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문제 정의
- 나아가 연구에서 얻어진 결과를 토대로 교사교육 또는 교사연수프로그램 개발의 방향과 시사점을 얻고자 하였다.
- Schmidt et al(2009)를 비롯한 여러 선행연구에서 예비교사가 인식한 자신의 TPACK 수준은 설문을 통하거나 실제 수업관찰을 통한 TPACK 수준이 서로 유사한 경향이 있음을 보고하고 있다(Abbitt, 2011). 따라서 본 논문에서는 TPACK 자기평가를 위한 설문을 개발하고 타당화한 후 이를 이용하여 TPACK 수준을 측정하였다.
- TPACK은 복잡하고 상황 맥락적이며 다양한 경로의 영향력이 존재하는 교사의 지식체계로서 수업 상황과 단원에 따라 다르게 나타날 수 있다. 따라서 중학교 교육과정에서 중학교 전 학년에 걸쳐 배우고 있으며 특히 테크놀로지의 사용이 권장되고 있는 기하 수업에서 나타날 수 있는 중학교 교사의 TPACK은 다른 단원 수업에서 나타나는 TPACK과 다를 수 있으나 기하수업에서 나타난 교사의 TPACK이 수학적반에 걸친 교사 TPACK의 한 단면을 보여주리라고 생각하여 기하단원 수업에 대한 TPACK을 조사하고자 하였다.
- 본 논문에서는 기하수업을 경험한 교사를 대상으로 테크놀로지 통합 자기 효능감을 조사한 것이다. 그러나 연구 상황이나 연구 대상자 그리고 수학교과의 단원에 따라 다른 결과가 나타날 수도 있다.
- 본 연구에서의 설문개발은 기하단원 교수를 경험한 중등 수학교사의 기하단원 수업에의 테크놀로지 통합 자기효능감 측정에 초점을 맞췄다. 분석한 대부분의 설문에서는 학생의 이해와 평가의 부분은 강조하고 있지 않았으나, 본 연구에서는 학생의 기하학습에서의 어려움, 오류, 선지식 등 학생에 대한 이해의 지식이 포함되도록 하였다.
- 본 연구의 목적은 기하단원 수업을 경험한 중학교 교사를 대상으로 TPACK 자기평가를 통하여 기하수업에서 인지되는 테크놀로지 자기효능감을 조사 분석하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 연구 문제를 설정하고 TPACK 자기평가 설문을 개발하였으며 이를 타당화하였다.
- 본 연구의 목적은 중학교 수학교사의 기하단원 지도에 있어서 테크놀로지 통합에 대한 자기효능감을 이해하는 것이다. 이론적 틀로서 TPACK 모델을 사용하였고 TPACK 자기효능감 측정을 위한 설문을 개발한 후 이를 타당화하였다.
- 교육경력에 따라 TPACK 모델의 5개의 각 요인에 유의미한 차이가 있는지 분석하기 위해서 회귀분석을 실시하였다. 이 분석방법은 예측변인인 교육경력이 종속변인인 TPACK의 5 요인 각각을 어떻게 설명할 수 있는지 분석하는 것이다. 선형성, 등분산성을 검토한 결과 회귀분석의 기본가정을 만족함을 알 수 있었다.
제안 방법
- TPACK 측정을 위한 28개 문항의 문항 분석과 요인 분석을 시행하여 TPACK 측정도구를 타당화하였다. 요인추출방법은 주성분분석을 하였으며 베리멕스 회전을 이용하였다.
- 개발된 설문은 교육전문가 1인과 현장 교사 3인의 검토를 거쳐 완성하였고 문항에 대한 응답은 1점 “전혀 아니다”에서 5점 “매우 그렇다”까지 5수준의 리커트 척도를 이용하여 반응하도록 하였다.
