본 연구에서는 학습장애학생들이 메타인지(Meta-cognition)를 효과적으로 활용하여 학습 중에 일어나는 문제를 스스로 해결하려는 습관을 만들어 줄 수 있도록 스마트 러닝을 기반으로 한 학습시스템을 제안한다. 본 연구에서 제안한 스마트 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, 스마트기기 및 교육시스템을 활용하여 학생의 개별화 학습이 가능하다. 둘째, 학생의 지속적인 반복학습이 가능하다. 셋째, 애플리케이션을 활용한 학습을 통해 학생의 학업성취도 향상이 가능하다. 이처럼 메타인지를 활용한 스마트러닝 시스템을 학습장애학생들에게 적용한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들이 수학 학습에 대한 흥미를 가지게 되고, 자신감이 향상되었다. 둘째, 학생들의 수학 문제 해결 능력이 향상되었다. 셋째, 학생의 자기주도적인 개별화 학습이 이루어졌다.
본 연구에서는 학습장애학생들이 메타인지(Meta-cognition)를 효과적으로 활용하여 학습 중에 일어나는 문제를 스스로 해결하려는 습관을 만들어 줄 수 있도록 스마트 러닝을 기반으로 한 학습시스템을 제안한다. 본 연구에서 제안한 스마트 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, 스마트기기 및 교육시스템을 활용하여 학생의 개별화 학습이 가능하다. 둘째, 학생의 지속적인 반복학습이 가능하다. 셋째, 애플리케이션을 활용한 학습을 통해 학생의 학업성취도 향상이 가능하다. 이처럼 메타인지를 활용한 스마트러닝 시스템을 학습장애학생들에게 적용한 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들이 수학 학습에 대한 흥미를 가지게 되고, 자신감이 향상되었다. 둘째, 학생들의 수학 문제 해결 능력이 향상되었다. 셋째, 학생의 자기주도적인 개별화 학습이 이루어졌다.
In this study, a learning system based on smart learning is proposed so that students with learning disabilities can learn the effective use of meta-cognitive to solve problems arising during the learning process. The features of the proposed system are as follow. First, it is possible to achieve st...
In this study, a learning system based on smart learning is proposed so that students with learning disabilities can learn the effective use of meta-cognitive to solve problems arising during the learning process. The features of the proposed system are as follow. First, it is possible to achieve students' individualized learning by use of smart devices and smart education system. Second, it is possible to provide the constant repetition learning for students. Third, students can improve their achievement using the proposed app. The proposed smart education system using meta-cognition was applied to some learning disabilities students. The following results were obtained. First, the disabled students could have an interest in learning math and improve confidence. Second, the student's mathematical problem-solving skills have improved. Third, students' individualized and self-directed learning was achieved.
In this study, a learning system based on smart learning is proposed so that students with learning disabilities can learn the effective use of meta-cognitive to solve problems arising during the learning process. The features of the proposed system are as follow. First, it is possible to achieve students' individualized learning by use of smart devices and smart education system. Second, it is possible to provide the constant repetition learning for students. Third, students can improve their achievement using the proposed app. The proposed smart education system using meta-cognition was applied to some learning disabilities students. The following results were obtained. First, the disabled students could have an interest in learning math and improve confidence. Second, the student's mathematical problem-solving skills have improved. Third, students' individualized and self-directed learning was achieved.
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문제 정의
첫째, 메타인지를 활용한 학습이 학습장애학생의 학 업성취도 향상에 끼치는 효과를 연구한다. 둘째, 스마트러닝을 활용한 개별화학습이 학습장애학생의 학습 동기부여에 끼치는 효과를 연구한다. 셋째, 메타인지 기반 학습이 학습자의 자기 주도적 학습 능력에 미치는 효과를 연구한다.
따라서 본 논문에서는 학습장애학생의 학습권을 보장하고 정상적인 학습이 이루어질 수 있도록 하는 데에 주안점을 두었다. 또한 메타인지를 활용하여 학습이 이루어지는 전반적인 과정에 대해 학습자 스스로 인지하며 학습할 수 있는 방안을 제시한다.
