연구 설계 및 연구 방법의 최근 동향: 초.중등 수학과 교육과정에 관한 연구를 중심으로 Trends in Research Design and Methods: Research on Elementary and Secondary Mathematics Curriculum원문보기
본 연구는 방법적 조사 연구로서 최근 10년간 한국연구재단 등재 학술지에 발표된 초 중등 수학과 교육과정을 다룬 연구물 124편을 분석함으로써 연구 설계 및 방법의 최근 동향을 파악하고 이를 통해 향후 연구에 대한 시사점을 얻고자 시행되었다. 연구 결과, 최근 들어 데이터를 기반으로 하는 과학적 실증적 연구들이 꾸준히 이루어지고는 있으나 과학적 연구 방법을 사용하기보다는 기존 자료를 재정리하거나 객관적 근거 없이 자신의 의견을 피력하는 연구물들이 다수를 차지하고 있었다. 또한, 연구 문제, 이론적 배경, 자료 수집, 자료 분석, 결론이라는 구성 요소별로 분석하였을 때도 이들 요소간의 유기적 관계를 통한 연구 설계의 엄밀성, 일관성, 객관성을 확보하지 못하고 있는 경우도 다수 발견되었다. 따라서, 본 연구에서는 수학과 교육과정을 다루는 연구에서 연구 윤리 및 연구 방법에 대한 재인식이 필요함과 더불어 개선 방안 마련이 시급함을 제안하였다.
본 연구는 방법적 조사 연구로서 최근 10년간 한국연구재단 등재 학술지에 발표된 초 중등 수학과 교육과정을 다룬 연구물 124편을 분석함으로써 연구 설계 및 방법의 최근 동향을 파악하고 이를 통해 향후 연구에 대한 시사점을 얻고자 시행되었다. 연구 결과, 최근 들어 데이터를 기반으로 하는 과학적 실증적 연구들이 꾸준히 이루어지고는 있으나 과학적 연구 방법을 사용하기보다는 기존 자료를 재정리하거나 객관적 근거 없이 자신의 의견을 피력하는 연구물들이 다수를 차지하고 있었다. 또한, 연구 문제, 이론적 배경, 자료 수집, 자료 분석, 결론이라는 구성 요소별로 분석하였을 때도 이들 요소간의 유기적 관계를 통한 연구 설계의 엄밀성, 일관성, 객관성을 확보하지 못하고 있는 경우도 다수 발견되었다. 따라서, 본 연구에서는 수학과 교육과정을 다루는 연구에서 연구 윤리 및 연구 방법에 대한 재인식이 필요함과 더불어 개선 방안 마련이 시급함을 제안하였다.
This study aims to examine the trends in research design and methods used in research on K-12 mathematics curriculum. By analyzing 124 peer-reviewed research articles published between 2000 and 2010, we concluded that more rigorous and various research design and methods should be conducted to impro...
This study aims to examine the trends in research design and methods used in research on K-12 mathematics curriculum. By analyzing 124 peer-reviewed research articles published between 2000 and 2010, we concluded that more rigorous and various research design and methods should be conducted to improve educational research on curriculum. Although increasing scholarly attention has recently been given to systematic empirical studies about this topic, a large proportion of the studies examined in this study appeared to lack either a coherent conceptual framework or a systematic analytic tool or method. More effort needs to be made on improving the rigor of research in terms of research design and methods.
This study aims to examine the trends in research design and methods used in research on K-12 mathematics curriculum. By analyzing 124 peer-reviewed research articles published between 2000 and 2010, we concluded that more rigorous and various research design and methods should be conducted to improve educational research on curriculum. Although increasing scholarly attention has recently been given to systematic empirical studies about this topic, a large proportion of the studies examined in this study appeared to lack either a coherent conceptual framework or a systematic analytic tool or method. More effort needs to be made on improving the rigor of research in terms of research design and methods.
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문제 정의
특히, 수학교육 연구 설계와 방법에 대한 동향을 살펴본 연구는 찾아보기 힘들다. 따라서 학문 분야로서 수학교육학을 정립시키기 위한 노력의 일환으로 우리나라 수학과 교육과정에 대한 다양한 연구 설계와 방법을 분석해 보고자 한다. 이를 위하여 다음과 같이 연구 문제를 설정하였다.
따라서, 본 연구는 NRC(2002)가 제시한 교육 연구의 원칙에 따라 에서 제시한 각 연구 방법과 전략을 최근 10년간 발표된 우리나라 초·중등 수학과 교육과정을 다룬 연구물에서 어떻게 적용하고 있는지의 방법적 조사를 하는 것이라고 볼 수 있다.