- 이어 Jang & Tsai(2013)에서는 새로운 TPACK 모델의 구성요소를 Jang et al(2012)에서처럼 내용지식(CK), 교육학적 지식(PK), 맥락 속의 교육학적 내용지식(PCKCx), 맥락 속의 테크놀로지 교육학적 내용지식(TPCKCx)의 4영역으로 구분하고 TPACK을 ‘4 구성요소에 대한 교사지식의 통합적 이해’라고 정의하였으며, 구성요소의 정의와 요소간의 경계를 명확히 하였다. 그리고 IWB를 사용한 그룹과 사용하지 않은 그룹의 TPACK 차이, 성별에 따른 초등교사의 TPACK 차이, 교육경력에 따른 초등교사의 TPACK 차이를 조사하였다. 최근 TPACK 모델에서는 PCK에서 강조하고 있는 학생의 이해와 평가를 강조하고 있지 않지만 Jang et al(2012)은 이를 고려한 맥락화된 TPACK 모델을 사용하여 평가도구를 만들었다.
- Koehler et al(2008)는 Schulman이 제안한 PCK이론을 기반으로 수업에 테크놀로지를 효율적으로 통합하기 위해서 교사지식의 이론적 틀인 TPACK을 소개하였다. 그리고 TPACK을 구성하는 7가지 요소를 테크놀로지 지식(Technological Knowledge, TK), 내용 지식(Content Knowledge, CK), 교육학 지식(Pedagogical Knowledge, PK), 교육학적 내용지식(Pedagogical Content Knowledge, PCK), 테크놀로지 내용 지식(Technological Content Knowledge, TCK), 테크놀로지 교육학지식(Technological Pedagogical Knowledge, TPK), 테크놀로지 교육학적 내용지식(Technological Pedagogical Content Knowledge, TPCK)이라고 제시하였다. 이 이론적 틀은 다양한 내용 영역에서 테크놀로지를 활용하여 학생들이 효과적인 학습을 하도록 지도할 수 있는 교사의 지식을 계획하고 평가하는 데 초점을 맞추고 있다.
- 먼저 중학교 기하단원이라는 특정 내용과 디지털 테크놀로지의 통합이라는 제한적 상황에서, 교사가 가질 수 있는 테크놀로지 통합 지식에 대한 자기 효능감 조사를 위한 이론적 틀로 TPACK 모델을 선정하고 이미 개발된 TPACK 측정도구들을 분석하여 기하단원 수업에서의 TPACK을 측정하기 위한 문항을 개발하였다. 그리고 예비 작성된 설문 문항은 3명의 전문가의 검토를 거쳐 완성하였다. 설문 문항에 대한 요인분석을 통해 TPACK 하위요소를 5개로 재개념화하고 타당화 하였으며, 이를 토대로 연구대상자(216명)의 반응 결과를 분석하였다.
- 본 연구는 정량연구 방법 중 설문지 법을 사용하였다. 먼저 중학교 기하단원이라는 특정 내용과 디지털 테크놀로지의 통합이라는 제한적 상황에서, 교사가 가질 수 있는 테크놀로지 통합 지식에 대한 자기 효능감 조사를 위한 이론적 틀로 TPACK 모델을 선정하고 이미 개발된 TPACK 측정도구들을 분석하여 기하단원 수업에서의 TPACK을 측정하기 위한 문항을 개발하였다. 그리고 예비 작성된 설문 문항은 3명의 전문가의 검토를 거쳐 완성하였다.
- 본 연구는 정량연구 방법 중 설문지 법을 사용하였다. 먼저 중학교 기하단원이라는 특정 내용과 디지털 테크놀로지의 통합이라는 제한적 상황에서, 교사가 가질 수 있는 테크놀로지 통합 지식에 대한 자기 효능감 조사를 위한 이론적 틀로 TPACK 모델을 선정하고 이미 개발된 TPACK 측정도구들을 분석하여 기하단원 수업에서의 TPACK을 측정하기 위한 문항을 개발하였다.
- 본 연구에서의 설문개발은 기하단원 교수를 경험한 중등 수학교사의 기하단원 수업에의 테크놀로지 통합 자기효능감 측정에 초점을 맞췄다. 분석한 대부분의 설문에서는 학생의 이해와 평가의 부분은 강조하고 있지 않았으나, 본 연구에서는 학생의 기하학습에서의 어려움, 오류, 선지식 등 학생에 대한 이해의 지식이 포함되도록 하였다.
- 설문 개발을 위해 기존에 개발된 TPACK 자기평가 도구들을 분석하였다.