자기규제학습은 학습자 스스로가 자신의 학습에 대한 통제권을 가지고 주도적으로 학습해 나가는 것을 의미하므로 이는 학습에 어려움을 겪고 있는 학습장애학생들에게 필요한 학습방법이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자기규제학습을 메타인지 전략과 유사한 개념으로 간주하고자 한다.
따라서 본 논문에서는 학습장애학생의 학습권을 보장하고 정상적인 학습이 이루어질 수 있도록 하는 데에 주안점을 두었다. 또한 메타인지를 활용하여 학습이 이루어지는 전반적인 과정에 대해 학습자 스스로 인지하며 학습할 수 있는 방안을 제시한다. 메타인지를 활용하여 학습할 경우, 자신이 무엇을 배우고 있으며 어떻게 해결해야하는지에 대한 생각을 끊임없이 하여 궁극적으로는 자기주도적인 학습이 가능하게 된다.
본 연구는 ADDIE 모형을 기반으로 한 스마트러닝을 설계하되 학습장애학생의 학습능력을 향상시키고자 하는 목적이 있다. 설계의 기본 방향은 다음과 같다.
본 연구에서는 우리나라 스마트 기기에서 주로 사용되는 안드로이드 환경에서의 어플리케이션 개발을 선택하였다. 개발 환경은 다음의 표 2와 같다.
본 연구의 목적은 학습장애학생들의 학습 능력 향상을 위한 스마트교육시스템을 설계, 개발 및 적용하는 것이다. 본 스마트교육시스템을 학습장애학생들에게 적용하여 얻은 결과는 다음과 같다.
둘째, 스마트러닝을 활용한 개별화학습이 학습장애학생의 학습 동기부여에 끼치는 효과를 연구한다. 셋째, 메타인지 기반 학습이 학습자의 자기 주도적 학습 능력에 미치는 효과를 연구한다.
첫째, 메타인지를 활용한 학습이 학습장애학생의 학 업성취도 향상에 끼치는 효과를 연구한다. 둘째, 스마트러닝을 활용한 개별화학습이 학습장애학생의 학습 동기부여에 끼치는 효과를 연구한다.
제안 방법
다만 [6]의 연구에서는 전반적인 온라인 환경에서의 메타인지가 학습에 미치는 효과를 조사하고 분석하였다. 구체적으로 이 연구에서는 온라인 학습에서 콘텐츠의 제시유형과 제시수준, 또한 메타인지가 학습에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 온라인 학습 과정 분석을 통해 학습자의 메타인지가 콘텐츠의 결점과 결핍을 보안하여 학습을 실행하게 하는 중요 요인임을 보여주었다.
첫째, 학습장애학생의 특성을 고려하여 교육목표와 관련된 지식 습득과 반복 연습이 가능하며 지식을 습득하는 과정에 대해서도 생각해볼 수 있도록 설계한다. 둘째, 아동들이 자신의 현재 수준에 맞게 학습할 수 있도록 진단 평가 실시 및 개별화 학습이 가능하도록 설계한다. 셋째, 아동의 자기 주도적 학습이 가능하며, 평가와 피드백이 즉각적으로 이루어질 수 있도록 설계한다.
사전평가지에는 각 단원에서 기본적인 개념에 대한 이해도를 묻는 문제 및 응용 문제약간을 추가하여 20 문제를 구성하였다. 문제들의 난이도는 본 연구에서 사용하는 애플리케이션에 활용되는 문제와 비슷한 수준으로 출제하였으며, 학생들의 문제 푸는 속도도 함께 측정하여 정답률과 풀이 속도에 대한 향상을 파악하려고 하였다.
본 연구에서 개발한 시스템을 적용한 후 그 효과를 보다 정확하게 도출해내기 위해 사후평가도 사전평가와 유사한 유형과 수준의 문제로 구성하였다. 사후평가도 사전평가와 마찬가지로 20문제로 구성하였으며, 각 단원의 차시별로 내용이 고르게 분포하도록 고려하였다.
