[논문]플립러닝의 학습효과 관련 요인 간의 구조적 관계 분석

이희숙; 강신천; 김창석

플립러닝의 학습효과 관련 요인 간의 구조적 관계 분석
Analysis of the Structural Relationship among Factors Related to the Effects of Flipped Learning 원문보기

컴퓨터교육학회논문지 = The Journal of Korean Association of Computer Education, v.19 no.1, 2016년, pp.87 - 100

이희숙 (삼양초등학교) , 강신천 (공주대학교 컴퓨터교육학과) , 김창석 (공주대학교 컴퓨터교육학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 플립러닝 학습효과 변인과 학습효과 예측 변인 간의 구조적 관계를 검증하였다. 이를 위해 설문을 통해 얻은 중 고등학생 236명의 자료를 구조방정식모형 분석으로 구조적 관계를 확인하였다. 본 연구에서 밝혀진 결과는 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서 플립러닝 관련 변인들이 성취도에 미치는 영향력을 살펴보면, 학습동기 변인이 가장 많은 기여를 하고 있고, 다음은 상호작용과 학습참여도 변인 순으로 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 둘째, 본 연구에서 플립러닝 관련 변인들이 인성에 미치는 영향을 살펴보면, 상호작용 변인이 가장 많은 기여를 하고 있고, 다음은 교수태도가 영향을 미치고 있어 인성형성에 무엇보다도 수업에서의 상호작용이 가장 큰 영향을 주고 있음을 알 수 있다. 셋째, 본 연구에서 연구모형 검증 결과 학습동기, 학습참여도, 교수태도, 상호작용과 성취도, 인성 간의 구조적 모형은 적합한 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study has examined the structural relationship among factors related to the effects of flipped learning using the structural equation modeling. Two hundred thirty-six middle school and high school students were participated in this study. This study's results are as follows. First, looking through how much the flipped learning variables affect achievement, motivation affects achievement the most, and then interaction, participation come next. Second, looking through how much the flipped learning variables affect personality, interaction affect personality the most, and then teaching attitudes come next. Third, as a result of verifying the research model, the hypothetical model indicating relationship among motivation, participation, teaching attitudes, interaction and achievement, personality is valid.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 교수자의 교수태도가 성취도에 유의한 영향을 미치는 요인임을 예측하고, 교수태도가 성취도에 유의한 영향을 미칠 것이라고 가설을 설정하고, 교수태도와 성취도 간의 관계를 분석하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 성취도와 인성을 플립러닝의 학습효과로 예측하고 이들에 미치는 요인과 요인 간의 직 · 간접 효과를 분석하고자 선행연구를 고찰하였다.
따라서 본 연구에서는 학습동기가 성취도에 유의한 영향을 미치는 요인임을 예측하고, 학습동기는 성취도에 유의한 영향을 미칠 것이라고 가설을 설정하였으며 학습동기와 성취도 간의 관계를 분석하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 학습자의 학습참여도가 성취도에 유의한 영향을 미치는 요인임을 예측하고, 학습참여도가 성취도에 유의한 영향을 미칠 것이라고 가설을 설정하였으며 학습참여도와 성취도 간의 관계를 분석하고자 하였다.
그리고 이들 요인들과 플립러닝 학습효과와의 관계를 통해 플립러닝의 방향을 생각해 볼 필요가 있다. 본 연구는 중고등학생의 플립러닝 학습효과에 영향을 미치는 요인을 탐색하고 이들 간의 구조적 관계를 파악하고자 한다. 이를 통해서 효과적인 플립러닝 학습에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구는 플립러닝 학습효과 변인과 학습효과 예측 변인 간의 구조적 관계를 검증하였다. 이를 위해 설문을 통해 얻은 중·고등학생 236명의 자료를 구조방정식모형 분석으로 구조적 관계를 확인하였으며, 연구모형의 학습자 요인은 학습동기, 학습참여도, 교수자 요인은 교수태도, 수업 요인은 상호작용을 독립변수로 하고 학습 효과인 성취도와 인성을 종속변수로 제시하였다.
이상의 연구를 통해, 교수자의 교수태도는 학생들의 인성에 유의한 영향을 미치는 요인임을 확인하였으므로, 교수태도는 인성에 유의한 영향을 미칠 것이라고 가설을 설정하고, 교수태도와 인성 간의 관계를 분석하고자 하였다.
이상의 연구를 통해, 수업의 상호작용은 인성에 유의한 영향을 미치는 요인임을 확인하였으므로, 상호작용은 인성에 유의한 영향을 미칠 것이라고 가설을 설정하고, 수업의 상호작용과 인성 간의 관계를 분석하고자 하였다.
이상의 연구를 통해, 인성은 성취도에 유의한 영향을 미치는 요인임을 확인하였으므로, 인성은 성취도에 유의한 영향을 미칠 것이라고 가설을 설정하고, 인성과 성취도 간의 관계를 분석하고자 하였다.
이상의 연구를 통해, 인지된 상호작용이 성취도에 유의한 영향을 미치는 요인임을 확인하였으므로, 인지된 상호작용은 성취도에 유의한 영향을 미칠 것이라고 가설을 설정하고, 수업의 상호작용과 성취도 간의 관계를 분석하고자 하였다.
이상의 연구를 통해, 학습동기는 인성에 유의한 영향을 미치는 요인임을 확인하였으므로, 학습동기는 인성에 유의한 영향을 미칠 것이라고 가설을 설정하고, 학습동기와 인성 간의 관계를 분석하고자 하였다.