- 그리고 예비 작성된 설문 문항은 3명의 전문가의 검토를 거쳐 완성하였다. 설문 문항에 대한 요인분석을 통해 TPACK 하위요소를 5개로 재개념화하고 타당화 하였으며, 이를 토대로 연구대상자(216명)의 반응 결과를 분석하였다.
- 설문은 두 부분으로 이루어져 있는 데, 첫 번째 부분은 연구 대상자의 성별, 교육경력, 1년 동안 도형단원 지도과정에서 테크놀로지 사용 경험 유무 등 개인 프로필과 중학교 수학교사가 생각하는 테크놀로지 통합의 어려움에 대한 질문 등 기초적인 질문으로 이루어져 있고, 두 번째 부분은 TPACK의 7개 영역 28개 문항으로 이루어져 있다.
- 설문은 중학교 수학교사의 기하단원 수업과 관련한 TPACK을 조사하기 위하여 선행연구를 기초로 개발한 TPACK의 7개 영역, TPCK(8문항), TPK(4문항), TCK(4문항), TK(4문항), CK(3문항), PK(1문항), PCK(4문항), 28개 문항으로 이루어져 있다. 개발된 설문은 교육전문가 1인과 현장 교사 3인의 검토를 거쳐 완성하였고 문항에 대한 응답은 1점 “전혀 아니다”에서 5점 “매우 그렇다”까지 5수준의 리커트 척도를 이용하여 반응하도록 하였다.
- 연구대상자에 대한 이해를 돕기 위하여 설문의 기초조사를 토대로 참여자의 특성을 분석하였다. 설문에 응답한 216명의 교사(여성 163명, 남성 53명) 중 지난 1년 동안 기하단원 수업에서 테크놀로지를 활용한 적이 있다고 답한 교사는 172명(여성 133명, 남성 39명)으로 다수의 교사가 테크놀로지를 사용한 경험이 있는 것으로 답하였다.
- Graham et al(2009)은 초등과학교사의 TPACK을 평가하는 설문을 고안했다. 이 설문은 TPACK 이론적 틀의 7가지 구성요소 중 테크놀로지 관련 4가지 구성요소, 테크놀로지 지식(TK), 테크놀로지 교육학적 지식(TPK), 테크놀로지 내용지식(TCK), 테크놀로지 교육학적 내용지식(TPCK) 만을 고려한 총 31개 문항으로 구성되어 있으며 문항이 구체적이지만 15명이라는 적은 설문 응답자 수로 인해 설문 문항의 타당화 분석은 이루어지지 않았다.
- 본 연구의 목적은 기하단원 수업을 경험한 중학교 교사를 대상으로 TPACK 자기평가를 통하여 기하수업에서 인지되는 테크놀로지 자기효능감을 조사 분석하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 연구 문제를 설정하고 TPACK 자기평가 설문을 개발하였으며 이를 타당화하였다.
- 이러한 전반적인 지표를 가지고 28개 문항에 대한 탐색적 요인 분석을 실시하였다. 요인의 수는 고유값이 1 이상인 5개 요인으로 전체 변이의 70.
- 본 연구의 목적은 중학교 수학교사의 기하단원 지도에 있어서 테크놀로지 통합에 대한 자기효능감을 이해하는 것이다. 이론적 틀로서 TPACK 모델을 사용하였고 TPACK 자기효능감 측정을 위한 설문을 개발한 후 이를 타당화하였다.
대상 데이터
- 개발된 설문 340부를 G시 67개 공립중학교 대표교사에게 보내어 소속학교 교사들이 작성한 설문을 수합해 연구자에게 보내도록 하였다. 응답자는 340명 중 216명으로 63.
- 본 연구에서는 중학교 수학교사의 TPACK 자기효능감 측정을 위해 개발한 설문을 사용하였고 설문 조사에는 G시 67개 공립 중학교 교사 216명(남성 53명, 여성 163명)이 참여하였다. 공립학교를 선택한 이유는 테크놀로지 사용을 위한 물리적 환경이 비슷하다고 생각되었기 때문이다.
