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문제 정의
- 이 연구에서는 학생들의 장의존-장독립성, 자기 조절 능력, 피상적-심층적 학습 전략 등의 인지적 특성들 및 성취 목적, 시각적 학습 선호도, 자아 효능감, CAI에 대한 태도 등의 정의적 특성들이 성별에 따른 차이가 있는지를 알아보고, 개별적인 CAI로 학습한 후의 개념 이해도와의 관계를 조사하였다.
제안 방법
- 관련된 4개의 문항을 개발하였다. 각 문항은 실험 장면을 제시하고 주어진 실험의 결과를 그림으로 표현하고 그 이유를 자세히 기술하는 방식으로 구성하였다. 이 연구에서의 신뢰도(Cronbach a)는 .
- 개념 이해도 검사지는 선행 연구를 참조하여(Noh & Scharmann, 1997), , 기체의 확산, , , 기체의 압력, , '기체의 압력과 부피 관계', '기체의 온도와 부피 관계'와 관련된 4개의 문항을 개발하였다. 각 문항은 실험 장면을 제시하고 주어진 실험의 결과를 그림으로 표현하고 그 이유를 자세히 기술하는 방식으로 구성하였다.
- , 2000). 따라서, 이 연구에서는 학생들의 장 의존-장독립성, 자기 조절 능력, 피상적-심층적 학습 전략 등의 인지적 특성들 및 성취 목적, 시각적 학습 선호도, 자아 효능감, CAI에 대한 태도 등의 정의적 특성들과 CAI로 학습한 후 개념 이해도의 관계를 알아보고 성별에 따른 차이도 조사하였다. 이는 컴퓨터를 활용한 학습 결과와 관련된 학생들의 인지적 .
- 사전에 학생들의 인지적 특성인 장의존-장독립성, 자기 조절 능력, 학습 전략 검사와 정의적 특성인 성취 목적, 시각적 학습 선호도, 자아 효능감, CAI어】 대한 태도 검사를 실시하였다. 본 수업은 CAI에 적합한 중학교 1학년, 분자의 운동, 단원을 대상으로 정화 상이나 실험 동영상 및 물질의 입자성을 강조한 애니메이션으로 구성된 프로그램을 이용하여 실시하였다. CAI 프로그램은 학생들의 흥미와 학습 동기를 유발시키기 위해 실생활과 관련된 탐구 문제를 제시하는 도입 단계, 학생들이 프로그램을 통한 학습 과정에 능동적으로 참여할 수 있도록 POE(Prediction-Observation-Explanation)로 구성된 탐구 활동 단계 및 탐구 실험원리를 설명하는 내용 정리 단계와 학습한 개념을 새로운 상황에 적용해보는 적용 단계로 구성되어 있다.
- 95임을 확인한 후, 한 명의 연구자가 모두 채점하였다. 성취 목적 검사점수는 수행 지향 항목의 점수를 역변환 한 후, 과제지향 항목 점수와 합하여 사용하였다. 결과 분석은 SPSS 통계 패키지를 이용하여 학생들의 인지적 .
- 정의적 특성과 컴퓨터 보조 수업을 한 후의 개념 이해도와 관계를 조사하였다. 장의존-장독립성, 학습 전략, 자기 조절 능력, 시' 각적 학습 선호도, 성취 목적, 능력에 대한 자아 효능감, 개념 검사를 실시하였다. 학생들에게 컴퓨터 보조 수업을 실시한 후에 '분자의 운동'어】 관한 개념 검사를 하였다.
- 이 연구는 학생들의 인지적 . 정의적 특성과 컴퓨터 보조 수업을 한 후의 개념 이해도와 관계를 조사하였다. 장의존-장독립성, 학습 전략, 자기 조절 능력, 시' 각적 학습 선호도, 성취 목적, 능력에 대한 자아 효능감, 개념 검사를 실시하였다.
- 개별 학생들의 인지적.정의적 특성이 CAI 직후 개념 이해도에 미치는 영향을 조사하기 위해 각 검사 점수들 사이의 상관관계를 조사하였다. 또한 인지적 .
- CAI 프로그램은 학생들의 흥미와 학습 동기를 유발시키기 위해 실생활과 관련된 탐구 문제를 제시하는 도입 단계, 학생들이 프로그램을 통한 학습 과정에 능동적으로 참여할 수 있도록 POE(Prediction-Observation-Explanation)로 구성된 탐구 활동 단계 및 탐구 실험원리를 설명하는 내용 정리 단계와 학습한 개념을 새로운 상황에 적용해보는 적용 단계로 구성되어 있다. 총 4차시 동안 프로그램과 활동지를 이용하여 개별적인 CAI 방식으로 학습이 진행되었고, 학습이 끝난 후 개념 이해도 검사를 실시하였다.
