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문제 정의
- 교양에서의 코딩 교육은 프로그래밍 언어의 기능을 습득하는 것에 중점을 두지 않고 자신의 생각이나 다른 수업에서 획득한 지식을 정리하고 구체화 시키는 방법을 연습하고 이를 프로그래밍 언어라는 도구를 통해 실체화 시키고, 학생들의 특성을 고려하여 창의력, 문제해결력 신장을 위한 코딩 교육을 진행하도록 교과목을 설계가 이루어져야만 하는데 플립드 러닝 수업방식을 적용한다면 이것이 더욱 가능해질 것이다. 본 연구는 대학 1학년을 대상으로 한 교양 코딩 과목에 대한 플립드 러닝 모형을 제안하고 그 효과에 대해 논의하고자 한다. 본 연구로 컴퓨터에 대한 지식이 없는 학생들에게 플립드 러닝 방식을 통한 코딩 교육서비스를 제공함으로 학습자 중심의 효과적인 코딩 수업의 활성화에 도움이 될 것을 기대한다.
- 본 논문은 대학 교양으로서의 코딩 교육을 위한 플립드 러닝을 모델을 설계하고 실제 수업에 적용 후 적용한 후 그 효과를 진단평가와 설문을 실시해 분석 제시하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는 코딩 수업을 위해 명령어가 시각적으로 표현되어 문법 이해에 대한 부담이 적어 초보자도 이해하고 배우기 쉬운 교육용 프로그래밍 언어인 스크래치를 활용하여 수업을 진행하였다. 스크래치 같은 교육용 프로그래밍 언어는 코딩 교양 수업에서 프로그래밍을 처음 접하는 학생들이 코딩 교육에 대해 느끼는 어려움을 최소화하고 코딩 교육에 대한 긍정적 감정을 형성할 수 있도록 하고 이를 통해 본인이 생각하는 바를 어려움 없이 디지털 기술을 통해 표현해볼 수 있게 한다[9].
- 본 연구에서는 텍사스대학 교수학습센터의 플립드 러닝 기본구조[10]에 기초하여 수업을 설계하였다. 코딩교육의 특성에 맞게 15주 수업을 3개의 모듈로 나누어 조직하였다, 프로그래밍 언어의 기본 문법과 기능을 배우는 2주~7주까지의 기초모듈, 기초 모듈에서 학습한 기초 문법들을 통해 스스로 프로그램을 계획하고 작성해보는 9주~11주까지의 발전모듈, 팀 프로젝트가 이루어지는 12주~14주까지의 심화모듈의 순서로 15주 동안 수업이 진행된다. 이중 기초 모듈과 발전 모듈에 플립드 러닝 수업이 적용되며 이때의 수업은 Pre-Class와 3단계의 In-Class 그리고 After-Class 활동으로 이루어진다.
- 이중 기초 모듈과 발전 모듈에 플립드 러닝 수업이 적용되며 이때의 수업은 Pre-Class와 3단계의 In-Class 그리고 After-Class 활동으로 이루어진다. 기초 모듈과 발전 모듈의 In-Class는 수업 내용의 특성에 따라 약간 다르게 적용되며 아래의 그림 1과 같이 플립드 러닝 수업 모델을 제시하였다.
- 전체 수업 15주 수업 중 첫 주와 중간/기말고사를 제외하고 12주의 수업을 기초, 발전, 심화의 세 모듈로 그룹 화하여 각 모듈 별 약간 상이한 방식으로 수업을 설계하여 적용하였다. 심화단계는 팀 프로젝트로 운영되기 때문에 플립드 러닝을 적용하지 않았다.
- 심화단계는 팀 프로젝트로 운영되기 때문에 플립드 러닝을 적용하지 않았다. 첫 주는 수업에 대한 오리엔테이션과 사전진단 평가를 실시하고, 마지막 주에는 동일한 질문으로 사후 진단평가를 실시하였다. 기초 모듈과 발전 모듈의 PreClass와 After-Class는 모두 동일하게 적용되며 In-Class의 경우 각 모듈 별로 다른 수업 운영 방식을 적용하며 표 1은 이를 나타낸다.
- ① 1단계: 실제 수업을 준비하기 위한 단계로 수업안내, 퀴즈, 미니 클래스로 구성하였다. 전반적인 In-Class의 각 단계에서 수행하게 될 학습 활동들에 대해 소개하고 미리 학습된 내용에 대한 확인을 위해 Lms시스템에서 간단한 퀴즈를 진행하여 학생들의 학습 정도를 확인한다. 이후 동영상 내용에 기반 한 프로그래밍 예제를 교수자가 시연하는 간단한 미니 강의를 진행 한다.