- TPACK의 하위요인 탐색을 위해 SPSS 23을 이용하여 탐색적 요인분석을 실시하였다. 설문에 응답한 교사는 216명으로 28개 문항의 5배에 해당하는 표본수(140명)를 초과하므로 문항분석과 요인 분석을 위해 합당한 수이다.
- 개발된 설문 340부를 G시 67개 공립중학교 대표교사에게 보내어 소속학교 교사들이 작성한 설문을 수합해 연구자에게 보내도록 하였다. 응답자는 340명 중 216명으로 63.5%의 회수율을 보였다.
데이터처리
- TPACK의 하위요인 탐색을 위해 SPSS 23을 이용하여 탐색적 요인분석을 실시하였다. 설문에 응답한 교사는 216명으로 28개 문항의 5배에 해당하는 표본수(140명)를 초과하므로 문항분석과 요인 분석을 위해 합당한 수이다.
- 교육경력에 따라 TPACK 모델의 5개의 각 요인에 유의미한 차이가 있는지 분석하기 위해서 회귀분석을 실시하였다. 이 분석방법은 예측변인인 교육경력이 종속변인인 TPACK의 5 요인 각각을 어떻게 설명할 수 있는지 분석하는 것이다.
- 남 여 교사 두 그룹에 대하여 TPACK 모델의 5개의 각 요인, TK, CK, PCK, TCK, TPCK에 대한 차이를 비교하기 위하여 독립표본 t-검정을 실시하였다. 그 결과 TPACK의 5개 하위요인에 있어서 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 남 여 교사 두 그룹에 대하여 TPACK 모델의 5개의 각 요인, 테크놀로지에 대한 지식(TK), 내용 지식(CK), 교수학적 내용지식(PCK), 테크놀로지 내용 지식(TCK), 테크놀로지 교육학적 내용지식(TPCK)에 대한 차이를 비교하기 위하여 독립표본 t-검정을 실시하였다. 그 결과 [표 6]에 나타나 있듯이 TPACK의 5개 하위요인 TPCK, PCK, TK, TCK, CK에 있어서 유의확률이 모두 0.
- 대학재학 중 테크놀로지 관련 강의 수강 경험이 있는 그룹(N=125)과 수강 경험이 없는 그룹(N=87)의 TPACK 자기 효능감의 차이를 분석하기 위하여 독립표본 t 검정을 실시하였다. 그 결과 [표8]에 나타나 있듯이 TPCK은 각각 유의확률이 0.
이론/모형
- TPACK의 개념화는 처음 Schulman(1986)에 의해 교사지식의 모델로 제시된 교육학적 내용지식(Pedagogical Content Knowledge, PCK)의 이론적 틀을 기반으로 이루어졌다. PCK는 교과내용지식과 교육학적 지식의 융합을 강조하는 개념으로 교사의 지식을 체계화한 것이다.
- 본 논문에서는 중등 수학 교사의 테크놀로지 통합 자기 효능감 측정의 이론적 틀로서 Mishra & Koehler(2006)가 제안한 TPACK 모델을 사용하였다.
- TPACK 측정을 위한 28개 문항의 문항 분석과 요인 분석을 시행하여 TPACK 측정도구를 타당화하였다. 요인추출방법은 주성분분석을 하였으며 베리멕스 회전을 이용하였다. 28개 문항의 내적일치도(Cronbach’s α)는 0.
- 자료의 특성이 탐색적 요인 분석에 적합한지 알아보기 위해서 요인 추출에 앞서 자료에 표준형성 적절성에 대한 KMO(Kaiser-Meyer-Olkin) 측정과 구형성 검정을 위한 BTS(Bartlett Test of Sphericity)를 적용하였다. 결과 KMO는 0.
성능/효과
- 교육경력에 따라 TPACK의 5개의 각 요인에 유의미한 차이가 있는지 분석하기 위해 회귀분석을 실시한 결과 교육경력에 따라 TPCK, TK 그리고 PCK의 세 요인에서만 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. TPCK와 TK의 수준은 경력이 많을수록 낮았으며, PCK의 수준은 교육경력이 많을수록 낮은 것으로 나타났다.
- 결과 KMO는 0.935(0.6이상)이고 BTS는 x2(378) = 4546.072 , p<0.0000으로 유의하므로 요인분석의 변수로 적당함을 보여주고 있다.
