웹기반 PBL에서 학습자의 메타인지와 스캐폴딩 유형이 문제해결과정에 미치는 효과 The Effects of Learner's Metacognition and Scaffolding Types on Problem Solving Process in Web-based PBL원문보기
본 연구는 웹기반 PBL에서 메타인지의 영향과 효과적인 스캐폴딩 유형을 알아보기 위해 학부생 49명을 대상으로 하여 메타인지와 스캐폴딩 유형이 문제해결과정에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 연구에서는 문제의 해결과정을 문제치 정의 단계, 해결책 탐색 단계, 해결책 선정 및 정당화 단계, 해결책에 대한 검토 단계로 분류하였고 스캐폴딩의 유형은 과제중심과 과정중심으로 분류하였다. 실험 결과, 메타인지 수준이 높은 피험자는 낮은 피험자보다 해결책에 대한 검토 단계에서만 더 높은 성취도를 나타냈다. 그리고 제공된 스캐폴딩의 효과는 통계적으로 유의하지 않는 것으로 나타났다. 그러나 해결책 선정 및 정당화 단계와 해결책에 대한 검토 단계에서는 메타인지 수준이 낮은 집단에게는 과제중심 스캐폴딩이 메타인지 수준이 높은 집단에는 과정중심 스캐폴딩이 제공되었을 때 더 높은 성취도를 나타냈다. 부 연구 결과를 통해 웹기반 PBL에서 학습자의 메타인지가 문제해결과정에 미치는 효과와 스캐폴딩과 메타인지수준 사이의 상호작용 효과를 부분적으로 확인할 수 있다.
본 연구는 웹기반 PBL에서 메타인지의 영향과 효과적인 스캐폴딩 유형을 알아보기 위해 학부생 49명을 대상으로 하여 메타인지와 스캐폴딩 유형이 문제해결과정에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 연구에서는 문제의 해결과정을 문제치 정의 단계, 해결책 탐색 단계, 해결책 선정 및 정당화 단계, 해결책에 대한 검토 단계로 분류하였고 스캐폴딩의 유형은 과제중심과 과정중심으로 분류하였다. 실험 결과, 메타인지 수준이 높은 피험자는 낮은 피험자보다 해결책에 대한 검토 단계에서만 더 높은 성취도를 나타냈다. 그리고 제공된 스캐폴딩의 효과는 통계적으로 유의하지 않는 것으로 나타났다. 그러나 해결책 선정 및 정당화 단계와 해결책에 대한 검토 단계에서는 메타인지 수준이 낮은 집단에게는 과제중심 스캐폴딩이 메타인지 수준이 높은 집단에는 과정중심 스캐폴딩이 제공되었을 때 더 높은 성취도를 나타냈다. 부 연구 결과를 통해 웹기반 PBL에서 학습자의 메타인지가 문제해결과정에 미치는 효과와 스캐폴딩과 메타인지수준 사이의 상호작용 효과를 부분적으로 확인할 수 있다.
This study examines the effects of learner's metacognition and scaffolding types on problem solving processes by examined 49 undergraduates to identify effective scaffolding type in Web-based PBL. This study classifies problem solving processes as defining the problem, developing solutions, making s...
This study examines the effects of learner's metacognition and scaffolding types on problem solving processes by examined 49 undergraduates to identify effective scaffolding type in Web-based PBL. This study classifies problem solving processes as defining the problem, developing solutions, making selections and justifications for the Proposed solution(s), and monitoring the solution. Moreover, it classifies scaffolding types as subject-related scaffolding and process-related scaffolding. As a result, the upper metacognition group showed higher performance only in monitoring solutions than the lower metacognioon group. This study also showed that offered scaffolding effects are not statistically significant. However, the lower metacognition group showed higher performance when subject-related scaffolding was offered and the upper metacognition group showed higher performance when process-related scaffolding was offered in making selections and justifications for the proposed solution(s) and monitoring solution. This study, based on the result of research, can partially verify the effects of learner's metacognition on problem solving processes and interaction effects between scaffolding and metacogniton in Web-based PBL.