본 연구에서는 발달장애, 청각장애 및 환경적인 부분 등 외부적 요인이 아닌 학생 내부적 요인에 의해 학습에 장애를 보이는 학생들을 ‘학습장애학생’으로 간주하였다.
본 연구에서는 학생의 학습에 직접적으로 관련된 요소를 학습 주체, 학습 과제, 학습 구조라는 세 가지 요소로 분류하고 선행연구를 참고하여 학습장애학생에게 적합한 학습 시스템이 제공될 수 있도록 학습을 구성하였다. 각 요소별로 추출한 내용은 다음과 같다.
학교에서 3월마다 자체적으로 실시하는 진단평가를 학습장애학생을 선발하는 1차적 기준으로 삼았다. 본 진단평가는 5학년 학생을 대상으로 하며, 학교 내 부회의를 거쳐 선정된 문제들을 평가도구로 사용한다. 4학년 때 학습한 내용을 평가대상으로 하며 전체적인 평가문제의 수준은 기본 개념에 대한 이해도를 되묻는 수준의 간단한 문제들로만 구성이 되어 있다.
학생들의 현재 실력을 객관적으로 파악하기 위해 사전평가지를 개발하였다. 사전평가지에는 각 단원에서 기본적인 개념에 대한 이해도를 묻는 문제 및 응용 문제약간을 추가하여 20 문제를 구성하였다. 문제들의 난이도는 본 연구에서 사용하는 애플리케이션에 활용되는 문제와 비슷한 수준으로 출제하였으며, 학생들의 문제 푸는 속도도 함께 측정하여 정답률과 풀이 속도에 대한 향상을 파악하려고 하였다.
본 연구에서 개발한 시스템을 적용한 후 그 효과를 보다 정확하게 도출해내기 위해 사후평가도 사전평가와 유사한 유형과 수준의 문제로 구성하였다. 사후평가도 사전평가와 마찬가지로 20문제로 구성하였으며, 각 단원의 차시별로 내용이 고르게 분포하도록 고려하였다.
둘째, 아동들이 자신의 현재 수준에 맞게 학습할 수 있도록 진단 평가 실시 및 개별화 학습이 가능하도록 설계한다. 셋째, 아동의 자기 주도적 학습이 가능하며, 평가와 피드백이 즉각적으로 이루어질 수 있도록 설계한다.
첫째, 학습장애학생의 특성을 고려하여 교육목표와 관련된 지식 습득과 반복 연습이 가능하며 지식을 습득하는 과정에 대해서도 생각해볼 수 있도록 설계한다. 둘째, 아동들이 자신의 현재 수준에 맞게 학습할 수 있도록 진단 평가 실시 및 개별화 학습이 가능하도록 설계한다.
학생들에게 본 교육시스템을 2013년 9월 2일～9월 13일까지 하루 평균 20분 이상씩 2주간, 2013년 12월 9일～12월 20일까지 하루 평균 30분 이상씩 2주간, 총 4주간 적용시켜 보았다. 학생들의 사전검사와 사후검사의 결과를 비교한 내용은 다음의 표 4와 같다.
학생들의 현재 실력을 객관적으로 파악하기 위해 사전평가지를 개발하였다. 사전평가지에는 각 단원에서 기본적인 개념에 대한 이해도를 묻는 문제 및 응용 문제약간을 추가하여 20 문제를 구성하였다.
학습의 구조적인 측면에서는 자기 주도적 학습을 적용하였다. 자기 주도적 학습 능력이란 학습자가 스스로 학습을 조절하며 진행해 나갈 수 있는 것이라고 정의할 수 있다.
학습의 주체인 학습장애학생의 공통적인 특성에 맞게 시스템을 구성하여 학습자 스스로 과제를 해결하고 전략을 점검하며 학습해 나갈 수 있도록 고려하였다.
대상 데이터
본 연구에서 대상으로 선정된 학생들은 서울 소재 ○○초등학교 5학년에 재학중이며, 특히 수학 과목에 대해 학습장애 특징을 가지고 있다. 현재까지 학습장애학생을 판별하는 보편적인 평가도구가 존재하지 않기 때문에 학교에서 내부회의를 통해 정한 기준에 따라 진단평가 점수를 기준으로 학습장애학생 여부를 판별하였다.
