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문제 정의
- 따라서 본 연구는 디지털 잉킹의 이해와 교육적 활용을 통한 디지털교과서 기능의 극대화를 지향하고자 하며, 특히 스마트 환경에 대응하기 위한 협력상황에서 잉킹의 효과적 적용 가능성을 찾고자 한다.
- 따라서 본 연구에서는 디지털교과서의 디지털 잉킹을 활용하도록 하며, 특히 협업 환경에서 잉킹 기능을 적용하였을 경우 어떠한 효과가 있는지를 살펴보고자 한다.
- 본 연구에서는 교육환경에서 디지털 잉킹의 적용 및 교수 학습적 적용에 대한 새로운 접근을 시도하였다.
- 본 연구에서는 디지털 잉킹의 주요 효과성을 분석하기 위하여 초등 수학교과의 협력학습 모델을 구축하였다. 협력학습 환경에서 잉킹을 적용한 경우와 그렇지 않은 경우의 효과성을 검증하고자 하며, 이를 위하여 각 집단에 대한 문제해결력 판별 검사를 시행하도록 한다.
- 본 연구에서는 디지털 잉킹의 주요 효과성을 분석하기 위하여 초등 수학교과의 협력학습 모델을 구축하였다. 협력학습 환경에서 잉킹을 적용한 경우와 그렇지 않은 경우의 효과성을 검증하고자 하며, 이를 위하여 각 집단에 대한 문제해결력 판별 검사를 시행하도록 한다. 연구의 실험대상은 2009년도 인천광역시 디지털교과서 시범학교로 지정된 인천광역시 서구에 소재한 G 초등학교에 재학 중인 초등학교 6학년 학생을 선택하였다.
제안 방법
- 8차시의 수업이 끝난 후, 학생들에게 학습 과정 및 수업 방법에 대한 학습 후 결과에 대한 만족도 조사를 위한 설문을 실시하였다. 설문지의 문항은 총 10 문항이었으며 ‘전혀 아니다’, ‘아니다’, ‘보통이다’, ‘그렇다’, ‘매우 그렇다’의 5단계 리커드 척도를 사용하였다.
- 디지털 잉킹을 활용하여 스케치를 하고 서로 교정해주며 공유하는 것이 학생들의 문제해결력 향상에 효과가 있는지 알아보기 위하여 사전·사후 검사를 실시하였다.
- 디지털교과서를 활용한 협력적 상황에서 디지털 잉크의 사용이 학습자에게 효과적인지를 검증하기 위해 8차시를 설계하여 초등학교 6학년 학생 12명의 실험반 학생에게 적용하였다. 프로젝트 학습을 통해 실험반은 디지털교과서의 기본 컨텐츠와 더불어 디지털 잉크를 사용한 스케치를 활용하여 문제를 해결하도록 하였으며, 12명의 통제반 6학년 학생들은 기존의 디지털교과서의 기본 콘텐츠만을 통해 학습을 하도록 수업을 진행하였다.
- 문제 해결력의 향상 여부는 Treffinger와 Isakse가 제시한 창의적 문제 해결 (creative problem solving, CPS) 모형 [24]을 기반으로, 생활에서 알아보기 문항과 기존에 연구된 창의력 문제 해결력 평가문항[17] 등을 참고하여 총 50문항을 추출하여 개별적인 평가를 실시하였다. 문제 해결력의 타당도 검증을 위해 재직 경력 10년 이상 된 초등학교 교육대학교 수학교육과 전공의 교사 3인을 포함한 교사 8인에게 문항을 잘 선정하였는지를 설문하였다. 타당성 정도는 5단계 Likert척도(정말 그렇다, 그렇다, 보통이다, 그렇지 않다, 전혀 그렇지 않다)를 사용하였으며, SPSS 프로그램을 타당도 검증에 이용하였다.
- 실험과 비교 집단 모두 협력학습에서 생활에서 알아보기 문항으로 과제를 수행하며 8차시의 학습이 끝난 후, 실험집단과 비교집단의 문제해결력을 비교하였다. 문제 해결력의 향상 여부는 Treffinger와 Isakse가 제시한 창의적 문제 해결 (creative problem solving, CPS) 모형 [24]을 기반으로, 생활에서 알아보기 문항과 기존에 연구된 창의력 문제 해결력 평가문항[17] 등을 참고하여 총 50문항을 추출하여 개별적인 평가를 실시하였다. 문제 해결력의 타당도 검증을 위해 재직 경력 10년 이상 된 초등학교 교육대학교 수학교육과 전공의 교사 3인을 포함한 교사 8인에게 문항을 잘 선정하였는지를 설문하였다.