This study examines the effects of learner's metacognition and scaffolding types on problem solving processes by examined 49 undergraduates to identify effective scaffolding type in Web-based PBL. This study classifies problem solving processes as defining the problem, developing solutions, making selections and justifications for the Proposed solution(s), and monitoring the solution. Moreover, it classifies scaffolding types as subject-related scaffolding and process-related scaffolding. As a result, the upper metacognition group showed higher performance only in monitoring solutions than the lower metacognioon group. This study also showed that offered scaffolding effects are not statistically significant. However, the lower metacognition group showed higher performance when subject-related scaffolding was offered and the upper metacognition group showed higher performance when process-related scaffolding was offered in making selections and justifications for the proposed solution(s) and monitoring solution. This study, based on the result of research, can partially verify the effects of learner's metacognition on problem solving processes and interaction effects between scaffolding and metacogniton in Web-based PBL.
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문제 정의
본 연구는 학습자에게 제공되는 스캐폴딩의 내용을 유형별로 분류하여 이러한 스캐폴딩의 유형이 문제해결 과정에 미치는 효과와 문제해결에 중요한 예언변수로 주목되고 있는 학습자의 메타인지가 실제 문제의 해결 과정에 미치는 영향 및 학습자의 메타인지와 학습자에게 제공된 스캐폴딩의 유형이 문제해결과정에 상호작용 효과가 있는지를 살펴보았다.
본 연구에서는 웹기반 PBL환경에서 학습자의 메타인지 수준에 따라 문제 해결과정에 어떠한 영향을 미치는지, 제공되는 스캐폴딩의 유형에 따라 문제해결 과정에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 학습자의 메타인지수준과 스캐폴딩의 유형간에는 어떤 관계가 있는지를 규명하고자 하였다. 앞에서 제시한 연구방법에 따라 실험 처치한 후 나타난 결과는 다음과 같다.
본 연구에서는 피험자들을 무선적으로 표집하여 과제 중심 스캐폴딩조건과 과정중심 스캐폴딩조건에 무선적으로 배치하는 동질집단의 사후검사에 의한 비교집단설계를 하였다. 본 연구의 독립변인은 메타인지적 지식과 스캐폴딩의 유형(과제중심 스캐폴딩, 과정중심 스캐폴딩)이었고, 종속변인은 문제해결의 과정별 성취도였다.
이상과 같은 연구의 필요성에 기초하여, 본 연구에서는 메타인지 수준의 높고 낮음으로 집단을 구성한 다음, 웹 기반 PBL을 통해 문제를 해결해 나가는 상황에서 문제해결의 각 과정별 성취 수준이 어떻게 다른지, 교수자가 제공하는 스캐폴딩 유형에 따라 문제해결의 각 과정별 성취 수준은 어떻게 다른지 그리고 메타인지수준과 스캐폴딩 유형간에 상호작용 효과가 있는지를 분석하여 면대면에 비해 상대적으로 더 높게 요구되는 웹 기반 PBL에서 교수자와의 상호작용에 대한 부담을 줄일 수 있도록 학습자 특성에 따른 효과적인 스캐폴딩 유형에 대한 정보를 제공하고자 한다.
제안 방법
먼저, 실험전에 온라인 학습도구인 eTeaming지원센터에서 제공하는 LMS를 이용한 강좌의 사용방법에 대한 연구자의 설명을 듣고 실험 전 3일 동안 본 실험과 동일한 방식으로 온라인 학습도구를 사용하게 함으로써 연구대상자들이 온라인 도구를 어떻게 사용하는지 몰라서 발생할 수 있는 혼란을 통제하였으며 실험에 관한 소개, 성인용 메타인지검사가 실시되었다. 다음 단계에서 피험자들을 과제중심 스캐폴딩을 제공하는 집단과 과정중심 스캐폴딩을 제공하는 집단에 무선적으로배치하였다.
문제 해결 성취도는 과정 평가의 개념이 강하기에 내용 전문가가 개발한 측정 루브릭을 가지고 연구자와 내용 전문가가 평가하였다. 평가에 앞서 2006년 10월 2일 평가자 교육을 실시하였으며, 이 때 pilot test의 결과물 5부를 루브릭에 맞추어 각자 평가한 후, 결과를 비교해서 평가 관점의 차이를 논의하고 각 관점에 대한 합의를 이룬 뒤, 최종 평가를 실시하였다.
