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문제 정의
- 본 논문에서는 초등학교 확률과 통계부분, 특히 표와 그래프 학습을 위해 초등학생용 스프레드시트를 개발하고자 한다. 이것을 통해 학생들이 막대그래프, 꺾은선 그래프를 바로 비교해 볼 수 있으며 조사한 내용을 바로 표를 통해서 확인할 수 있을 것이다.
- 본 논문은 스프레드시트 프로그램 중에서 현재 가장 많이 사용하고 있는 M사의 스프레드시트에 대한아동들의 설문결과와 상호작용 및 구이를 고려하여 초등학생 에 게 맞는 스프레 드시 트를 개 발하였다.
- 본 연구에서는 초등학생용 스프레드시트 시스템이 초등학생의 과제수행에 어떤 긍정적인 영향을 주는지를 알아보기 위해 다음과 같은 가설을 설정하였다 . <연구 가설1> 초등학생용 스프레드시트 시스템에서의 자료의 합과 평균 학습이 M사의 스프레드시트에서의 자료의 합과 평균 학습과 유의미한 차이가 생길 것이다.
- 다섯째, 명확한 피드백은 신뢰감을 높이고 스트레스를 제거한다. 아동의 조작에 대해 즉각적이고 명확한 반응을 보이도록 개발한다.
- 이것을 통해 학생들이 막대그래프, 꺾은선 그래프를 바로 비교해 볼 수 있으며 조사한 내용을 바로 표를 통해서 확인할 수 있을 것이다. 이를 토대로 그래프를 그리고 표와 그래프를 통해 그 의미를 해석하는 능력을 기르는데 목적이 있다.
- 초등학생의 확률 및 통계 부분 학습에 적합한 스프레드시트의 개발을 위하여 현재 사용하는 스프레드시트의 불편한 점, 희망사항 등을 조사하기 위한 사전 설문 조사를 하였다.
제안 방법
- 본 스프레드시트에서는 학생들이 막대그래프, 꺾은선 그래프를 바로 비교해 볼 수 있으며 조사한 내용을 바로 표를 통해서 확인할 수 있도록 하였다. 그리고 본 프로그램은 자료의 수집, 정리 및 그것을 토대 한 그래프를 살펴봄으로써 표와 그래프를 통해 그 의미를 해석하는 능력을 기를 수 있다.
- 본 스프레드시트에서는 학생들이 막대그래프, 꺾은선 그래프를 바로 비교해 볼 수 있으며 조사한 내용을 바로 표를 통해서 확인할 수 있도록 하였다. 그리고 본 프로그램은 자료의 수집, 정리 및 그것을 토대로 한 그래프를 살펴봄으로써 표와 그래프를 통해 그 의미를 해석하는 능력을 기를 수 있었다. 앞으로 여러 교과에서 교과의 특성에 맞는 스프레드시트의 개발 및 연구도 필요할 것으로 본다.
- 검정한다. 다음 A집단에는 초등학생용 스프레드시트 시스템을 이용한 과제수행을 하고 B집단에는 기존의 M 사의 스프레드시트를 이용하여 과제수행을 실시하였다. 실험, 통제 집단 모두에게 설문조사를 통하여 얻어낸 자료를 바탕으로 실험 결과를 분석하였다.
- 둘째, GUI 적인 면을 고려하여 친근감 있는 환경을 제공하고 단순한 조작환경 이 되도록 한다.
- 둘째, 본 논문에서는 스프레드시트의 기능을 계산기능과 비교기능, 데이터 관리기능, 그래프 기능, 통계분석 기능으로 보고 프로그램의 메뉴를 설계하여 개발하였다. 초등학교 확률과 통계부분, 특히 표와 그래프학습에서의 연구에 중점을 두어 주요메뉴로 계산통계, 자료관리, 그래프를 두었다.
- 본 스프레드시트에서는 스프레드의 기능을 계산기능과 비교기능, 데이터 관리기능, 그래프 기능, 통계분석 기능으로 보고 프로그램의 메뉴를 설계하여 개발하였다.
- 초등학교 확률과 통계부분, 특히 표와 그래프학습에서의 연구에 중점을 두어 주요메뉴로 계산통계, 자료관리, 그래프를 두었다. 본 스프레드시트에서는 학생들이 막대그래프, 꺾은선 그래프를 바로 비교해 볼 수 있으며 조사한 내용을 바로 표를 통해서 확인할 수 있도록 하였다. 그리고 본 프로그램은 자료의 수집, 정리 및 그것을 토대 한 그래프를 살펴봄으로써 표와 그래프를 통해 그 의미를 해석하는 능력을 기를 수 있다.
