[논문]플립러닝이 소프트웨어 교육의 학습동기에 미치는 효과

전수진

doi:10.14352/jkaie.2016.20.5.433

플립러닝이 소프트웨어 교육의 학습동기에 미치는 효과
The Effect of Flipped Learning on Learning Motivation in Software Education 원문보기

정보교육학회논문지 = Journal of the Korean Association of Information Education, v.20 no.5, 2016년, pp.433 - 442

전수진 (부천부곡초등학교)

초록
AI-Helper

본 연구의 목적은 플립러닝이 소프트웨어교육에 있어서의 대학생들의 학습동기에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 이를 위해 K교육대학교 1학년 2개 반을 실험집단과 비교집단으로 구성하여 10주간 스크래치를 이용한 소프트웨어 교육을 실시하였다. 실험집단은 SW교육 관련 온라인 강좌 사이트를 동시에 병행하여 플립러닝을 적용하였다. 실험 결과, 실험집단의 사후 학습동기는 사전 학습동기에 비해 유의미하게 놓아졌으며, 사후 학습동기 검사 결과도 실험집단이 비교집단에 비해 학습동기가 유의미하게 높게 나타났다. 이에 향후 소프트웨어교육에서 플립러닝이 대학교에서 뿐 아니라 초중등 교육 현장에서도 효과적인 학습 전략으로 저변 확대되기를 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this paper is to prove the effect of flipped learning on learning motivation in software education. For this study, the experiment was consisted of experimental group and control group for university of education. They learned software education using Scratch programming for 10 weeks. The experimental group was applied to the flipped learning with online software courses. As a result, post motivation in the experimental group was significantly increased compared to the pre learning motivation. Post- learning motivation is also the experimental group were higher learning motivation significantly compared to the control group. It is hoped this flipped learning as an effective learning strategies base expansion in primary and secondary education as well as high education teaching software in the future.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구는 초보 학습자인 K교육대학교 1학년 학생들을 대상으로 플립러닝을 적용하여 SW 교육을 실시했을 때, 학습자들의 학습동기에 미치는 영향을 분석했다. 이러한 연구의 결론은 다음과 같다.
본 연구에서는 프로그래밍 수업의 어려움을 보완하기 위하여 미래부에서 개발하여 무료로 보급중인 강좌 사이트에서 제공하는 스크래치 강좌들을 대학 SW교육 수업과 연결하여 플립러닝 형태로 활용하였다. ‘스크래치’ 강좌는 스크래치의 기본 기능을 재미있는 게임 및 유용한 프로젝트를 제작해보는 활동을 통해 재미있게 학습하도록 구성되어 있다.
이와 같이 최근 플립러닝에 대한 많은 연구가 시도되고 있으나, 초중등학생이나 대학에서의 비전공자와 같은 초보 학습자를 대상으로 한 SW교육에서의 플립러닝에 대한 연구는 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 컴퓨터 교육을 지도할 예비교사들을 대상으로 SW 교육을 지도할 때 플립러닝을 적용하여 학생들의 학습동기에 미치는 영향을 살펴보자고 한다.
이에 본 연구의 목적은 초보 학습자를 대상으로 한 SW교육에 플립러닝을 적용하여 학습자의 학습동기에 미치는 효과를 분석하는 것이다. 이를 위해 교수자 주도적인 전통적인 학습 방식을 거꾸로 실행하여 학습자들이 스스로 사전에 학습하고 본 수업시간에 다양하게 활용하는 거꾸로 된 수업 형태인 플립러닝(Flipped Learning)을 SW교육에 적용해 보았으며 비교집단과의 비교를 통해 학습자의 학습동기에 미치는 영향을 살펴보았다.