앞에서 제시했듯이, 연구 설계의 요소별 분석을 해 본 결과, 요소간 유기적인 연결성이 있기 때문에 연구 결과 분석은 결국 전체적인 연구설계의 문제와 연관되어 있다는 것을 발견했다. 따라서, 이 절에서 연구 설계 요소간 연결성과 일관성을 살펴보면서 연구 결과에 대한 분석 결과도 함께 제시하고자 한다.
본 연구는 수학과 교육과정에 관한 연구의 방법론적 특성을 분석하는 것으로, 이를 위해 최근 10여 년간(2000-2010) 한국연구재단 등재 학술지2)에 게재된 수학과 교육과정에 관한 논문들을 수집하여 이에 사용된 연구 방법들을 조사하였다. 연구 대상 논문을 선정하기 위하여 논문 제목이나 키워드에 “수학과 교육과정”이 포함된 논문들을 수집하였는데 실제 연구물 확보가 어려운 논문을 제외한 결과, 31개의 학술지에서 124편의 논문이 최종 연구 대상 자료로 수집되었다.
본 연구에서는 심층적인 분석을 위하여 수학 교육학 연구 분야 중 하나인 수학과 교육과정에 대한 연구물들을 중심으로 연구 설계 및 방법을 분석하고자 한다. 수학과 교육과정은 교수·학습을 설명하는 중요한 요소 중 하나로 간주되어 다양한 관점으로 많은 연구들이 진행되어 왔기 때문에 양적인 팽창뿐만 아니라 질적인 성장도 동시에 이루어지고 있는 분야 중 하나이다(Reys, Reys, & Rubenstein, 2010).
즉, 동일한 주제를 다른 연구들에서 사용된 연구 방법을 평가하는 것으로, 초·중등 수학과 교육과정을 다룬 연구에서 사용하고 있는 연구 방법들을 살펴본다. 이를 통해 최근 이루어지고 있는 수학교육 연구 설계 및 방법의 경향을 파악하고 향후 연구에 대한 시사점을 얻는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 연구는 NRC(2002)가 제시한 교육 연구의 원칙에 따라 <표 1>에서 제시한 각 연구 방법과 전략을 최근 10년간 발표된 우리나라 초·중등 수학과 교육과정을 다룬 연구물에서 어떻게 적용하고 있는지의 방법적 조사를 하는 것이라고 볼 수 있다. 즉, 연구의 철학적, 이론적 근거를 바탕에 두고 어떻게 일관성, 신뢰성, 타당성을 확보하도록 연구 설계 및 방법이 적용되고 있으며 연구 방법에 있어서의 최근 동향과 문제점들이 무엇인지 진단해 보고자 한다. 구체적인 분석 방법은 다음 장에 제시하였다.
제안 방법
그리고 연구 방법 요소들의 유기적 관계를 보기 위한 연구 설계와 그에 따른 윤리적 문제들은 종합적으로 분석하였다.
Creswell(2009)이 제시한 것처럼 연구 설계 방법에 따라 각각의 연구 유형에 사용되는 자료 수집 방법, 자료 분석 방법, 결과 해석 방법 등이 다를 수 있다. 따라서 본 연구에서는 연구 대상으로 수집된 124편의 연구 논문을 우선 질적 연구, 양적 연구, 혼합 연구의 세 가지 유형으로 분류한 다음, 각각의 유형별 연구 방법을 세분화하여 하위 범주로 구분하여 코딩하였다. 이 때, 연구 방법이 구체적으로 제시되지 않은 연구물들은 기타로 분류하여 앞의 세 범주와 구별되는 다른 범주인 “기타”로 코딩하였다.
본 연구에서는 위에서 제시한 NRC(2002)의 여섯 가지 원칙을 바탕으로 연구 설계의 기본 요소, 즉, 연구 문제, 이론적 배경, 자료 수집 방법, 자료 분석 방법, 결과 분석 및 윤리적 문제 등을 범주로 하여 대상 논문들을 분석하였다. Creswell(2009)이 제시한 것처럼 연구 설계 방법에 따라 각각의 연구 유형에 사용되는 자료 수집 방법, 자료 분석 방법, 결과 해석 방법 등이 다를 수 있다.
연구 문제, 이론적 배경, 결과 분석 및 윤리적 문제 등은 위에 제시한 NRC(2002)의 여섯 가지 원칙에 부합하는 지를 질적으로 분석하였으며, 자료 수집과 분석 방법은 위의 와 같이 더 세분화된 하위 요소로 분류하여 사용된 자료나 분석 방법에 있어 특정한 패턴이 있는지 찾아보기 위해 양적으로 코딩하여 분석하였다.