가설 설정

[가설 2-1] 플립러닝에서 교수태도는 성취도에 통계적으로 유의미한 영향을 미칠 것이다.
[가설 2-2] 플립러닝에서 교수태도는 인성에 통계적으로 유의미한 영향을 미칠 것이다.

제안 방법

또한, 전체 측정변수들의 각 개념에 대한 단일 차원성(unidimensionality)과 신뢰도를 평가하기 위하여 구성개념 신뢰도(construct reliability)와 또 다른 신뢰도 평가 방법인 평균분산추출(AVE: average variance extracted) 값을 함께 확인하였다. <표 7>과 같이 학습동기, 학습참여도, 교수태도, 상호작용, 인성, 성취도 모두 구성 개념신뢰도의 기준치인 0.
마지막으로 구성개념들의 판별타당성 (discriminant validity)을 알아보기 위해 구성개념 간의 상관관계행렬(φ matrix)을 검토하였다.
본 연구에서 모형의 적합도는 모형의 전반적 적합도를 알 수 있는 χ2검정량 외에 RMSEA, 모형의 설명력을 나타내는 GFI, AGFI, NFI로 판단 하였다.
본 연구에서 사용된 도구는 선행연구에서 사용된 설문지를 기초로 하여 연구자가 본 연구목적에 맞게 개발하였다[10]. 설문지는 학습동기, 학습 참여도 등 학습자 요인, 교수태도 등 교수자 요인, 상호작용 등 수업 요인에 대해 의견을 묻는 문항과 플립러닝 결과 인지한 성취도, 인성에 대해 의견을 묻는 문항 등을 요인별로 4～7개의 문항으로 하여 총 34문항으로 구성하였다.
본 연구에서는 플립러닝 학습효과에 영향 요인 탐색을 통하여 학습자요인인 학습동기와 학습참여도, 교수자요인인 교수태도, 수업요인인 상호작용으로 개념화하고 이들 간의 관계를 과 같은 가설적 연구 모형을 제시하였다.
본 연구에서는 플립러닝의 학습 성과에 영향을 미치는 요인을 측정하기 위해 34개 문항에 대하여 SPSS를 이용한 탐색요인 분석 및 신뢰도 분석을 실시하였다.
본 연구에서는 학습의 기본 요소인 교육에 참여하는 ‘학습자’와 ‘교수자’ 또 이들을 매개하는 ‘수업’과 관련 있는 변인들을 연구 대상 변인으로 선정하였다.
본 연구의 목적인 플립러닝의 성취도, 인성에 영향을 미치는 요인을 파악하고자 연구 모형에 기초하여 선행연구를 바탕으로 연구 가설을 설정하였다.
본 연구에서 사용된 도구는 선행연구에서 사용된 설문지를 기초로 하여 연구자가 본 연구목적에 맞게 개발하였다[10]. 설문지는 학습동기, 학습 참여도 등 학습자 요인, 교수태도 등 교수자 요인, 상호작용 등 수업 요인에 대해 의견을 묻는 문항과 플립러닝 결과 인지한 성취도, 인성에 대해 의견을 묻는 문항 등을 요인별로 4～7개의 문항으로 하여 총 34문항으로 구성하였다. 그리고 각 문항에 대한 응답은 Likert 5점 척도로서 ‘매우 그렇다’ 5점, ‘대체로 그렇다’ 4점, ‘보통이다’ 3점, ‘대체로 그렇지 않다’ 2점, ‘전혀 그렇지 않다’ 1점으로 평정하도록 구성하였다.