- 본 연구에서는 제7차 수학과 교육과정의 수학교과서 도입 단계에 제시된 ‘생활에서 알아보기’ 중 디지털 잉킹을 적용하였을 경우 가장 효과적으로 적용 가능한 부분을 별도로 선정하였다.
- 설문지의 문항은 총 10 문항이었으며 ‘전혀 아니다’, ‘아니다’, ‘보통이다’, ‘그렇다’, ‘매우 그렇다’의 5단계 리커드 척도를 사용하였다.
- 실험과 비교 집단 모두 협력학습에서 생활에서 알아보기 문항으로 과제를 수행하며 8차시의 학습이 끝난 후, 실험집단과 비교집단의 문제해결력을 비교하였다. 문제 해결력의 향상 여부는 Treffinger와 Isakse가 제시한 창의적 문제 해결 (creative problem solving, CPS) 모형 [24]을 기반으로, 생활에서 알아보기 문항과 기존에 연구된 창의력 문제 해결력 평가문항[17] 등을 참고하여 총 50문항을 추출하여 개별적인 평가를 실시하였다.
- 프로젝트 학습을 통해 실험반은 디지털교과서의 기본 컨텐츠와 더불어 디지털 잉크를 사용한 스케치를 활용하여 문제를 해결하도록 하였으며, 12명의 통제반 6학년 학생들은 기존의 디지털교과서의 기본 콘텐츠만을 통해 학습을 하도록 수업을 진행하였다. 실험반 학생들이 본 연구의 대상이 되었으며 실험반 학생들은 디지털 잉킹을 활용한 협력적 상황의 프로젝트 학습을 진행하면서 문제를 서로 공유하고, 저장하고 서로 주석을 달면서 해결하도록 하였다. 디지털 잉킹을 활용하여 스케치를 하고 서로 교정해주며 공유하는 것이 학생들의 문제해결력 향상에 효과가 있는지 알아보기 위하여 사전·사후 검사를 실시하였다.
- 실험의 객관성을 검증하기 위하여 본 연구에서는 먼저 실험집단과 통제집단간의 사전 문제해결력을 평가를 통하여 비교하였으며, 그 결과는 다음 [표 9]의 내용과 같다.
- 실험집단은 디지털콘텐츠와 더불어 디지털 잉킹을 활용하여 협력학습을 실행하였다. 실험집단간의 쪽지나 의사소통을 통해 과제를 수정해 나가면서 최종 과제를 완성하며 그 예는 다음 [표 8]의 내용과 같다.
- 본 연구에서는 제7차 수학과 교육과정의 수학교과서 도입 단계에 제시된 ‘생활에서 알아보기’ 중 디지털 잉킹을 적용하였을 경우 가장 효과적으로 적용 가능한 부분을 별도로 선정하였다. 이를 위하여 수학-나의 생활에서 알아보기의 단원 및 차시별 생활에서 알아보기의 내용을 분석하였으며 분석 예시는 [표 3]과 같다.
- 이를 위해서 수학교과의 도입 부분인 ‘생활에서 알아보기 문제’를 활용한 콘텐츠를 제작 및 적용하였으며, 디지털 잉킹이 협력 상황에서 학생들의 문제해결력에 어떠한 영향을 미치는가를 분석하고자 한다.
- 본 연구에서는 교육환경에서 디지털 잉킹의 적용 및 교수 학습적 적용에 대한 새로운 접근을 시도하였다. 특히 스마트 교육 시대의 지식 정보의 공유를 위한 협력학습 상황에서 잉킹 정보의 효과성에 대하여 분석하였다.
- 평가문항은 모두 동일한 평가목표를 가지고 측정하되 각각의 학습내용을 반영하여 [표 5]의 예시와 같은 형태로 50문항으로 구성하여 실시하였다.