연구의 일관성(coherence)을 살펴보기 위해 연구문제와 자료수집과 분석, 결과에 대한 내용을 살펴보았다. 본 연구에서 살펴본 124개의 논문 중 25%(31개)의 논문만이 연구문제를 명확히 제시하였다.
즉, 동일한 주제를 다른 연구들에서 사용된 연구 방법을 평가하는 것으로, 초·중등 수학과 교육과정을 다룬 연구에서 사용하고 있는 연구 방법들을 살펴본다.
질적 연구, 양적 연구, 혼합 연구 등 세 가지 유형으로 분류된 연구물들은 다시 연구 문제, 이론적 배경, 자료 수집, 자료 분석 등으로 하위 범주를 나누어 코딩하였다. 그리고 연구 방법 요소들의 유기적 관계를 보기 위한 연구 설계와 그에 따른 윤리적 문제들은 종합적으로 분석하였다.
혼합 연구의 경우는 질적 연구 방법과 양적 연구 방법을 모두 사용하기 때문에 자료 수집 방법과 자료 분석 방법은 의 범주대로 각각 코딩하여 분석하였다.
대상 데이터
본 연구의 대상으로 수집된 124개의 수학과 교육과정 연구들 중에서 연구 문제를 명확하게 서술문 또는 의문문의 형태로 제시한 것은 25%(31편)로 나타났다. 연구 문제는 연구를 통해서 답하고자 하는 구체적인 질문을 말하는 것으로(Creswell, 2009), 연구를 수행하는 이정표 역할을 하기 때문에 연구 문제를 구체화하여 명확히 설정하여 기술하는 것은 매우 중요하다(Creswell, 2008).
본 연구에서 대상으로 삼은 124편의 논문에서 사용한 자료를 분석해 본 결과, 73% (90편)의 연구 논문들이 문서 자료를 활용한 것으로 드러났다. 사용된 문서 자료는 구체적으로 교과서와 교육과정 총론 및 해설서를 가장 많이 이용한 것으로 나타났는데, 구체적인 자료들을 살펴보면, 약 80% (90편 중 71편) 가 교과서(22%, 20편), 교육과정(38%, 34편), 교과서 및 교육과정 총론 및 해설서(19%, 17편) 등의 문서 자료를 수집하여 활용하였다. 이러한 문서 자료를 수집한 연구들은 국가 수준의 교육과정이 개정될 때, 그 이전의 교육과정과 개정된 교육과정 사이의 변화, 차이점 등을 분류하고 밝히는 내용으로 구성되어 있었다.
연구 대상 논문을 선정하기 위하여 논문 제목이나 키워드에 “수학과 교육과정”이 포함된 논문들을 수집하였는데 실제 연구물 확보가 어려운 논문을 제외한 결과, 31개의 학술지에서 124편의 논문이 최종 연구 대상 자료로 수집되었다.
본 연구에서 살펴본 자료 분석 방법을 살펴보면, 9개의 질적 연구와 27개의 양적 연구가 분석방법에 대해 언급하거나 설명을 시도했다. 특히, 양적 연구에서 사용된 방법을 보면 과반수가 넘는 약 81%(32개 중 26개)의 논문이 서술식으로 자료를 분석하려 시도했고, 약 13%(32개 중 4개)의 논문이 집단 간의 차이 분석을, 약 6%(32개 중 2개)의 논문이 관계 분석을 시도했다. 여기서도 서술식의 분석 논문들은 퍼센트를 이용한 간단한 양적 비교에 그치는 것이 많았고, 양적 연구에서 사용할 수 있는 고급 분석법 등 다양한 자료 분석을 사용한 논문을 찾아보기에 한계가 있었다.
문서 자료를 수집한 연구 외에도 인터뷰 자료나 관찰 노트, 설문지 조사 등을 통한 자료 수집이 이루어진 연구들이 있었지만, 인터뷰 (3%)나 관찰 (5%)을 통하여 자료를 수집하는 경우는 전체 대상 연구들의 수에 비하면 미미한 것으로 나타났다. 확인된 논문들에서 사용된 자료로서 인터뷰와 관찰 노트는 녹취록으로 작성하여 자료화 하였는데, 주로 교사를 대상으로 했다. 하지만, 연구의 중심 자료로 인터뷰와 관찰 자료를 수집하여 활용하기보다는, 교육과정에 대한 교사들의 인식 등에 관련된 설문지 조사 연구를 위한 부수적인 자료로 수집된 경우들이 많았다.