셋째, 방법론적인 측면에서 수업에서 상호작용의 중요성에 비해 상대적으로 관심이 부족했으나본 연구는 구조적 관계모형 속에서 그 중요성을 검증하였고, 변인들 간의 직ㆍ간접 효과와 그 유의성을 검증함으로써 변인들 간의 관계를 명확하게 해석할 수 있도록 하였다.
연구는 플립러닝에서 성취도, 인성과 학습동기, 학습참여도, 교수태도, 상호작용 간의 가설적 모형을 검증하고 변인 간의 영향력을 분석하기 위해 선행 연구 분석, 이론적 모형 개발, 설문조사 실시, 구조방정식 모형 분석, 모형 수정 및 최종모형 확정 등의 단계로 연구를 실시하였다.
이를 위해 설문을 통해 얻은 중·고등학생 236명의 자료를 구조방정식모형 분석으로 구조적 관계를 확인하였으며, 연구모형의 학습자 요인은 학습동기, 학습참여도, 교수자 요인은 교수태도, 수업 요인은 상호작용을 독립변수로 하고 학습 효과인 성취도와 인성을 종속변수로 제시하였다.

대상 데이터

설문 조사는 충청북도 지역의 중고등학생 중 플립러닝 학습을 하고 있는 236명을 대상으로 실시하였다.
충청북도 소재의 중·고등학생 중 플립러닝을 적용한 수업으로 일주일에 2～4시간씩, 8주 이상 학습한 학생 236명을 대상으로 하였다.

데이터처리

0을 사용하여 수집된 자료의 특성을 요약하고 각 변인들의 기술통계치 및 상관을 분석하였다. 그 후 상정된 모형의 적합도와 변인 간의 관계를 분석하기 위해 AMOS 22.0을 사용하여 구조방정식 모형분석을 실시하였다. 분석절차는 측정모형을 검증한 후, 상정한 연구모형의 적합도를 검증하고 변인 간의 경로에 나타나는 직·간접효과를 분석하였다.
본 연구에서는 측정의 타당성을 검증하기 위해 학습자, 교수자, 수업, 학습효과 영역별로 구성된 측정변수에 대해 표본의 분산을 가장 많이 설명해주는 주성분분석법(principal component analysis)을 사용하여 요인분석을 하였다. 또한 의미 있는 요인 추출을 위해 varimax방법에 의한 탐색적 요인분석을 실시함으로써 단일 차원성을 확인하였다. 요인분석의 결과평가는 요인 적재값 0.
본 연구에서는 측정의 타당성을 검증하기 위해 학습자, 교수자, 수업, 학습효과 영역별로 구성된 측정변수에 대해 표본의 분산을 가장 많이 설명해주는 주성분분석법(principal component analysis)을 사용하여 요인분석을 하였다. 또한 의미 있는 요인 추출을 위해 varimax방법에 의한 탐색적 요인분석을 실시함으로써 단일 차원성을 확인하였다.
본 연구에서는 항목간의 평균적인 관계에 의해 근거하여 신뢰도를 검증하는 Cronbach's alpha 계수를 이용하였다.
분석절차는 측정모형을 검증한 후, 상정한 연구모형의 적합도를 검증하고 변인 간의 경로에 나타나는 직·간접효과를 분석하였다.
자료 분석은 SPSS Statistics 22.0을 사용하여 수집된 자료의 특성을 요약하고 각 변인들의 기술통계치 및 상관을 분석하였다. 그 후 상정된 모형의 적합도와 변인 간의 관계를 분석하기 위해 AMOS 22.