- 본 연구는 상호작용 및 GUI적인 면을 고려하여 초등학교 확률과 통계부분, 특히 표와 그래프 학습에서의 연구에 중점을 두어 주요메뉴로 계산통계, 자료관리, 그래프를 두었으며 각각의 설계에 있어서의 기본방향은 다음과 같다.
- 본 연구에서는 비주얼베이직6.0을 사용하여 프로그램을 구현하였으며 프로그램을 제작 후 웹에 게시하여 다운로드 받아 사용할 수 있게 하였다. 스프레드시트 프로그램의 시작화면은 <그림 2>와 같다.
- 셋째, 계산통계는 초등학교 5학년에서 평균 구하는 부분과 6학년의 8단원 경우의 수와 확률과 관련이 있으며 자료를 통해 합계나 평균값을 구할 수 있도록 한다.
- 셋째, 본 연구의 검정을 위해 가설 설정 후 초등학생용 스프레드시트 시스템을 적용한 실험 집단과 기존의 M사의 스프레드시트를 사용하는 통제 집단으로 분류하여 이질통제집단 검사를 통하여 활용 가능성을 검정토록 하였다.
- 스프레드시트는 여러 교과에서 활용가능하나 본 논문에서는 초등학교 확률과 통계부분에서 특히 표와 그래프학습에서의 연구에 중점을 두어 주요 메뉴로 계산통계, 자료관리, 그래프를 두었다.
- 다음 A집단에는 초등학생용 스프레드시트 시스템을 이용한 과제수행을 하고 B집단에는 기존의 M 사의 스프레드시트를 이용하여 과제수행을 실시하였다. 실험, 통제 집단 모두에게 설문조사를 통하여 얻어낸 자료를 바탕으로 실험 결과를 분석하였다.
- 실험집단과 통제집단에 대한 사전 사후 검사 도구는 설문지를 사용하였다. 설문지를 대상자에게 배부, 조사 후 회수하였으며 실험결과 분석은 SPSS 10.
- 셋째, 친근감 있는 조작환경 이어야 한다. 아동들에게 맞는 용어를 사용하여 개발한다.
- 우선 두 집단에게 똑같은 설문지로 자료의 합과 평균, 자료정리, 그래프 학습에 대한 인식을 조사 분석하여 두 집단이 선행적 차이가 없음을 검정한다. 다음 A집단에는 초등학생용 스프레드시트 시스템을 이용한 과제수행을 하고 B집단에는 기존의 M 사의 스프레드시트를 이용하여 과제수행을 실시하였다.
- 위의 가설을 검정하기 위해 본 연구에서는 초등학생용 스프레드시트 시스템을 적용한 실험 집단과 기존의 M사의 스프레드시트를 사용하는 통제 집단으로 분류하여 이질통제집단 검사를 통하여 실험 설계를 하였다. 이를 그림으로 나타내면 <그림 12>와 같다.
- 첫째, 초등학생에 맞는 스프레드시트를 개발하기 위한 사전 요구 조사를 위해 스프레드시트 프로그램 중에서 현재 가장 많이 사용하고 있는 M사의 스프레드시트에 대해 아동들을 상대로 설문조사 하였다. 설문한 결과 아동들은 복잡한 함수에서 혼돈을 느끼며 영어로 되어 있는 프로그램에 어려움을 느끼고 있다.
- 초등학교 확률과 통계부분, 특히 표와 그래프학습에서의 연구에 중점을 두어 주요메뉴로 계산통계, 자료관리, 그래프를 두었다. 본 스프레드시트에서는 학생들이 막대그래프, 꺾은선 그래프를 바로 비교해 볼 수 있으며 조사한 내용을 바로 표를 통해서 확인할 수 있도록 하였다.
- 표와 그래프의 프로그램을 통해 막대 그래프의 자료를 표로 나타내는 부분과 표에 대해 이해하고, 그래프 그리기 부분을 잘 볼 수 있으며 꺾은선 그래프, 막대 그래프 등 그래프에 따라 나타내는 방법의 차이를 잘 볼 수 있도록 한다.
대상 데이터
- 60 명을 초등학생용 스프레드시트 시스템을 적용한 A 집단 30명과 기존의 M사의 스프레드시트를 이용한 B집단 30명으로 나누어 두집단으로 구성하였다.
- 본 연구자가 개발한 초등학생용 스프레드시트 시스템에 대한 실험은 대구광역시에 소재한 S 초등학교 6학년 60명을 연구자 임의로 선정하여 하였다. 60 명을 초등학생용 스프레드시트 시스템을 적용한 A 집단 30명과 기존의 M사의 스프레드시트를 이용한 B집단 30명으로 나누어 두집단으로 구성하였다.
- 본 조사는 M사의 스프레드시트를 사용해본 초등학생 6학년 3개 학반 어린이 34명을 연구자 임의로 선정하여 설문조사를 하였다.