성능/효과
마지막으로, 연구 설계 및 방법에 있어서 윤리적인 문제점들도 다수 발견되었는데, 본문 내에서 인용이 없이 참고 문헌을 쓴 경우, 특히 교과서를 인용할 때 출처를 밝히지 않은 경우가 많았으며 그림이나 표 등에도 본인이 직접 작성하지 않고 사용한 경우 출처를 밝히거나 저자의 허락을 받아 제시해야 함에도 불구하고 아무런 설명 없이 사용하는 경우가 있어 이 또한 논문작성에서의 윤리적인 문제점으로 지적할 수 있었다. 그리고 우리나라에서는 아직 연구 대상자의 인권이나 자유 의지를 보장해 주는 연구 절차가 제대로 마련되어 있지 않은데 많은 교육 연구의 대상이 비교적 어린 학생들임을 감안할 때 연구 동의서를 사전에 받는다든지, 연구 도구에 대한 검증 절차를 거쳐 사용한다든지 하는 연구 윤리에 대한 체계적인 시스템 도입도 필요하다.
본 연구에서 대상으로 삼은 124편의 논문에서 사용한 자료를 분석해 본 결과, 73% (90편)의 연구 논문들이 문서 자료를 활용한 것으로 드러났다. 사용된 문서 자료는 구체적으로 교과서와 교육과정 총론 및 해설서를 가장 많이 이용한 것으로 나타났는데, 구체적인 자료들을 살펴보면, 약 80% (90편 중 71편) 가 교과서(22%, 20편), 교육과정(38%, 34편), 교과서 및 교육과정 총론 및 해설서(19%, 17편) 등의 문서 자료를 수집하여 활용하였다.
본 연구에서 파악된 9개의 질적 논문과 27개의 양적 논문, 그리고 나머지 문헌 분석과 기타 논문들에서 자료 수집과 분석 방법에 대해 둘 다 설명한 경우는 19개, 둘 중 하나만 설명한 경우는 23개로 전체 124개의 논문 중 42개(약 34%)의 논문이 자료 수집과 분석 방법에 대한 언급이 있었다. 선정된 연구주제를 어떻게 해결하는지를 이해하는 데 있어 어떤 자료를 어떤 과정으로 수집했으며 어떤 도구를 사용해서 분석하였는지에 대한 진술은 중요한 역할을 한다.
이는 향후 연구 주제 및 방향 수립에 지표가 될 수 있다. 셋째, 개개의 연구물로부터 모아진 결과와 논의들을 통해 실제 교육 현장을 개선하는 데 좀 더 효과적인 시사점을 제시할 수 있다. 이런 의미에서 지금까지 이루어진 수학교육학 연구물들을 살펴보는 것은 중요하다.
셋째, 데이터를 기반으로 하는 실증 연구들에서 주제와 자료의 편향성이 두드러졌다. 연구 대상 논문 전체의 76%가 대부분 국가교육과정 총론과 해설서나 교과서와 교사용 지도서 등과 같은 문서를 분석한 연구들로 연구 대상이 편중되어 있었으며 그 중 87%가 수학 내용의 구성 및 편성에 관한 내용으로 교육과정과 관련한 교수학습에 대한 이슈나 정책적 쟁점에 대한 내용들과 같은 교육과정을 둘러싼 다양한 이슈들을 다루고 있지 않았다.
관찰, 면담 등에서의 데이터로부터 얻을 수 있는 정보는 문서에서 얻을 수 있는 정보와는 또 다른 시각과 통찰을 가질 수 있도록 해 주기 때문에 동일한 연구 대상이더라도 다양한 연구 방법을 활용하는 것이 연구의 질을 향상시키는 데 중요한 기제라고 할 수 있다. 실제로 본 연구의 분석 결과, 전체의 약 4%만 혼합 연구방법을 채택하고 있었으며 대부분의 연구들이 설문지, 면담, 관찰, 문서 등에서 둘 이상의 다양한 데이터를 사용하기 보다는 단일한 데이터를 수집, 분석하고 있었다. 단일한 데이터를 사용하기 보다는 다양한 데이터를 수집하여 공통된 결과를 얻어내는 삼각 기법(triangulation)을 활용하는 등 연구의 신뢰성을 높이기 위한 노력도 필요하다.
전체적인 흐름을 살펴보면, 데이터를 기반으로 한 질적 연구, 양적 연구, 혼합 연구의 비율이 전체의 약 78%를 차지하던 2002년을 제외하고는 2008년부터 2010년 사이에는 최소 68%에서 최대 86%로 그 이전보다 상대적으로 활발히 이루어지고 있는 것으로 나타났다.