이론/모형

신뢰성이 검측된 측정항목은 Amos의 최대우도법(maximum likelihood method)을 이용하여 확인적 요인분석(CFA : Confirmatory factor analysis)을 실시하였다. 확인적 요인분석의 결과에서 적합도가 적합기준을 만족하지 못하는 경우에는 다중상관자승(squared multiple correlation : R2)이 작고 수정지수(modification index)가 높은 측정변수들을 차례로 제거함으로써 적합도 수치를 개선해 나가는 방법을 사용하였다.
신뢰성이 검측된 측정항목은 Amos의 최대우도법(maximum likelihood method)을 이용하여 확인적 요인분석(CFA : Confirmatory factor analysis)을 실시하였다. 확인적 요인분석의 결과에서 적합도가 적합기준을 만족하지 못하는 경우에는 다중상관자승(squared multiple correlation : R2)이 작고 수정지수(modification index)가 높은 측정변수들을 차례로 제거함으로써 적합도 수치를 개선해 나가는 방법을 사용하였다.

성능/효과

9이상이거나 근접한 값으로 매우 만족할 만한 수준이었다. 검증 결과 플립러닝 학습의 성취도에 미치는 영향요인은 학습동기, 상호작용, 학습참여도 변인이 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그리고 인성에는 학습동기와 학습참여도는 영향을 미치지 않고 상호작용과 교수태도가 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
검증 결과 플립러닝 학습의 성취도에 미치는 영향요인은 학습동기, 상호작용, 학습참여도 변인이 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그리고 인성에는 학습동기와 학습참여도는 영향을 미치지 않고 상호작용과 교수태도가 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
넷째, 연구가설 1-4의 ‘학습자의 학습참여도는 인성에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 학습자의 학습참여도(경로계수=0.134, t=1.302)가 학습자의 인성에 통계적으로 유의한 영향을 미치지 못하는 것으로 나타나 기각되었다.
다섯째, ‘교수자의 교수태도는 성취도에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 연구가설 2-1을 검증한 결과 기각되었다.
독립변수와 매개변수, 종속변수를 고려하고 있는 6개의 변수를 측정하기 위해 사용된 총 34 문항에 대하여 탐색적 요인 분석한 결과로 학습동기, 학습참여도, 교수태도, 상호작용, 성취도, 인성 등 총 6개의 요인이 도출되었다.
둘째, 본 연구에서 플립러닝 관련 변인들이 인성에 미치는 영향을 살펴보면, 상호작용 변인이 가장 많은 기여를 하고 있고, 다음은 교수태도가 영향을 미치고 있어 인성 형성에 무엇보다도 수업에서의 상호작용이 가장 큰 영향을 주고 있음을 알 수 있다.
둘째, 연구가설 1-2의 ‘학습자의 학습참여도는 성취도에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 채택되었다.
둘째, 플립러닝을 경험한 학습자와 교수자의 사례를 통해 플립러닝의 효과성에 대해 인식은 하고 있으나 실제 플립러닝이 학생들의 성취도와 인성 형성에 긍정적인 영향을 미치고 있음을 통계적으로 증명하고 규명했다는 것이다.
본 연구에서는 학습의 기본 요소인 교육에 참여하는 ‘학습자’와 ‘교수자’ 또 이들을 매개하는 ‘수업’과 관련 있는 변인들을 연구 대상 변인으로 선정하였다. 따라서 본 연구에서 플립러닝 관련 변인은 학습자 요인으로서 학습동기와 학습참여도, 교수자 요인으로서 교수태도, 수업 요인으로서 수업의 질과 관련 있는 상호작용이다.
60 이상이면 무난하다고 본다. 따라서 본 연구의 분석결과 KMO값이 0.940로 매우 높은 수치로서 요인분석을 위한 변수들의 선정이 매우 좋은 편이다.
그러나 교수태도와 성취도는 선행연구 결과와 다르게 긍정적인 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 변수들 간의 전체효과를 비교해보면 간접효과보다 직접효과가 더 많은 영향을 주고 있음을 알 수 있다.
셋째, 본 연구에서 연구모형과 가설검증 결과 연구모형의 적합도는 NFI와 GFI의 값이 0.9이상이거나 근접한 값으로 매우 만족할 만한 수준이었다. 검증 결과 플립러닝 학습의 성취도에 미치는 영향요인은 학습동기, 상호작용, 학습참여도 변인이 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
셋째, 연구가설 1-3의 ‘학습자의 학습동기는 인성에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 기각되었다.