제안 방법

수업 중에는 사전에 가정 학습을 통해 제작하여 제출한 프로젝트를 가지고 수업 시간에 연결하여 학습한다. 강의 시간 내에는 동영상 강좌를 모두 들을 수 없으므로 온라인 강좌의 온라인 교재를 활용하여 교수자 또는 급우들과 함께 프로젝트 스크립트를 이해하고 아이디어를 산출하여 기존 프로젝트를 확장하여 구현하도록 하였다. 이때, 온라인에 미리 제시되어 있는 교재를 교수자가 재구성하여 학습자들에게 유인물로 나누어 주고 짝 또는 모둠별로 함께 다시 분석해보거나 새로운 아이디어를 추가해보는 활동을 할 수 있다.
이를 정리하면 [Table 2]와 같다. 검증을 위해 독립변인은 플립러닝을 적용한 SW학습이고, 종속변인은 학습동기이다.
또한, SW교육에 대한 관심정도는 1∼5점의 리커드 척도로 측정하였다.
본 실험 연구에서 플립러닝을 통한 SW교육에 대한 학습자들의 학습동기를 분석해 보기 위해 우선 [Table 7]과 같이 실험집단 내의 사전 사후 학습동기를 분석하였다.
본 연구는 K교육대학교 1학년 2개 학급을 실험집단과 비교집단으로 선정하여 사전검사 실시 후, 실험집단에는 플립러닝 학습 실시, 비교집단에는 일반적인 방식의 수업을 실시한 후 사후검사를 실시하였다. 비교집단에서의 수업은 수업시간에 교수자의 강의와 실습이 이루어지는 방식으로 진행하였으며 때로 수업 후 보충학습이 필요한 경우 수업 후 과제를 제시하는 형태로 운영하였다.
또한 각 문항 번호 중 *표시는 부정문으로 된 문항들로 반대로 코딩을 하였다. 설문 후 분석을 위해서 각 영역별 문항들의 점수 평균을 구하였다.
이러한 SW교육을 위한 플립 러닝 수업은 [Table 1]와 같이 1∼7회차는 주당 1시간씩, 8∼10회차는 2시간씩 10주 동안 총 13시간의 수업을 통해 학습자에게 플립러닝 학습 과정을 최대한 순환하여 경험하도록 실시되었다.
이에 본 연구의 목적은 초보 학습자를 대상으로 한 SW교육에 플립러닝을 적용하여 학습자의 학습동기에 미치는 효과를 분석하는 것이다. 이를 위해 교수자 주도적인 전통적인 학습 방식을 거꾸로 실행하여 학습자들이 스스로 사전에 학습하고 본 수업시간에 다양하게 활용하는 거꾸로 된 수업 형태인 플립러닝(Flipped Learning)을 SW교육에 적용해 보았으며 비교집단과의 비교를 통해 학습자의 학습동기에 미치는 영향을 살펴보았다.

대상 데이터

본 연구의 실험은 K교육대학교 1학년생을 대상으로 실험집단 24명과 비교집단 25명을 대상으로 이루어졌다. 본 연구의 가설을 검증하기 위해 대상 학생들의 사전 컴퓨터교육 경험 수준 및 SW교육에 대한 관심도와 학습동기에 대한 사전검사를 실시하여 두 집단이 동일 집단임을 검증하였다.

데이터처리

컴퓨터 관련 교육의 경험 수준은 모두 5단계로 구분하여 1단계는 ‘관련 수업을 들어본 적 없다’, 2단계는 ‘1학기 수강’, 3단계는 ‘2학기 수강’, 4단계는 ‘3학기 수강’, 5단계는 ‘4학기 이상 수강’으로 구분 지었다. 각각을 5점 척도로 점수화하여 집단별로 평균을 산출하였다. 컴퓨터 관련 수업이라 함은 그래픽, 문서편집, 데이터관리와 프레젠테이션 등의 각종 응용프로그램의 활용, 프로그래밍, 컴퓨터과학 지식, 스마트폰 활용 수업 등을 포함하였다.
사전 학습동기 검사를 이용하여 실험·비교집단의 동일 집단임을 확인하였으며, 실험집단의 사전-사후 학습 동기 차이와 사후 학습동기 검사에 의한 실험 처치 후 실험·비교집단의 차이 유무를 검증하였다. 이러한 플립 러닝 적용에 대한 학습동기 측면의 효과를 측정하기 위하여 집단 내 사전사후 분석은 대응표본 t-검증을 사용하였으며, 집단 간 사후검사 결과 분석을 위해서는 독립 표본 t-검증을 시행하였다.

이론/모형

첫째, 사전-사후 학습동기 검사 도구는 Keller(1987)의 The Course Interest Survey를 번안 수정하여 제작한 Likert 5점 척도의 34문항으로 구성된 설문지를 사용 하였다[9]. 이 학습동기 검사도구의 문항들을 하위요소별로 살펴보면 [Table 6]와 같다.