- 장의존-장독립성, 학습 전략, 자기 조절 능력, 시' 각적 학습 선호도, 성취 목적, 능력에 대한 자아 효능감, 개념 검사를 실시하였다. 학생들에게 컴퓨터 보조 수업을 실시한 후에 '분자의 운동'어】 관한 개념 검사를 하였다. 학생들의 개념 이해도는 인지적 특성들 중에서 장의존-장독립성, 학습 전략, 자기 조절 능력, 정의적 특성 중에서는 시각적 학습 선호도, 성취 목적, 능력에 대한 자아 효능감과 CA1에 대한 태도와 유의미한 상관이 있었다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 컴퓨터 교과가 아닌 과학 교과에서 각 학급의 모든 학생들이 개별적으로 컴퓨터를 활용한 수업을 일정 기간 동안 진행하는 것이 가능한 학교를 선정하였다. 이 학교는 인천에 소재한 남녀공학 중학교로 컴퓨터 교과용 컴퓨터실외에 다른 교과에서 자유롭게 이용할 수 있는 컴퓨터실을 보유하고 있었다.
- 이 학교는 인천에 소재한 남녀공학 중학교로 컴퓨터 교과용 컴퓨터실외에 다른 교과에서 자유롭게 이용할 수 있는 컴퓨터실을 보유하고 있었다. 연구 대상은, 분자의 운동, 단원을 아직 학습하지 않는 1학년 학생 120명이었고, 학생들은 학기 초부터 컴퓨터 교과 수업을 받았으므로 컴퓨터실 수업에 익숙했으며 기본적인 컴퓨터 활용 방법을 잘 알고 있었다. 사전에 학생들의 인지적 특성인 장의존-장독립성, 자기 조절 능력, 학습 전략 검사와 정의적 특성인 성취 목적, 시각적 학습 선호도, 자아 효능감, CAI어】 대한 태도 검사를 실시하였다.
- 선정하였다. 이 학교는 인천에 소재한 남녀공학 중학교로 컴퓨터 교과용 컴퓨터실외에 다른 교과에서 자유롭게 이용할 수 있는 컴퓨터실을 보유하고 있었다. 연구 대상은, 분자의 운동, 단원을 아직 학습하지 않는 1학년 학생 120명이었고, 학생들은 학기 초부터 컴퓨터 교과 수업을 받았으므로 컴퓨터실 수업에 익숙했으며 기본적인 컴퓨터 활용 방법을 잘 알고 있었다.
데이터처리
- 성취 목적 검사점수는 수행 지향 항목의 점수를 역변환 한 후, 과제지향 항목 점수와 합하여 사용하였다. 결과 분석은 SPSS 통계 패키지를 이용하여 학생들의 인지적 . 정의적 특성들과 개념 이해도의 평균과 표준편차를 구하였고, 성별 점수 차이를 조사하기 위해 독립 표집 t 검증(independent t-test)을 실시하였다.
- 결과 분석은 SPSS 통계 패키지를 이용하여 학생들의 인지적 . 정의적 특성들과 개념 이해도의 평균과 표준편차를 구하였고, 성별 점수 차이를 조사하기 위해 독립 표집 t 검증(independent t-test)을 실시하였다. 개별 학생들의 인지적.
- 또한 인지적 . 정의적 특성들을 예언 변인으로, CAI로 학습한 후의 개념 이해도 검사 점수를 준거 변인으로 하는 단계적 중다 회귀분석(stepwise multiple regression analysis)을 실시하였다.
이론/모형
- 46이었다. 능력에 대한 자아효능감은 Motivated Strategies for Learning Questionnaire(Pintrich & De Groot, 1990) 중 자아효능감 범주의 9문항을 사용하였는데, 선행 연구에서의 내적 신뢰도는 .86이었다. 성취 목적 검사는 Patterns of Adaptive Learning Survey(Anderman & Young, 1994) 중, 과제 지향, 과 '수행 지향' 범주 각 4문항씩 총 8문항을 사용하였고, 선행 연구에서의 내적 신뢰도는 각각 .
- 86이었다. 성취 목적 검사는 Patterns of Adaptive Learning Survey(Anderman & Young, 1994) 중, 과제 지향, 과 '수행 지향' 범주 각 4문항씩 총 8문항을 사용하였고, 선행 연구에서의 내적 신뢰도는 각각 .62와 '.61 이었다. CAI에 대한 태도 검사지는 10문항의 Computer-Assisted Learning Attitude Scale(A§kar et al.