수업에서의 상호작용(경로계수=0.319, t=2.333, p<0.05)은 인성에 통계적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 상호작용은 인성에 직접효과는 0.319, 간접효과는 0.020, 총효과는 0.339로 영향을 미치는 것으로 나타났다.
수업에서의 상호작용(경로계수=0.452, t=3.517, p<0.001)은 성취도에 통계적으로 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 상호작용은 성취도에 0.452로 직접효과를 미치는 것으로 나타났다.
아홉째, 연구가설 4-1의 '학습자의 인성은 학습자의 성취도에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 기각되었다.
여덟째, 연구가설 8의 '수업의 상호작용은 학습자의 인성에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 채택되었다.
여섯째, 연구가설 2-2의 '교수자의 교수태도는 인성에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 채택되었다.
일곱째, 연구가설 3-1의 '수업의 상호작용은 학습자의 성취도에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 채택되었다.
전체 누적 분산이 학습동기는 50.19%, 학습참여도는 67.24%, 교수태도는 55.75%, 상호작용은 41.90%, 성취도는 63.81%, 인성은 60.24%로 전반적으로 설명력이 높게 나타났다.
즉, 교수자의 교수태도(경로계수=-0.308, t=2.489, p<0.05)는 통계적으로 성취도에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났고, 교수태도가 성취도에 미치는 전체효과는 –0.308로 나타났다.
즉, 교수자의 교수태도(경로계수=0.263, t=1.958, p<0.05)는 인성에 통계적으로 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 교수태도가 인성에 미치는 직접효과는 0.263, 간접효과는 0.016으로 총효과는 0.279로 나타났다.
셋째, 연구가설 1-3의 ‘학습자의 학습동기는 인성에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 기각되었다. 즉, 학습자의 학습동기(경로계수=-0.129, t=-1.086)는 통계적으로 유의한 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났으며, 학습동기가 인성에 미치는 직접효과는 -0.129로 나타났다. 따라서 학습자의 학습동기는 학습자의 인성 형성에 직접적인 영향을 주지 못하는 것으로 해석할 수 있다.
첫째, 연구가설 1-1의 ‘학습자의 학습동기는 성취도에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 채택되었다. 즉, 학습자의 학습동기(경로계수=0.615, t=5.315)는 통계적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 학습동기가 성취도에 미치는 직접효과는 0.615로 나타났다. 따라서 플립러닝에서 학습동기가 높을수록 학습자는 높은 성취도를 나타낼 것이라는 것으로 해석할 수 있다.
둘째, 연구가설 1-2의 ‘학습자의 학습참여도는 성취도에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 채택되었다. 즉, 학습자의 학습참여도(경로계수=0.228, t=2.368)는 통계적으로 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 학습참여도가 성취도에 미치는 전체효과는 0.228로 나타났다. 이러한 연구결과는 학습자가 사전학습에 참여를 잘할수록 높은 성취도를 기대할 수 있으며 성취도가 향상될 수 있음을 알 수 있다.
첫째, 본 연구에서 플립러닝 관련 변인들이 성취도에 미치는 영향력을 살펴보면, 학습동기 변인이 가장 많은 기여를 하고 있고, 다음은 상호작용과 학습참여도 변인 순으로 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.
첫째, 연구가설 1-1의 ‘학습자의 학습동기는 성취도에 긍정적인 영향을 미칠 것이다’는 채택되었다.
첫째, 최근 교실 수업의 혁신적인 대안으로 부상하고 있는 플립러닝의 학습효과에 영향을 주는 요인을 규명함으로써, 플립러닝을 성공적으로 실행하기 위한 교수ㆍ학습전략을 마련하는 데 도움을 줄 수 있다는 것이다.
전체 측정 모형에 대한 확인적 요인분석 적합도는 <표 6>과 같다. 측정변수들을 제거한 결과, 최종 적합도는 GFI=0.875, AGFI=0.842, RMSEA=0.052, NFI=0.903, x²=390.270(p=0.000)로 GFI, AGFI의 적합도가 여전히 적합기준을 만족 하지 못하고 있다. 그러나 GFI와 AGFI의 적합도가 0.