- 디지털교과서를 활용한 협력적 상황에서 디지털 잉크의 사용이 학습자에게 효과적인지를 검증하기 위해 8차시를 설계하여 초등학교 6학년 학생 12명의 실험반 학생에게 적용하였다. 프로젝트 학습을 통해 실험반은 디지털교과서의 기본 컨텐츠와 더불어 디지털 잉크를 사용한 스케치를 활용하여 문제를 해결하도록 하였으며, 12명의 통제반 6학년 학생들은 기존의 디지털교과서의 기본 콘텐츠만을 통해 학습을 하도록 수업을 진행하였다. 실험반 학생들이 본 연구의 대상이 되었으며 실험반 학생들은 디지털 잉킹을 활용한 협력적 상황의 프로젝트 학습을 진행하면서 문제를 서로 공유하고, 저장하고 서로 주석을 달면서 해결하도록 하였다.
- 학생들이 수행할 과제는 발표를 포함하여 2차시 분량으로 연속 수업을 전개하여 과제를 해결하는 데 흐름이 끊기지 않도록 수업을 설계하였다. 차시별 학습 요소의 예는 [표 4]와 같다.
대상 데이터
- 연구의 실험대상은 2009년도 인천광역시 디지털교과서 시범학교로 지정된 인천광역시 서구에 소재한 G 초등학교에 재학 중인 초등학교 6학년 학생을 선택하였다. 연구기간은 2010년과 2011년간 약 14주에 걸쳐서 시행하였으며 학생 24명중에서 각 12명을 표집하여 한 집단은 실험집단, 다른 한 집단은 통제집단으로 하였다.
- 협력학습 환경에서 잉킹을 적용한 경우와 그렇지 않은 경우의 효과성을 검증하고자 하며, 이를 위하여 각 집단에 대한 문제해결력 판별 검사를 시행하도록 한다. 연구의 실험대상은 2009년도 인천광역시 디지털교과서 시범학교로 지정된 인천광역시 서구에 소재한 G 초등학교에 재학 중인 초등학교 6학년 학생을 선택하였다. 연구기간은 2010년과 2011년간 약 14주에 걸쳐서 시행하였으며 학생 24명중에서 각 12명을 표집하여 한 집단은 실험집단, 다른 한 집단은 통제집단으로 하였다.
데이터처리
- 문제 해결력의 타당도 검증을 위해 재직 경력 10년 이상 된 초등학교 교육대학교 수학교육과 전공의 교사 3인을 포함한 교사 8인에게 문항을 잘 선정하였는지를 설문하였다. 타당성 정도는 5단계 Likert척도(정말 그렇다, 그렇다, 보통이다, 그렇지 않다, 전혀 그렇지 않다)를 사용하였으며, SPSS 프로그램을 타당도 검증에 이용하였다. 그 결과 교사들의 문항지에 대한 평가는 50점 만점에 평균점수가 47점으로 비교적 높게 나타났다.
성능/효과
- 타당성 정도는 5단계 Likert척도(정말 그렇다, 그렇다, 보통이다, 그렇지 않다, 전혀 그렇지 않다)를 사용하였으며, SPSS 프로그램을 타당도 검증에 이용하였다. 그 결과 교사들의 문항지에 대한 평가는 50점 만점에 평균점수가 47점으로 비교적 높게 나타났다.
- 둘째, 정성적인 분석결과 협력학습 기반의 디지털 잉킹 기법은 학습자들의 수업만족도에 긍정적인 요인을 미치는 요소로 작용하였음을 알 수 있다.
- 42점을 보였다. 또한 SPSS 12.0을 통해 분석한 결과 10문항의 문항별 표준오차의 평균은 .233으로 문항 내 타당도 또한 비교적 높은 정도를 포함한다.
- 또한 내용분석 후에는 차시별 학습요소를 추출하여 단원별로 디지털 잉킹을 통한 협력학습 내용에 알맞은 내용을 추출하였다. 선정기준은 디지털교과서의 콘텐츠뿐 만 아니라 디지털 잉킹을 활용했을 때 내용을 더 잘 이해할 가능성이 높은 내용을 선정하였다.
- 본 연구의 평가문항신뢰도는 문항내적일관성 신뢰도 측정 계수인 Cronbach's α를 통해 측정 결과 [표 6]의 문항신뢰도와 같이 .6943로서 신뢰도를 확보하였다.