문제에 대한 타당도는 서비스관련 전문가 2명에게 검증 받고, 지적받은 사항은 수정 . 보완하여 연구에 사용하였다
본 연구에서 사용된 메타인지 기억검사는 4가지 범주의 총20개 문항으로 구성되었으며 라이커트 4점척도를 5점척도로 수정하였다. 이 검사도구의 타당도와 번역의 적절성, 문화적 편파성의 여부는 검토되었고 그 결과는 양호한 것으로 판명되었으며 본 검사도구는 김래연의연구⑹에서 Cronbach의 알파 신뢰도 검증 결과 & 으로 높은 수준이었다.
본 연구에서 설계된 스캐폴딩을 구성하고 있는 요소는 크게 학습내용에 대한 지원과 과정안내에 대한 지원으로 나누어져 있으며 Ge &Land(20(M)가 제시한 비구조적 문제해결의 개념적인 틀에 근거하여 질문 프롬프트 형태로 제공하였다.
하였다. 본 연구의 독립변인은 메타인지적 지식과 스캐폴딩의 유형(과제중심 스캐폴딩, 과정중심 스캐폴딩)이었고, 종속변인은 문제해결의 과정별 성취도였다.
평가하였다. 평가에 앞서 2006년 10월 2일 평가자 교육을 실시하였으며, 이 때 pilot test의 결과물 5부를 루브릭에 맞추어 각자 평가한 후, 결과를 비교해서 평가 관점의 차이를 논의하고 각 관점에 대한 합의를 이룬 뒤, 최종 평가를 실시하였다. 평가자간 신뢰도는 .
대상 데이터
강좌를 개설한 후 실험에 참가하지 않는 K 대의 10명을 선정하여 예비 테스트를 실시하였다.
본 연구에서 사용된 PBL 프로그램은 광주전남 이러닝 지원센터에서 제공하는 학습관리시스템 내의 강좌 [22]에서 과제방과 학습방, 공유자료실을 이용하여 실시하였다. 강좌를 개설한 후 실험에 참가하지 않는 K 대의 10명을 선정하여 예비 테스트를 실시하였다.
연령은 19세〜21세로 구성되었다. 이들 중메타인지검사와 J8L과제를 실시하는 동안에 시스템의 불안정한 작동으로 인해 오류가 발생한 자료는 제외시키고 49명의 자료가 분석자료로 사용되었다.
피험자는 G시에 위치한 K대학교의 스튜어디스학과학부생으로 연구대상자는 1학년과 2학년에 재학중인 52명이고 연령은 19세〜21세로 구성되었다. 이들 중메타인지검사와 J8L과제를 실시하는 동안에 시스템의 불안정한 작동으로 인해 오류가 발생한 자료는 제외시키고 49명의 자료가 분석자료로 사용되었다.
데이터처리
본 실험에서 수집된 자료는 통계프로그램 SPSS 12.0 을 이용하여 분석하였으며 유의도는 a=.O5로 설정하여 일변량 분석을 실시하였다.
이론/모형
본 연구에서 메타인지 검사도구는 0^11(1996)이 개발한 메타인지 검사도구(State Metacognitive Inventory) 를 택하였다. 이 검사도구는 인식(awareness), 인지 전략 (cognitive strategy), (planning), 모니터링 (self-checking) 의 네 항목으로 구성되어 있다.
성능/효과
[표 2]와 [그림 2] 그리고 [표 3]에 제시된 바와 같이 문제의 정의 단계에서 성취도가 메타인지 상집단의 평균(M=4.15) 이 하집단의 평균(M=3.73)보다 높게 나타났으며, 과정중심 스캐폴딩을 제공받은 집단의 평균 (M=4.18)이 과제중심 스캐폴딩을 제공받은 집단의 평균(M=3.78)보다 높게 나타났으나 메타인지 수준과 스캐폴딩 유형의 효과는 통계적으로는 유의하지 못한 것으로 판명되었다. 또한 메타인지수준과 스캐폴딩 유형의 상호작용효과도 유의하지 못하였다(F=1.