4학년 때 학습한 내용을 평가대상으로 하며 전체적인 평가문제의 수준은 기본 개념에 대한 이해도를 되묻는 수준의 간단한 문제들로만 구성이 되어 있다. 여기에서 60점 미만의 점수를 받은 학생들 중 학습장애가 있다고 판단되는 학생들을 대상으로 선정하여 본 연구를 진행하였다. 학습장애대상학생이 적고 장애학생특성상 공개모집을 할 수 없어 학교내부 4명의 학생으로 진행하였다.
현재까지 학습장애학생을 판별하는 보편적인 평가도구가 존재하지 않기 때문에 학교에서 내부회의를 통해 정한 기준에 따라 진단평가 점수를 기준으로 학습장애학생 여부를 판별하였다. 진단평가에서 60점 미만의 학생을 통상적으로 학습부진학생으로 판단하므로, 그 학생들 중 학습장애를 가지고 있다고 판단되는 학생들을 선정하였다. 해당 학생들의 특성은 다음의 표 3과 같다.
여기에서 60점 미만의 점수를 받은 학생들 중 학습장애가 있다고 판단되는 학생들을 대상으로 선정하여 본 연구를 진행하였다. 학습장애대상학생이 적고 장애학생특성상 공개모집을 할 수 없어 학교내부 4명의 학생으로 진행하였다.
이론/모형
학습 과제의 측면에서는 Polya의 문제 해결 이론을 적용하였다. 그의 이론에 의하면 학습의 최선은 스스로 발견해내는 것이다.
성능/효과
첫째, 학습자의 현재 상태와 미래에 도달할 상태 간의 격차를 분석하고 학습자가 가지는 문제를 진단함으로써 문제를 해결하는 데 필요한 것을 얻을 수 있다. 둘째, ADDIE 모형은 일단 교수 자료의 초안을 개발한 후, 형성평가를 실시하여 그 결과를 바탕으로 초안을 수정하며 제작한다는 점을 들 수 있다. 셋째, ADDIE 모형은 총괄 평가를 통해 프로그램의 적절성을 판단한다.
둘째, 학생들의 수학 문제 해결 능력이 향상되었다. 위에서 제시한 연구 결과와 같이 학생들의 문제 해결 능력이 향상되었다.
지금까지 학습에 관해서는 실패 경험이 대부분이었던 학생들이 종전과는 다른 새로운 방식으로 학습을 하면서 학습에 대한 흥미를 가지게 되었다. 또한 반복학습을 통해 문제 푸는 능력 및 속도가 향상되어 이전보다 학습에 대한 자신감이 높아지는 결과를 가져왔다.
구체적으로 이 연구에서는 온라인 학습에서 콘텐츠의 제시유형과 제시수준, 또한 메타인지가 학습에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 온라인 학습 과정 분석을 통해 학습자의 메타인지가 콘텐츠의 결점과 결핍을 보안하여 학습을 실행하게 하는 중요 요인임을 보여주었다.
둘째, ADDIE 모형은 일단 교수 자료의 초안을 개발한 후, 형성평가를 실시하여 그 결과를 바탕으로 초안을 수정하며 제작한다는 점을 들 수 있다. 셋째, ADDIE 모형은 총괄 평가를 통해 프로그램의 적절성을 판단한다. 학습자에게 적용한 교수-학습 프로그램의 유용성과 가치를 판단하여 단점을 보완하고 더욱 향상된 교수-학습 프로그램으로의 개선이 가능하다는 장점이 있다.
둘째, 문제해결의 과정에서 깊이 생각해보려 하지 않고 즉흥적이고 충동적으로 처리하는 특징이 있다. 셋째, 지속된 학습에서의 실패로 자기효능감 (Selfefficacy)이나 자아개념 (Self-concept)이 매우 낮은 편에 속한다[1]. 따라서 교수자는 학습장애학생들의 이러한 문제점을 근본적으로 해결해 줄 수 있는 방안을 모색해야할 필요성이 있는 것이다.