- 장의존-장독립성을 측정하기 위하여 5문항의 도형 찾기 퍼즐(Find A Shape Puzzle: Linn & Kyllonen, 1981)을 사용하였는데, 선행 연구에서의 내적 신뢰도는 .81 이었다. 이 연구에서 구한 신뢰도 계수(Cronbach a)는 Table 1에 제시하였다.
- 이 연구에서 구한 신뢰도 계수(Cronbach a)는 Table 1에 제시하였다. 학생들의 학습 전략을 조사하기 위한 검사지는 Revised Approaches to Studying Inventory(Entwistle & Tait, 1994) 중, 피상적 학습전략, 5문항과, 심층적 학습 전략, 7문항을 5단계 리 커트 척도로 구성하여 사용하였다. 선행 연구에서의 내적 신뢰도는 각각 .
성능/효과
- 학생들의 개념 이해도는 인지적 특성들 중에서 장의존-장독립성, 학습 전략, 자기 조절 능력, 정의적 특성 중에서는 시각적 학습 선호도, 성취 목적, 능력에 대한 자아 효능감과 CA1에 대한 태도와 유의미한 상관이 있었다. 개념 이해에 관한 인지적 특성들의 중다 회귀 분석 결과, 장의존-장독립성은 가장 유의미한 예언 변인이었다. 자기 조절 능력과 심층적 학습 전략도 유의미한 예언 변인 이었다.
- , 2004). 그러나 이 연구에서는 학생들의 성취 목적이 개별적인 CAI로 학습한 후의 개념 이해도에 대한 설명력이 없는 것으로 나타났으며, CAI에 대한 태도 또한 유의미한 설명력이 없었다.
- 이 결과는 연구에 사용한 프로그램과 같이 시각적 자료의 구성 비율이 높은 학습 정보를 이해하는 데는 시각적인 학습 양식을 지닌 학습자가 더 유리할 수 있다는 선행 연구(Mayer & Massa, 2003; Pillay, 1998)의 주장을 지지한다고 볼 수 있다. 능력에 대한 자아 효능감도 개념 이해도 검사 점수와 비교적 높은 정적 상관을 보였다(r=.286, p<.01). 자아 효능 감은사고 과정에 대한 자기 조절과도 관련성이 있는 것으로 보고 되고 있으므로(Pajares, 2002), 개별적으로 학습을 수행하는 CAI 환경에서 성공적인 학습 수행과 관련성이 있는 것으로 해석할 수 있다(Joo et al.
- 즉, 애니메이션이나 동영상 등이 많이 포함된 프로그램으로 학습하는 경우, 시각적 학습 정보를 선호하고 이들을 잘 기억할 수 있는 학습자들에게 유리할 것으로 예상할 수 있다. 두 번째로 설명력을 보인 능력에 대한 자아 효능감은 개념 이해도 점수에 대해 3.5% 정도의 설명력을 보였다3<.05). 개별적으로 프로그램을 이용한 학습을 효과적으로 수행하기 위해서는 학습에 기울이는 노력과 지구력에 영향을 미치는 자아효능감이 요구됨을 암시한다.
- 즉, 다양한 그래픽과 애니메이션, 텍스트로 구성된 화면으로부터 필요한 정보를 분리하여 지각하는 능력이 뛰어난 학생일 수록학습 효과가 높을 수 있음을 시사한다(Jonassen & Grabowski, 1993). 또한 개념 이해도 검사 점수는 피상적 학습 전략 검사 점수와 부적인 상관이 있었고 (r=-.188, p<.05), 심층적 학습 전략 검사 점수와는 정적으로 유의미한 상관이 나타났다(r=.385, p<.01). 이는 학생들이 단순 지식의 암기나 재생과 같은 정보처리 수준에 머무는 피상적 학습 전략을 사용하는지 정보를 이해하고 심도 있게 처리하는 심층적 학습 전략을 사용하는지가 컴퓨터 활용 학습 결과와 관련이 있었다는 선행 연구(Jelfs, 2002)와 일치한다.
- 녀 학생 모두 비교적 점수가 높았는데, 이는 대부분의 학생들이 그림이나 애니메이션과 같은 시각적 정보를 이용한 CAI를 통해 더 효과적으로 학습을 할 가능성을 보여준다. 또한 시각적 학습 선호도와 자아 효능감은 CAI로 학습한 후의 개념 이해도와 유의미한 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 중다 회귀 분석 결과, 두 변인 모두 개념 이해도에 대해 유의미한 예언력을 지닌 것으로 나타났으며 시각적 학습 선호도가 더 높은 설명력을 보였다.