후속연구

또한 온라인에서도 소통과 참여를 활성화하는 방식을 활용하면 플립러닝의 효과가 더욱 극대화될 수 있다. 온라인과 오프라인을 넘나드는 학생들의 활발한 소통과 참여는 인성 교육에도 도움이 될 것으로 기대된다.
본 연구는 중고등학생의 플립러닝 학습효과에 영향을 미치는 요인을 탐색하고 이들 간의 구조적 관계를 파악하고자 한다. 이를 통해서 효과적인 플립러닝 학습에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	학습효과란?	학습효과란 학습을 계획하고 수행한 후의 결과적인 측면으로 다양한 형태가 있다. 일반적으로 학교 현장에서는 학습자들이 목표를 달성했는지를 측정하는 기준으로 성취도를 평가한다.
	플립러닝을 통한 긍정적인 변화는 무엇인가?	그렇다면 플립러닝으로 나타날 수 있는 수업에서의 긍정적인 변화에는 어떠한 것이 있을까? 플립러닝을 통한 긍정적인 변화에는 학생과 교사간의 상호작용의 기회 증대, 개별화된 수업을 바탕으로 학생들의 학업 성취도를 높일 수 있는 점, 학습의 유연성이 더욱 높아짐에 따라 보다 효율적인 학습이 가능해진다는 점 등 다양한 강점이 있다[2].
	학습자 참여는 어떤 특징이있는가?	학습자 참여에 대한 연구에서는 학습참여도가 학업성취도 등과 함께 학습 효과로 간주되거나 학습 효과에 직·간접적인 영향을 미치는 요인으로 간주되고 있다[15]. 학습자들의 참여도는 상호작용을 촉진하여 그들의 학습 성과에 결정적인 영향을 미치고 있다[16]. 또한 학습참여도는 플립러닝수업에서의 사전학습과 같이 온라인 수업에서 학업성취도를 결정짓는 중요한 요인으로도 작용하고 있다[17][18]. 또한 학습자의 참여는 학습만족도와 현장적용도 등의 학습 효과에 긍정적인 영향을 미치고 있으며[19], 특히 학습참여도는 학업성취도에 학습자 특성 요인을 매개하는 역할을 하는 것으로 나타났다[20].

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원문보기 상세보기
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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