첫째, 광범위한 고찰은 어떤 한 분야에서 이루어진 연구들에서 도출한 결론에서 일반적인 법칙이나 패러다임을 찾아내는 것이다. 둘째, 메타 분석은 데이터를 바탕으로 한 결론을 도출하기 위해 동일 주제에 대한 다양한 연구들의 결론들을 수량적으로 종합한 결과를 얻어내는 것이다.
후속연구
결과적으로, 본 연구를 통하여 수학과 교육과정 연구에 있어서 좀 더 엄밀한 연구 설계와 연구 방법에 있어 다양성을 추구해야 함을 알 수 있었다. 이는 수학과 교육과정 연구뿐만 아니라 다른 분야의 수학교육 연구에서도 강조되어야 할 것이다.
문서를 대상으로 한 연구들이 주로 공식적인 문서에 치중하고 있어서 앞으로 교사의 수업 지도안, 학생들이 만든 표나 그래프, 학생들이 쓴 글이나 표상 등과 같은 다양한 텍스트를 분석하는 연구들도 함께 이루어진다면 다각적인 연구를 통한 심층적인 데이터와 연구 결과들을 얻을 수 있을 것이다.
또한, 기존의 사실을 종합 정리하는 연구들의 경우에 74%가 국가 교육과정의 개정과 관련하여 주요 개정 내용이나 향후 개정 방향에 대한 내용을 주로 국가 교육과정 총론이나 해설서에서 발췌하여 제시하고 있었다. 앞으로는 총론과 해설서뿐만 아니라, 교과서나 교사들과 관련된 자료 등 좀 더 다양한 데이터에 기반을 둔 다각적인 연구가 필요하다. 물론 이러한 국가 교육과정에 대한 연구가 교육과정 개발과 실행에 대한 거시적 안목을 제시할 수도 있지만, 실제로 국가교육과정이 어떻게 해석되고 시행되는지, 어떠한 상황과 맥락에서 이러한 국가 교육과정에 관한 연구 결과가 적용될 수 있는지를 알기 위해서는 경험적, 실증적 연구가 병행되어야만 한다.
이는 수학과 교육과정 연구뿐만 아니라 다른 분야의 수학교육 연구에서도 강조되어야 할 것이다. 좀 더 다양한 연구 주제, 다각화되고 엄밀한 연구 방법, 깊이 있는 결과 해석 및 학계의 윤리성 강화 등은 연구의 질적 측면에서도 많은 향상을 가져 올 수 있으며 향후 수학교육의 발전에도 기여할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
수학교육학이 독립된 학문 분야로서, 실천적 분야로서 좀 더 발전하기 위해 무엇이 필요한가?
수학교육학이 독립된 학문 분야로서, 실천적 분야로서 좀 더 발전하기 위해서는 현 시점에서 지금까지 이루어진 수학교육학 연구물들을 면밀히 분석하고 그 결과를 바탕으로 향후 연구에 대한 발전 방향과 실천적 방안을 모색해 볼 필요가 있다. 지금까지 이루어진 연구물들을 비판적으로 분석하는 활동은 연구자 자신과 미래의 연구 설계에 있어 중요한 의미를 지닌다.
NRC(2002)는 모든 과학적 연구가 갖추어야 할 원칙으로 무엇을 제시하였나?
원칙 1 : 실증적으로 연구 가능한 중요한 문제를 제기하여야 한다.
원칙 2 : 연구와 관련이 깊은 적합한 연구와 연결 지어야 한다.
원칙 3 : 연구 문제를 직접 탐구할 수 있는 방법을 사용하여야 한다.
원칙 4 : 일관성 있는 명백한 논리를 제시하여야 한다(상세한 연구 절차와 분석을 제시한다)
원칙 5 : 재생산되고 일반화될 수 있어야 한다.
원칙 6 : 연구물을 공개하여 학술 공동체의 정밀한 검증과 비판을 받아야 한다.
수학교육학의 특징은?
수학교육학은 19세기 말부터 고유한 연구 영역과 연구 방법을 가진 독립적인 학문으로 정착되기 시작한 학문으로서 비교적 그 역사가 다른 학문 분야에 비해 짧지만, ‘design science’로서 수학, 심리학, 사회학, 철학 등 다양한 학문 분야와 관련된 종합 학문으로 괄목할만한 성장을 해온 학문 분야이다(Wittmann, 1995). 20세기 들어와서 수학교육관련 연구들은 학문적으로 활발히 이루어짐과 동시에 교육과정, 교수, 학습과 관련된 다양한 아이디어들을 공유하고 공동체를 구성하는 등 실천적 학문으로서도 크게 발전해 왔다(Kilpatrick, 2008).
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