그 결과 웹기반 PBL을 통해 문제를 해결해 나가는 상황에서 문제해결의 각 과정별 성취 수준은 문제에 대한 해결책을 검토하는 단계에서 영향을 미쳐 성취에 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 따라서 웹기반 FBL에서성취도를 높이기 위해서는 문제해결과정 중 해결책에 대한 검토 단계에서 학습자의 메타인지를 향상시킬 수 있는 교수적 전략이 필요하다.
23)보다 높게 나타났으며, 과정중심 스캐폴딩을 제공받은 집단의 평균(M=459)이 과제중심 스캐폴딩을 제공받은 집단의 평균(M=452)보다 높게 나타났으나 메타인지 수준과 스캐폴딩 유형의 효과는 통계적으로 유의하지 못한 것으로 판명되었다. 그러나 메타인지수준과 스캐폴딩 유형의 상호작용효과는 유의한 것으로 나타났다 (F=10.754, p=.002). 즉 메타인지 하집단에 게는 과제 중심 스캐폴딩이 메타인지 상집단에게는 과정중심 스캐폴딩이 제공되었을 때 더 높은 성취도를 나타냈다
07)보다 높게 나타났으나 메타인지 수준과 스캐폴딩 유형의 효과는 통계적으로는 유의하지 못한 것으로 판명되었다. 또한 메타인지수준과 스캐폴딩 유형의 상호작용효과도 유의하지 못하였다(F=2.483, p=n.s.).
O24). 또한 메타인지수준과 스캐폴딩 유형의 상호작용효과도 유의한 것으로 나타났다 (F=5.002, p=.030). 즉 메타인지 하집단에게는 과제 중심스캐폴딩이 메타인지 상집단에는 과정중심 스캐폴딩이 제공되었을 때 더 높은 성취도를 나타냈다.
마지막으로 문제해결과정 중 해결책 선정 및 정당화 단계와 해결책에 대한 검토 단계에서는 메타인지 수준이 낮은 경우엔 과제중심 스캐폴딩이 메타인지 수준이 높은 경우엔 과정중심 스캐폴딩의 제공이 더 유효함을 알 수 있다.
마지막으로 해결책에 대한 검토단계에서 성취도는메타인지 상집단의 평균(M=1.52) 이 하집단의 평균 (M=.82)보다 높게 나타났으며 통계적으로도 유의하였다(F=5.462, p=.O24). 또한 메타인지수준과 스캐폴딩 유형의 상호작용효과도 유의한 것으로 나타났다 (F=5.
수정하였다. 이 검사도구의 타당도와 번역의 적절성, 문화적 편파성의 여부는 검토되었고 그 결과는 양호한 것으로 판명되었으며 본 검사도구는 김래연의연구⑹에서 Cronbach의 알파 신뢰도 검증 결과 & 으로 높은 수준이었다.
해결책 선정 및 정당화 단계에서 성취도는 메타인 지상 집단의 평균(M=4.81) 이 하집단의 평균(M=4.23)보다 높게 나타났으며, 과정중심 스캐폴딩을 제공받은 집단의 평균(M=459)이 과제중심 스캐폴딩을 제공받은 집단의 평균(M=452)보다 높게 나타났으나 메타인지 수준과 스캐폴딩 유형의 효과는 통계적으로 유의하지 못한 것으로 판명되었다. 그러나 메타인지수준과 스캐폴딩 유형의 상호작용효과는 유의한 것으로 나타났다 (F=10.
해결책 탐색 단계에서 성취도는 메타인지 상집단의평균(M=4.22) 이 하집단의 평균(M=4.09)보다 높게 나타났으며, 과정중심 스캐폴딩을 제공받은 집단의 평균 (M=4.27)이 과제중심 스캐폴딩을 제공받은 집단의 평균(M=4.07)보다 높게 나타났으나 메타인지 수준과 스캐폴딩 유형의 효과는 통계적으로는 유의하지 못한 것으로 판명되었다. 또한 메타인지수준과 스캐폴딩 유형의 상호작용효과도 유의하지 못하였다(F=2.
후속연구
둘째, 학습자에게 제공되는 스캐폴딩의 유효성은 여러 연구에서 주장되고 있지만 다양한 문제를 적용하여 스캐폴딩의 제공시점과 페이딩시점, 스캐폴딩의 통제 주체에 따른 효과성 등에 대한 연구가 필요하다고 본다.
