는 미적분처럼 행렬은 대학에서 처음 접하기에는 어려움이 있다고 생각했고 고등학교에서 조금이나마 행렬에 대해 알고 가는 것이 AI와 4차산업 혁명 시대에 적응 하는데 도움이 될 것이라 생각해 다시 행렬이 교육과정에 도입 된 것입니다.

2. 공학·과학 분야에서 행렬의 필요성 증가

3. 수학 교육의 균형 회복

결론 1p

행렬을 배워야 하는가?

마무리하며

행렬은 배워볼만한 가치가 있다