- 셋째, 디지털 잉킹 기반의 학습 상호작용은 지식습득과정에서 매우 주요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 협력학습에서 디지털 잉킹을 활용하였을 경우, 보다 활발한 상호작용을 유발하였으며, 팀원끼리 과제를 해결하는 과정 속에서 쪽지, 메모기능 등을 활용하고 오류 수정 및 교정, 검토과정을 거치면서 활발한 교육활동을 수행하였 다.
- 실험집단과 통제집단은 유의수준이 .779로 5%수준에서 유의차가 없는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구의 실험집단과 통제집단은 출발점에서 학력차이가 없었음을 알 수 있다.
- 위의 내용을 살펴볼 때 학습 결과에 대한 만족도는 TPC 활용을 통한 학습과 TPC와 디지털 잉킹을 함께 활용한 학습 모두 긍정적인 결과를 보였으며, 특히 디지털 잉킹을 중점적으로 활용한 협력학습 실험집단에서 더 높게 나타났음을 알 수 있다.
- 첫째, 정량적인 분석결과 디지털교과서를 활용한 협력 학습에서 디지털 잉킹은 문제해결력에 영향을 미치는 주요한 요인으로 간주할 수 있다.
- 한편 실험처치 후, 실험집단과 통제집단간의 문제해결력을 비교해 본 결과, 실험집단의 문제해결력의 평균(76.23)이 통제집단의 문제해결력(69.27)에 비해 높았으며, [표 10]의 내용과 같이 신뢰구간 95% 이내에서 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다.
후속연구
- 둘째, 디지털교과서에서 디지털 잉킹을 더 잘 활용할 수 있는 콘텐츠나 교수․학습 모델을 개발해야 할 것이다. 특히 앞으로 확대될 스마트 교육환경에서 터치 기반의 디지털 잉킹을 학생들이 더 잘 사용하면서 불편함이 없고 교육적 효과를 극대화 시킬 수 있는 콘텐츠 개발이 요구된다.
- 본 연구에서는 6학년 수학 나의 도입부분에만 연구범위가 국한되어 효과적인 측면을 모두 적용하기에 한계가 있고, 과목이나 학년 및 학생요인에 의하여 연구결과가 달라질 수 있다. 따라서 다양한 측면에서 디지털 잉킹의 교육적인 효과에 대한 후속 연구가 계속되어야 할 것이다.
- 첫째, 초등학교에서의 디지털교과서의 디지털 잉킹의 효과성에 대한 심도 깊은 연구가 지속되어야 할 것이다. 본 연구에서는 6학년 수학 나의 도입부분에만 연구범위가 국한되어 효과적인 측면을 모두 적용하기에 한계가 있고, 과목이나 학년 및 학생요인에 의하여 연구결과가 달라질 수 있다. 따라서 다양한 측면에서 디지털 잉킹의 교육적인 효과에 대한 후속 연구가 계속되어야 할 것이다.
- 제안된 연구 결과는 향후 스마트 교육과 관련하여 스마트형 교과서 제작 및 스마트 교수학습 전략에 효과적으로 적용 가능할 것으로 확신한다.
- 첫째, 초등학교에서의 디지털교과서의 디지털 잉킹의 효과성에 대한 심도 깊은 연구가 지속되어야 할 것이다. 본 연구에서는 6학년 수학 나의 도입부분에만 연구범위가 국한되어 효과적인 측면을 모두 적용하기에 한계가 있고, 과목이나 학년 및 학생요인에 의하여 연구결과가 달라질 수 있다.
- 둘째, 디지털교과서에서 디지털 잉킹을 더 잘 활용할 수 있는 콘텐츠나 교수․학습 모델을 개발해야 할 것이다. 특히 앞으로 확대될 스마트 교육환경에서 터치 기반의 디지털 잉킹을 학생들이 더 잘 사용하면서 불편함이 없고 교육적 효과를 극대화 시킬 수 있는 콘텐츠 개발이 요구된다.
- 향후 스마트 교육 정책의 성공적인 추진을 위해서는 반드시 앞서 언급한 문제에 대한 원인 분석과 해결책 도출과정이 반드시 요구된다.
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