- 이는 교사나 동료들의 도움 없이 개별적으로 CAI를 진행하는 과정에서 스스로의 학습 과정을 통제하는 자기 조절 능력이 필요함을 말해준다. 또한 피상적-심층적 학습 전략은 개념 이해도와 유의미한 상관을 보였으나 중다 회귀 분석 결과에서는 피상적 학습 전략은 설명력이 없었고, 심층적 학습 전략만 약간의 설명력(2.3%)이 있는 것으로 나타났다3<.05). 심층적 학습 전략의 경우 자기 조절 능력과 상관이 매우 높았기 때문에 나머지 변량에 대한 추가적인 설명력이 낮아진 것으로 보인다.
- 장독립적인 학습자는 프로그램에서 과학 개념과 관련된 정보를 잘 찾아내는 반면 장의존적인 학습자는 어려움이 있을 수 있으므로, 애니메이션 등의 다양한 시각적 자료를 활용할 때 이러한 점들을 고려할 필요가 있다(Jonassen, & Grabowski, 1993). 또한 학습자 스스로 학습에 적극적으로 참여하는 능력인 자기 조절능력과 새로운 학습 정보를 선행 지식과 관련지어 이해하고 심도 있게 정보를 처리하는 심층적 학습 전략도 개별적인 CAI로 학습한 후의 개념 이해도에 대해 유의미한 예언 변인으로 나타났다. 따라서, 자기 조절능력이 부족하거나 심층적 학습 전략의 활용을 어려워하는 학습자를 위해 안내를 제공하거나 각 개념들을 선행 지식과 관련지어 볼 수 있는 단계를 포함하도록 CAI 프로그램을 구성하는 노력이 있어야 한다.
- 있었다. 이들 특성들의 설명력을 조사하기 위한 중다 회귀 분석 결과, 장의존-장독립성은 과학 개념 학습을 위한 CAI에 대해 가장 큰 설명력을 지닌 것으로 나타났다. 장독립적인 학습자는 프로그램에서 과학 개념과 관련된 정보를 잘 찾아내는 반면 장의존적인 학습자는 어려움이 있을 수 있으므로, 애니메이션 등의 다양한 시각적 자료를 활용할 때 이러한 점들을 고려할 필요가 있다(Jonassen, & Grabowski, 1993).
- 이상의 결과와 같이 학습자의 인지적 특성인 장 의존-장독립성, 자기 조절 능력, 심층적 학습 전략 및 정의적 특성인 시각적 학습 선호도와 학습 능력에 대한 자아 효능감이 CAI로 학습한 후의 개념 이해도를 설명할 수 있는 변인임을 확인하였다. 최근 각급 학교마다 최첨단 멀티미디어 학습 환경이 갖추어짐에 따라 다양한 교육 프로그램의 이용이 더욱 늘어나고 있는 추세이다.
- 인지적 특성들 중에서 가장 설명력이 큰 변인은 장의존-장독립성이었는데, 전체 변량의 20.7%의 설명력을 보였다(p<.01). 이는 장의존-장독립성이 개별적인 CAI 학습 결과에 가장 큰 영향을 미친다고 해석할 수 있다(Parkinson & Redmond, 2002).
- 이는 학생들이 단순 지식의 암기나 재생과 같은 정보처리 수준에 머무는 피상적 학습 전략을 사용하는지 정보를 이해하고 심도 있게 처리하는 심층적 학습 전략을 사용하는지가 컴퓨터 활용 학습 결과와 관련이 있었다는 선행 연구(Jelfs, 2002)와 일치한다. 자기 조절 능력 검사는 개념 이해도 점수와 높은 정적 상관이 있었는데(尸.376, p<.01), 자신의 학습 상황을 스스로 조절할 수 있는 능력이 높은 학생일수록 개별적인 CAI에서 과학 개념 학습을 잘 수행할 수 있을 것으로 추론할 수 있다.
- 즉, 장독립적인 학생일수록 프로그램에 제시된 정보를 자신의 필요에 맞게 재구성하는 능력이 뛰어나므로(Jonassen & Grabowski, 1993), 개별적인 CAI에서 효과적으로 학습할 가능성을 보여준다. 자기 조절 능력도 7.6%의 유의미한 설명력을 지닌 것으로 나타났다(p<.01). 이는 교사나 동료들의 도움 없이 개별적으로 CAI를 진행하는 과정에서 스스로의 학습 과정을 통제하는 자기 조절 능력이 필요함을 말해준다.