- 셋째, 실험 대상은 도시지역 초등학교 6학년 아동에 한정되었으며 실험 집단 구성은 연구자 임의로 선정하였다.
데이터처리
- 설문지를 사용하였다. 설문지를 대상자에게 배부, 조사 후 회수하였으며 실험결과 분석은 SPSS 10.0 의 t검정을 사용하였다.
- 실험 전 두 집단 간의 자료의 합과 평균, 자료정리, 그래프 학습에 대한 차이가 있는지 없는지를 알기 위해서 t검정을 사용하였다. 검정 결과는 아래 <표 7>과 같다.
- <연구 가설2>에 대한 검정을 위하여 A집단과 B 집단에 각각 초등학생용 스프레드시트 시스템과 M 사의 스프레드시트를 사용하여 자료의 정리 학습을 실시한 후 자료의 합과 평균 학습에 대한 t검정을 사용하여 검정하였다.
- <연구 가설1> 에 대한 검정을 위하여 A집단과 B 집단에 각각 초등학생용 스프레드시트 시스템과 M 사의 스프레드시트를 사용하여 자료의 합과 평균 학습을 실시한 후 자료의 합과 평균 학습에 대한 t 검정을 사용하여 검정하였다. 그 결과는 <표 8>과 같다.
- <연구 가설3> 에 대한 검정을 위하여 A집단과 B집단에 각각 초등학생용 스프레드시트 시스템과 M 사의 스프레드시트를 사용하여 그래프 학습을 실시한 후 자료의 합과 평균 학습에 대한 t검정을 사용하여 검정하였다. 그 결과는 <표 10>과 같다.
성능/효과
- , , 에서 보는 바와 같이 스프레드시트가 재미있는 점은 함수를 적어서 답이 나오는 점(44%)이며 어려운 점은 스프레드시트의 계산식 (35%)으로 나타났으며 개선점으로는 함수가 간단해졌으면 하는 것(32%)과 한글로 되어 사용하기 편했으면 하는 것(32%)으로 나타났다.
- 1) 계산 기능과 비교 기능: 스프레드시트에서 가장 기본이 되는 기능으로 계산할 데이터와 수식을 입력하면 계산결과를 자동으로 쉽게 얻을 수 있다. 변형되는 데이터의 재입력으로 계산표 전체를 재계산하며 그 결과를 표시해 준다.
- 2) 데이터 관리 기능: 입력된 데이터를 대상으로 일정한 조건에 맞는 데이터만 검색할 수도 있고 데이터를 오름차순, 내림차순으로 정렬할 수도 있다.
- 4) 통계분석 기능: 평균, 표준편차 등 통계 분석 기능과 데이터 분석 기능을 가지고 있다.
- A, B집단 간의 자료의 합과 평균, 자료정리, 그래프 학습의 능력에 대한 t검정 결과 자료의 합과 평균에 대한 t값이 1.405, 유의도가 .164이 나왔고 자료정리학습에 대한 t값이 .835, 유의도가 .405, 그래프학습은 t값이 1.416, 유의도가 .162로 나타났다. 유 의도가 각각 .
- 가) 자료 수집, 정리 모듈에서는 3학년 7단원의 자료의 수집, 정리단원 학습 시 자료를 수집하여 기준에 따라 분류하고 정리하는 학습을 할 수 있다.
- 가) 자료의 합과 평균 모듈에서는 초등학교 5학년에서 평균 구하는 부분과 6학년의 8단원 경우의 수와 확률에 대해서 학습 할 때 자료를 통해 합계나 평균값을 구할 수 있도록 한다.
- 그래프 학습에 대한 t검정 결과는 평균은 A집단이 2.61이고 B 집단이 1.83으로 A집단이 B집단 보다 그래프 학습에 대한 능력이 높은 것으로 나타났다. 그리고 t값 3.
- 넷째, 단순한 조작환경이 가장 편리한 조작환경이다. 다섯째, 명확한 피드백은 신뢰감을 높이고 스트레스를 제거한다.
- 넷째, 스프레드시트는 한 번 실행된 계산을 스크린 위에서 계속하여 볼 수 있게 해 주며, 변수의 값을 바꿈으로써 그 변수의 값이 전체계산에 어떤 영향을 주는지 알 수 있게 해 준다.
- 넷째, 자료관리에서는 3학년 7단원의 자료의 수집, 정리단원 학습시 자료를 수집하여 기준에 따라 분류하고 정리하는 학습과 관련이 있으며 주소록을 통하여 자료의 수집, 정리의 필요성을 느끼도록 한다. 다섯째, 그래프에서는 2학년 6단원 표와 그래프 만들기 부분과 3학년 7단원 막대 그래프로 나타내기와 4학년 7단원 꺾은선 그래프, 5학년 8단원의 좌표와 그래프, 6학년 8단원의 비율 그래프 학습에 도움이 된다.