성능/효과

두 집단 간의 학습 동기 사후 검사 결과를 비교한 결과, 실험집단의 학습동기의 전체 평균 3.64(SD: 0.05)였 고, 비교집단의 학습동기의 전체 평균은 3.17(SD: 0.41) 로 실험집단의 학습동기가 더 높게 나타났으며 이는 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다 (p<0.01).
둘째, 본 연구에서는 SW교육에서의 플립러닝 학습은 일반학습 형태에 비해 학습자의 학습 동기를 더 높일 수 있음을 밝혔다. 플립러닝 학습자들은 미리 제작해온 과제를 가지고 더 확장된 프로젝트를 만들어 봄으로써 일반학습 형태의 학습자보다 좀 더 수준 높은 프로그래밍 학습시간을 더 많이 확보할 수 있으며, 온라인 학습에서의 부족한 부분을 강의 시간에 동료 또는 교수자와 함께 해결하고 보충함으로써 SW교육에 대한 학습동기를 높일 수 있었음을 알 수 있다.
001). 따라서 실험집단의 플립러닝 학습이 플립러닝을 시행하지 않은 집단보다 학습 동기가 더 높아졌음을 보였다.
또한, 이러한 실험집단 학생을 대상으로 플립러닝이 SW학습에 도움이 되었는지에 대해 5점적도로 설문한 결과는 평균 3.81(SD: 0.998)로 대체로 높게 나타났다.
이러한 학습형태는 학생들로 하여금 교수자가 수업 시간에 설명할 내용을 예상하고 자기 주도적으로 학습을 준비할 수 있도록 하였다. 또한, 이러한 플립러닝 학습 형태를 통해 학습자들은 다음 강의에 대한 기대감을 갖게 되고 오프라인 수업과 온라인 학습을 병행함으로써 학습 내용을 더 자주 접하게 됨으로써 SW학습에 대한 학습동기 하위요소인 자신감뿐만 아니라, 집중도, 관련성, 만족도 모두를 지속시킬 수 있다는 것이 검증되었다.
또한, 주의집중, 관련성, 자신감, 만족감의 4개 하위요소에서 모두 유의미한 차이를 보였다 (p<0.01, p<0.001).
사전 학습동기 검사를 이용하여 실험·비교집단의 동일 집단임을 확인하였으며, 실험집단의 사전-사후 학습 동기 차이와 사후 학습동기 검사에 의한 실험 처치 후 실험·비교집단의 차이 유무를 검증하였다.
첫째, 플립러닝을 경험한 집단의 학생들의 학습 동기는 끝까지 유지되었거나 향상되었음을 보였다. 이는 객관적인 지식은 학습자들이 수업 이전에 스스로 학습하여 익히고 교실 수업에서는 교수자와 학습자가 함께 토론하고 응용문제를 풀어가는 창의적 심화수업을 진행하는[17] 플립러닝의 특징을 가지고 있기 때문이다.
01). 학습동기의 세부 항목을 보면 주의집중, 관련성, 만족감 영역의 평균은 유의미하지 않지만 다소 높아지거나 유지되었다. 특히, 자신감 영역은 평균 2.

후속연구

이러한 연구 결과는 향후 플립러닝이 대학의 비전공자를 위한 SW교육뿐 아니라 초중등교육 현장에서도 효과적인 학습 전략으로 저변확대 되기를 기대한다. 이를 위해서는 더 다양하고 많은 표집과 다양한 변인에 대한 분석을 통하여 SW교육에서의 플립러닝의 효과를 검증할 필요가 있다.
이러한 연구 결과는 향후 플립러닝이 대학의 비전공자를 위한 SW교육뿐 아니라 초중등교육 현장에서도 효과적인 학습 전략으로 저변확대 되기를 기대한다. 이를 위해서는 더 다양하고 많은 표집과 다양한 변인에 대한 분석을 통하여 SW교육에서의 플립러닝의 효과를 검증할 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	플립러닝은 어떤 특징들을 가지는가?	Bergmann 외(2013)는 플립러닝의 특징을 첫째 교사와 학생 간 상호작용과 개별화 접촉시간이 증가하고, 둘째 학생들이 자신의 학습에 대해 책임을 가지며, 셋째 교사가 ‘주변의 안내자(guide on the side)’가 되며, 넷째 직접적인 교수와 구성주의 학습과의 혼합이 일어나며, 다섯째 학습결손이 일어난 학생들도 뒤처지지 않으며, 여섯째 학습내용이 지속적인 재검토 또는 다시 적용되기 위해 축적되고, 일곱째 모든 학생들이 자신의 학습에 참여하고, 여덟째 모든 학생들이 개별화 교육을 받을 수 있다고 언급했다[7].
	플립러닝이란?	플립러닝은 하나의 코스에서 전형적인 강의와 가정학습의 형태인 과제 등과 같은 요소들이 거꾸로 된 교육 형태를 말한다[5]. 또한, Lage 외(2000)는 “Inverted Classroom”이라는 용어를 사용하여 플립러닝 형태의 수업을 지칭하였다[13].
	스크래치강좌는 어떤 장점이 있는가?	‘스크래치’ 강좌는 스크래치의 기본 기능을 재미있는 게임 및 유용한 프로젝트를 제작해 보는 활동을 통해 재미있게 학습 하도록 구성되어 있다. 따라서 학생들이 프로그래밍에 대하여 흥미를 가지고 쉽게 따라 할 수 있도록 구성 되어 있다는 점이 매우 큰 장점이다.

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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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