더구나 웹기반 환경에서 교수자의 도움이 문제해결 과정에 대한 안내를 제공할 때와 문제에 관련된 과제요소와 지식을 제공할 때의 효과성에 대한 연구 결과가 일관되지 않고 있다. 따라서 학습자에게 제공되는 스캐폴딩의 내용을 유형별로 분류하여 이러한 스캐폴딩의 유형이 문제해결과정에 미치는 효과와 학습자에 따라 적합하고 효과적인 스캐폴딩을 제공하기 위해 학습자의 특성인 메타인지와 교수자의 스캐폴딩 유형 이문 제 해결 과정에 상호작용효과가 있는지에 대한 연구가 필요하다.
첫째, 많은 연구자들이 PBL에서 문제해결에 메타인지의 중요도를 말하고 있고 본 연구도 이러한 주장과 부분적으로는 일치한 결과를 보이고 있지만 문제 해결에 학습자의 장기기억고에 저장된 인지의 인지인 메타인지의 지식적인 수준이 아니라 실제 학습자의 학습 과정에서 그 과정 자체를 계획, 점검, 통제 평가, 수정하는 활동[15] 인 메타인지적 규제 수준에 따른 성취도의 차이에 대한 후속 연구가 필요하다.
J. H Flavell, Metaco.Mecongnition and cognitive monitoring, Allyn and Bacon, 1992.
J. Osbome, Measuriring metacognitial in the classroom A review of currently available measures, 1999
M D. Willians, "A Comprehensive Review of Leamer control: The Role of Leamer Characteristics," prceedings of the 1993 National Convention of the AECT, Vol.15, pp.1083-1114, 1993.
K Cho and Jonassen, "The Effects of Argumentation scaffoblds on Argumentation and Problem，Solving" ETR&D, Vol.50, No.3, pp.5-22, 2002.
X. Ge and S. M Land， "Scaffolding Students' Problem-Solving Proesses in an ill-structured Task Using Question Prompt," ETR&D, Vol.51, No.1， pp.21-38, 2003.
K Oliver and M Hannafin, ''Developing and Refining Mental Models in Open-Ended Learning Environments: A Case Study," ETR&D, Vol. 49, No.4, pp.5-32, 2001.
L. B. Frick, ''Integrating Elements of inquiIy into the Flow of Middle Level Teaching，"Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teacching， pp.19-22, 1998.
T. M Pauls， OJllaboratial or cooperation?Analyzing small grop intenanons in edumtiavl erwircnments，ldea Group Publishing，2005.
H S. Barrows, How to design a problembased curriculum for the preclinical years， Springer, 1985.
R S. Barrows， Problem-Based Leaming in Media and Beyond，Jossey-Base Publishers 1996.
권성호"웹 기반 가상교육에서 협력적 상호작용촉진을 위한 학습자 지원 전략 개발 튜터의 역할을 중심으로" 교육공학연구， 제 17권， 제3호，pp.29-51, 2001.
Z. L. Berge, "Characteristics of online teaching in post-secondary formal education，" Education Technology, Vol.37, No.3, pp.35-47, 1997.
최정임， 문제해결과 웹기반 교육， 교육과학사，1999.
김회수， "하이퍼텍스트학습 상황에서 메타인지，인지오류， 인지오류 감지 및 하이퍼텍스트 구조가 저작체제 학습에 미치는 효과" 교육공학연구， 제 11권， 제1호， pp.123-100, 1995.
A E. Woodfolk，Educational psychology(5thedition), Allyn and Bacon, 1993.
박정환， 우옥희， "PBL(Problem-Based Learning)이 학습자의 메타인지 수준에 따라 문제해결과정에 미치는 효과" 교육공학연구， 제 15권， 제3호， pp.55-81, 1999.
B. Rosenslune and C. Meister, "The use of scaffolds for teaching high-level cognitive strategy"，Educational Leadership, Vol.4, pp.26-33, 1992.
장선영， 웹기반 문제해결학습 환경에서 스캐폴딩 유형이 문제해결 단계에 미치는 효과， 서울대석사학위논문， 2005.
X. D. Lin, "Design Metacognitive Activity,"ETR&D, Vol.49, No.2, pp.23-40, 2001
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