- 이는 Koh, Chai & Tsai(2010)이 Schmidt et al(2009)의 설문을 수정하여 요인을 분석한 후 5개의 요인을 추출한 결과와 비슷하다. 결과 분석에서 TPK와 TPCK이 합쳐져서 한 요인으로 추출되고, PK와 PCK가 같은 범주로 분류되어 분석된 것으로 볼 때 교사들의 교육학적 지식은 결국 내용지식과 관련하여 나타난 것으로 볼 수 있으며, TPACK 하위 요인들 간의 경계가 모호해서 교사들이 TPACK의 7요인을 정확히 구분할 수 없다는 것을 보여준다(Koh et al, 2010).
- 교육경력에 따라 TPACK의 5개의 각 요인에 유의미한 차이가 있는지 분석하기 위해 회귀분석을 실시한 결과 교육경력에 따라 TPCK, TK 그리고 PCK의 세 요인에서만 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. TPCK와 TK의 수준은 경력이 많을수록 낮았으며, PCK의 수준은 교육경력이 많을수록 낮은 것으로 나타났다.
- 남 여 교사 두 그룹에 대하여 TPACK 모델의 5개의 각 요인, TK, CK, PCK, TCK, TPCK에 대한 차이를 비교하기 위하여 독립표본 t-검정을 실시하였다. 그 결과 TPACK의 5개 하위요인에 있어서 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 남 여 교사 두 그룹에 대하여 TPACK 모델의 5개의 각 요인, 테크놀로지에 대한 지식(TK), 내용 지식(CK), 교수학적 내용지식(PCK), 테크놀로지 내용 지식(TCK), 테크놀로지 교육학적 내용지식(TPCK)에 대한 차이를 비교하기 위하여 독립표본 t-검정을 실시하였다. 그 결과 [표 6]에 나타나 있듯이 TPACK의 5개 하위요인 TPCK, PCK, TK, TCK, CK에 있어서 유의확률이 모두 0.05이상으로 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 Jang et al(2012, 2013)의 연구와 같은 결과를 보여주고 있다.
- 다섯째, 기하수업에서 나타난 남녀 중등수학교사의 TPACK 자기효능감에는 차이가 없으나 교육경력에 따라서는 요인별로 차이가 있다는 점을 고려하여야 한다. 따라서 경력이 적은 교사들에게는 TPCK에 대한 자기 효능감을 높이는 방향으로, 교직경력이 많은 교사들에게는 특히 TK에 대한 보완과 더불어 테크놀로지 통합 교수학습의 경험이 확대될 수 있도록 프로그램의 구성을 고려하여야 한다.
- 둘째, 교육경력에 따른 중등 수학교사의 기하단원수업에 대한 테크놀로지 통합 자기효능감의 차이는 구성요인 별로 다르게 나타났다.
- 이 분석방법은 예측변인인 교육경력이 종속변인인 TPACK의 5 요인 각각을 어떻게 설명할 수 있는지 분석하는 것이다. 선형성, 등분산성을 검토한 결과 회귀분석의 기본가정을 만족함을 알 수 있었다.
- 설문의 신뢰도를 나타내는 내적 일치도는 0.956이었으며 요인별 내적 일치도는 TPCK(α = 0.954) , TCK (α = 0.837), TK(α = 0.851), CK(α = 0.887), PCK (α = 0.868)로서 높은 신뢰도를 보이고 있다.
- 셋째, 교사의 전문성개발 기관에서는 교사들이 학습에 테크놀로지를 효율적으로 통합할 수 있다는 확신과 이해를 갖도록 실질적인 테크놀로지 통합 교육의 방향을제시해 주어야 한다. 교사의 전문성 개발 프로그램에서 테크놀로지 통합 프로그램으로 탐구형 소프트웨어의 활용이 소개되긴 하지만, 교사가 시험 출제를 하는데 활용 하거나 또는 시각화를 통해 기하 도형에 대한 학생들의 이해를 향상시킬 목적으로 교수자료를 만드는 데 활용하는 것이 대부분이다.