- 자기 조절 능력과 심층적 학습 전략도 유의미한 예언 변인 이었다. 정의적 특성들에 관한 분석 결과에서는 시각적 학습 선호도, 능력에 대한 자아 효능감이 학생들의 개념 이해에 유의미한 예언 변인이었다.
- 또한 시각적 학습 선호도와 자아 효능감은 CAI로 학습한 후의 개념 이해도와 유의미한 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 중다 회귀 분석 결과, 두 변인 모두 개념 이해도에 대해 유의미한 예언력을 지닌 것으로 나타났으며 시각적 학습 선호도가 더 높은 설명력을 보였다. 따라서 학생들이 이해하기 어려운 추상적인 과학 개념들을 보다 효과적으로 학습할 수 있도록 돕기 위해서는 학생들이 선호하는 학습 자료의 형태를 파악하여 학습 자료를 구성할 필요가 있다.
- 학습자의 정의적 특성인 시각적 학습 선호도, 학습능력에 대한 자아 효능감, 성취 목적, CAM] 대한 태도 중에서는 자아 효능감만이 남학생과 여학생 간에 유의미한 차이가 있었다. 즉 남학생이 여학생에 비해 학습 능력에 대한 자신감이 더 높은 것으로 나타났다. 한편 시각적 학습 선호도와 CAI에 대한 태도는 남 .
- 학생들에게 컴퓨터 보조 수업을 실시한 후에 '분자의 운동'어】 관한 개념 검사를 하였다. 학생들의 개념 이해도는 인지적 특성들 중에서 장의존-장독립성, 학습 전략, 자기 조절 능력, 정의적 특성 중에서는 시각적 학습 선호도, 성취 목적, 능력에 대한 자아 효능감과 CA1에 대한 태도와 유의미한 상관이 있었다. 개념 이해에 관한 인지적 특성들의 중다 회귀 분석 결과, 장의존-장독립성은 가장 유의미한 예언 변인이었다.
- 정의적 특성들과 CAI 직후 개념 이해도 검사 점수의 성별에 따른 평균, 표준 편차 및 독립 표집 t 검증 결과는 Table 2와 같다. 학습자의 인지적 특성과 관련된 장의존-장독립성, 자기 조절 능력, 피상적-심층적 학습 전략 및 정의적 특성과 관련된 성취 목적, 시각적 학습 선호도, CAI에 대한 태도는 남학생과 여학생 간에 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 정의적 특성인 자아 효능감은 남학생 (3.
- 학습자의 인지적 특성인 장의존-장독립성, 자기 조절 능력 그리고 피상적-심층적 학습 전략은 성별에 따른 차이가 없었고, 개별적인 CAI로 학습한 후의 개념 이해도 검사 점수와 모두 유의미한 상관이 있었다. 이들 특성들의 설명력을 조사하기 위한 중다 회귀 분석 결과, 장의존-장독립성은 과학 개념 학습을 위한 CAI에 대해 가장 큰 설명력을 지닌 것으로 나타났다.
- 따라서, 자기 조절능력이 부족하거나 심층적 학습 전략의 활용을 어려워하는 학습자를 위해 안내를 제공하거나 각 개념들을 선행 지식과 관련지어 볼 수 있는 단계를 포함하도록 CAI 프로그램을 구성하는 노력이 있어야 한다. 학습자의 정의적 특성인 시각적 학습 선호도, 학습능력에 대한 자아 효능감, 성취 목적, CAM] 대한 태도 중에서는 자아 효능감만이 남학생과 여학생 간에 유의미한 차이가 있었다. 즉 남학생이 여학생에 비해 학습 능력에 대한 자신감이 더 높은 것으로 나타났다.
후속연구
- 학습 환경을 제공하기 위해서는 각 매체의 속성과 학습 자료의 구성 방법이 학습자 특성에 따라 어떤 효과가 있는지를 검증하기 위한 실험 연구들이 지속적으로 수행되어야 할 것이다. 또한 이러한 연구 결과들을 바탕으로 교육 수요자들의 다양한 요구 변화에 부응하는 학습 자료의 개발과 활용을 위한 지침이 만들어져야 할 것이다.
- 이는 컴퓨터를 활용한 학습 결과와 관련된 학생들의 인지적 . 정의적 특성을 진단하여 보다 효율적이고 개별화된 교육을 지향하기 위한 합리적인 근거를 제안하는 기초 자료가 될 것이다.
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