- 필요에 기초를 두어야 한다. 넷째, 학습자와 컴퓨터매체간의 쌍방향 의사소통으로 학습자와 컴퓨터매체가 자료를 제공하고 받을 수 있게 하는 것이다. 다섯째, 피드백으로 학습자의 응답이나 반응을 보고 평가해줄 수 있는 요소를 들고 있다.
- 다섯째, 명확한 피드백은 신뢰감을 높이고 스트레스를 제거한다. 아동의 조작에 대해 즉각적이고 명확한 반응을 보이도록 개발한다.
- 다섯째, 수량으로 나타난 여러 변수들의 관계를 다양한 그래프로 표현할 수 있게 해 줌으로써 수식과 그래프의 학습에 도움을 줄 수 있다.
- 둘째, 스프레드시트는 알고리즘을 개발하고 사용하며, 사용자의 통찰력을 증가시킬 수 있다. 셋째, 스프레드시트는 수 계산보다 문제 자체에 집중할 수 있게 해 준다.
- 본 스프레드시트를 적용해 본 결과 자료의 합과 평균 학습, 자료의 정리학습, 그래프 학습에서 기존의 스프레드시트를 사용한 학습보다 효과적인 것으로 나타났다. 본 스프레드시트에서는 학생들이 막대그래프, 꺾은선 그래프를 바로 비교해 볼 수 있으며 조사한 내용을 바로 표를 통해서 확인할 수 있도록 하였다.
- 사용자의 통찰력을 증가시킬 수 있다. 셋째, 스프레드시트는 수 계산보다 문제 자체에 집중할 수 있게 해 준다. 복잡한 계산을 하지 않고도 수학의 원리를 알 수 있게 해 준다.
- 둘째, 비순차적 자료 접근으로 필요한 자료가 있는 곳에 학습자를 연결시켜 불필요한 단계를 밟지 않게 하는 것이다. 셋째, 융통성 및 적응성으로 의사소통의 방향이 학습자의 요구 . 필요에 기초를 두어야 한다.
- 셋째, 정렬 등의 자료처리가 가능하며, 간단한 형태의 문서작성의 기능도 있다.
- 셋째, 정보를 수집 처리하는 과정에서 데이터베이스 기능을 활용하여 선택적으로 자료를 재생산 할 수 있다. 넷째, 문제나 과제를 창의적으로 해결하거나 수행하기 위해서 통계처리, 분석도구, 그래픽 기능을 활용할 수 있다.
- 아동들이 명백하고 일관성 있게 받아들일 수 있도록 한다. 셋째, 친근감 있는 조작환경 이어야 한다. 아동들에게 맞는 용어를 사용하여 개발한다.
- 실험 후 자료의 합과 평균 학습에 대한 t검정 결과 우선 평균은 A집단이 3.20이고 B 집단이 2.20로 A 집단이 B집단 보다 자료의 합과 평균학습에 더 효과적인 것으로 나타났다. 그리고 t값 3.
- 05 수준에서 두 집단 간에 통계학적인 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 전체 결과를 보면 초등학생용 스프레드시트 프로그램을 이용한 것과 M사의 스프레드시트를 이용한 것과는 자료의 합과 평균, 자료정리, 그래프학습에 대해 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 즉 초등학생용 스프레드시트 프로그램을 이용한 것은 학생들의 자료의 합과 평균, 자료정리, 그래프 학습에 대해 도움이 되는 것으로 보여진다.
- 첫째, 스프레드시트는 수학교육에 활용될 수 있는 효과적인 소프트웨어이다. 스프레드시트는 행과 열로 짜여진 전자작업지 위에서 수량적 자료처리와 그래픽을 가능하게 한 일종의 통합 프로그램이다.
- 첫째, 스프레드시트는 표를 쉽게 만들 수 있게 해준다. 그리고 교사와 학생들로 하여금 변수와 상수, 그리고 각 단계의 값을 넣을 수 있게 해준다.
후속연구
- 그리고 본 프로그램은 자료의 수집, 정리 및 그것을 토대로 한 그래프를 살펴봄으로써 표와 그래프를 통해 그 의미를 해석하는 능력을 기를 수 있었다. 앞으로 여러 교과에서 교과의 특성에 맞는 스프레드시트의 개발 및 연구도 필요할 것으로 본다.
- 이상에서 살펴본 바와 같이 비록 하나의 학년, 소수의 아이들을 대상으로 하는 제한된 한계가 있는 실험이지만 높은 결과적 차이로 보아 학생들이 스프레드시트 기능을 학습할 때 초등학생용 스프레드시트프로그램을 사용한다면 보다 학생들에게 흥미를 높여주고 체계적인 교육에 대해서도 효율적이라고 할 수 있다.
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