- 셋째, 테크놀로지 관련 강의 수강 경험 유무에 따른 중등 수학교사의 기하단원수업에 대한 테크놀로지 통합 자기효능감의 차이는 대학재학 중 테크놀로지 관련 강의 수강 경험이 있는 그룹과 수강 경험이 없는 그룹사이의 TPACK의 차이는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으며 교직에 있으면서 테크놀로지 관련 교육의 경험이 있는 경우와 없는 경우는 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다.
- 367%를 설명하는 것으로 나타났다. 요인 분석 결과 [표3]에서 보는 바와 같이 TPCK과 관련된 문항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8과 TPK 와 관련된 문항 9, 10, 11, 12을 하나의 요인 TPCK으로 범주화하였고, PCK와 관련된 문항 24, 25, 27, 28과 PK 와 관련된 문항 26을 하나의 요인 PCK으로 범주화 하였다. 나머지 테크놀로지 지식과 관련된 문항번호 17, 18, 19, 20은 요인 TK로, 내용관련 테크놀로지 지식에 관련된 문항번호 13, 14, 15, 16은 요인 TCK로, 내용 지식과 관련된 문항번호 21, 22, 23은 요인 CK로 범주화하여 총 5개의 요인, TPCK, PCK, TK, TCK, CK으로 나타냈다.
- 교직에 있는 동안 테크놀로지 관련 강의 수강 경험이 있는 그룹과 수강 경험이 없는 그룹간의 차이는 [표9]에서 보여주듯이 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 이유를 파악하기 위하여 5명의 교사를 무작위로 선정하여 간단한 인터뷰를 실시한 결과를 종합해 보면 교직에 있는 동안 받게 되는 교사들의 테크놀로지 관련 연수의 경우 교육이 교사들의 테크놀로지 통합지식을 개발하는데 초점이 맞춰지지 못했다는 것을 알 수 있었으며, 자격연수의 경우 테크놀로지에 사용에 대한 소개가 이루어지지만 실제 테크놀로지를 사용하여 교육하거나 탐구해보는 실질적 경험은 부족한 것으로 나타났다.
- 05보다 작게 나타나 대학재학 중 테크놀로지 관련 강의 수강 경험 유무에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. 즉, 대학재학 중 테크놀로지 관련 강의 수강 경험이 있는 경우 TPCK 요인에서만 자기효능감이 더 높게 나타났다. 교직에 있는 동안 테크놀로지 관련 강의 수강 경험이 있는 그룹과 수강 경험이 없는 그룹간의 차이는 [표9]에서 보여주듯이 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 첫째, 성별에 따른 중등 수학교사의 기하단원수업에 대한 테크놀로지 통합 자기효능감은 통계적으로 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 회귀분석 결과 [표7]에서 보여 주듯이 TPCK(β=-0190), TK(β=-0.247), PCK(β=0.195)의 회귀계수의 유의 확률이 0.05보다 적으므로 이는 통계적으로 유의하게 교직경력이 TPCK, TK, PCK에 영향을 미치고 있다고 할 수 있다.
후속연구
- 넷째, 교사의 전문성개발 프로그램 구성 시 테크놀로지의 사용법만을 익히는 것이 아니라 현 교육과정에서 강조하고 있는 테크놀로지를 활용한 기하수업을 교사 스스로 경험함으로써 테크놀로지 통합에 대한 자기 효능감을 높일 수 있는 기회를 제공하도록 고려해야한다. 기하 수업에 대한 높은 TPACK 자기효능감의 형성은 자연스럽게 다른 영역의 교수에 대한 TPACK의 개발로 이어지리라 생각한다.
- 첫째, 예비교사교육 과정에서 테크놀로지가 학습을 향상시키고 학습방법을 변화시키는 도구라는 확실한 인식을 갖도록 다양한 테크놀로지에 관련한 지식 습득의 기회가 주어져야한다. 특히 대학 4학년에 실시하는 교생 실습 프로그램을 통해 대학에서 배운 테크놀로지를 사용한 수학 수업을 실현해 볼 수 있는 많은 기회를 제공함으로써 예비교사의 수업에서의 테크놀로지 활용에 대한 자신감 형성을 돕도록 해야한다.
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