셋째, 학생들의 자기주도적 학습 능력이 향상되었다. 애플리케이션을 활용한 학습을 진행하면서 학생들은 자신들이 잘하는 내용과 어려워하는 내용을 파악할 수 있게 되었다.
셋째, 학습 내용, 방법의 범위를 확대하여 학습에 대한 다양성을 확보해야 한다. 본 시스템에서 학생의 학습은 기본 개념을 학습하고 문제를 단계별로 풀어나가는 형식으로 이루어진다.
첫째, 학생들이 수학 학습에 대한 흥미를 가지게 되고, 자신감이 향상되었다. 지금까지 학습에 관해서는 실패 경험이 대부분이었던 학생들이 종전과는 다른 새로운 방식으로 학습을 하면서 학습에 대한 흥미를 가지게 되었다.
후속연구
넷째, 본 연구의 시스템의 효용성 검증을 위해 향후 다양한 학교를 대상으로 넓혀서 연구를 진행할 필요가 있다.
둘째, 스마트기기의 장점을 살려 애플리케이션 사용자 간의 상호작용성을 활용해야 한다. 예를 들어 다른 친구들과 함께 학습하고 경쟁할 수 있는 요소를 도입하여 상호작용성을 극대화시킬 필요성이 있다.
ADDIE 모형이 가지는 특성은 다음의 세 가지로 말할 수 있다. 첫째, 학습자의 현재 상태와 미래에 도달할 상태 간의 격차를 분석하고 학습자가 가지는 문제를 진단함으로써 문제를 해결하는 데 필요한 것을 얻을 수 있다. 둘째, ADDIE 모형은 일단 교수 자료의 초안을 개발한 후, 형성평가를 실시하여 그 결과를 바탕으로 초안을 수정하며 제작한다는 점을 들 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
ADDIE 모형이 가지는 특성은 무엇인가?
ADDIE 모형이 가지는 특성은 다음의 세 가지로 말할 수 있다. 첫째, 학습자의 현재 상태와 미래에 도달할 상태 간의 격차를 분석하고 학습자가 가지는 문제를 진단함으로써 문제를 해결하는 데 필요한 것을 얻을 수 있다. 둘째, ADDIE 모형은 일단 교수 자료의 초안을 개발한 후, 형성평가를 실시하여 그 결과를 바탕으로 초안을 수정하며 제작한다는 점을 들 수 있다. 셋째, ADDIE 모형은 총괄 평가를 통해 프로그램의 적절성을 판단한다. 학습자에게 적용한 교수-학습 프로그램의 유용성과 가치를 판단하여 단점을 보완하고 더욱 향상된 교수-학습 프로그램으로의 개선이 가능하다는 장점이 있다.
메타인지란 무엇인가?
메타인지는 ‘인지에 대한 인지 (Cognition about Cognition)’ 라고 불리기도 하며 ‘생각하는 것에 대해 생각하는 능력 (Thinking about Thinking)’ 이라고 정의하기도 한다. ‘meta’라는 접두사를 사용하는 용어들에는 메타기억, 메타이해, 메타언어, 메타인지 등이 존재하며 메타와 관련된 개념들에 대해 다양한 논의가 있음을 알 수 있다.
메타인지를 활용하여 학습할 경우 무엇이 가능한가?
또한 메타인지를 활용하여 학습이 이루어지는 전반적인 과정에 대해 학습자 스스로 인지하며 학습할 수 있는 방안을 제시한다. 메타인지를 활용하여 학습할 경우, 자신이 무엇을 배우고 있으며 어떻게 해결해야하는지에 대한 생각을 끊임없이 하여 궁극적으로는 자기주도적인 학습이 가능하게 된다. 또한 스마트 교육시스템을 활용하여 학생의 학습에 대한 즉각적인 피드백이 가능하며 언제 어디서나 원하는 정보를 습득, 가공하여 처리하는 학습이 가능하다.
참고문헌 (11)
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J. S. Park, "Design of a Medical Illustration Education Program through Analysis of Foreign Cases: Centering on the ADDIE Model", Master Thesis, Seoul National University of Technology, Seoul, Korea, 2010.
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