- ② 2단계: 수업시간에 진행될 코딩 예제를 확인하고 교수자의 시연을 모방하여 이전에 배운 내용을 토대로 학생들이 직접 만들어 본다. 이를 위해 필요한 자료 정보 수집하고 교수와의 교류를 통해 개별적으로 프로그램 결과물을 도출한다.
- ① 1단계: 실제 수업을 준비하기 위한 단계로 수업안내, 퀴즈, 미니 클래스로 구성하였다. 전반적인 In-Class의 각 단계에서 수행하게 될 학습 활동들에 대해 소개하고 미리 학습된 내용에 대한 확인을 위해 LMS시스템에서 간단한 퀴즈를 진행하여 학생들의 학습 정도를 확인한다. 작성할 프로그램의 주요 기능과 아웃라인을 설명하는 미니 클래스를 진행 한다.
- 본 연구는 C대학교 교양필수 교과목인 ‘창의적 사고와 코딩’을 수강하는 1학년 학생들을 대상으로 선정하여 실시하였으며, 실험집단(93명)은 2016년 2학기에 플립드 러닝 방식으로 수업하였고, 통제집단(76명)은 2016년 1학기에 전통적인 수업방식으로 수업을 받도록 구성하였다. 본 연구에서 사용된 측정 도구는 학업성취도 평가를 위한 사전 진단평가, 사후 진단평가, 수업만족도 사후검사가 사용되었다. 연구대상의 플립드 러닝 적용 후의 효과를 알아보기 위해 통계프로그램인 SPSS 21을 사용하였다.
- 실험을 진행한 학기와 대상 학과가 달라서 약간의 통계적인 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 사전 검사 점수를 공변인으로 통제하여 사후 검사에 대해 공분산 분석을 실시하여 두 집단은 사전 검사에서 동질적이 않은 결과를 조정하여 사후 검사를 분석하였다. 사전 검사는 통제집단(M = 21.
- 78)보다 높은 점수를 받은 것으로 나타났다. 학업 성취도의 사전 검사가 집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났으므로 공분산 분석을 실시하여 두 집단의 사전 검사를 이용해 조정 평균을 산출하였다. 실험 집단(M = 39.
- 플립드 러닝 수업이 진행된 학기가 끝난 후, 실험 집단 학생들의 수업에 대한 만족도를 파악하기 위해 리커트 5점 척도의 설문지를 자체 제작하였다. 해당 설문지는 이지연 외[10]와 최유나[12]에서 사용한 수업 만족도 설문지를 본 연구의 주제에 맞게 적절히 재구성하였다.
- 플립드 러닝 수업이 진행된 학기가 끝난 후, 실험 집단 학생들의 수업에 대한 만족도를 파악하기 위해 리커트 5점 척도의 설문지를 자체 제작하였다. 해당 설문지는 이지연 외[10]와 최유나[12]에서 사용한 수업 만족도 설문지를 본 연구의 주제에 맞게 적절히 재구성하였다. 표 5에는 수업 만족도의 설문 문항과 각각에 대한 응답 비율을 나타낸다.
대상 데이터
- 본 연구는 C대학교 1학년 대상의 교양필수 교과목인 ‘창의적 사고와 코딩’을 수강하는 학생들을 대상으로 진행되었다.
- 본 연구는 C대학교 교양필수 교과목인 ‘창의적 사고와 코딩’을 수강하는 1학년 학생들을 대상으로 선정하여 실시하였으며, 실험집단(93명)은 2016년 2학기에 플립드 러닝 방식으로 수업하였고, 통제집단(76명)은 2016년 1학기에 전통적인 수업방식으로 수업을 받도록 구성하였다.
- 2016년 1학기(76명) 수업은 전통적인 수업방식으로 운영하였고, 2016년 2학기(93명)의 수업은 플립드 러닝 방식으로 운영하였다. 두 학기 모두 컴퓨터를 전공하지 않는 학생들을 대상으로 하였다.
데이터처리
- 본 연구에서 사용된 측정 도구는 학업성취도 평가를 위한 사전 진단평가, 사후 진단평가, 수업만족도 사후검사가 사용되었다. 연구대상의 플립드 러닝 적용 후의 효과를 알아보기 위해 통계프로그램인 SPSS 21을 사용하였다.
이론/모형
- 본 연구에서는 텍사스대학 교수학습센터의 플립드 러닝 기본구조[10]에 기초하여 수업을 설계하였다. 코딩교육의 특성에 맞게 15주 수업을 3개의 모듈로 나누어 조직하였다, 프로그래밍 언어의 기본 문법과 기능을 배우는 2주~7주까지의 기초모듈, 기초 모듈에서 학습한 기초 문법들을 통해 스스로 프로그램을 계획하고 작성해보는 9주~11주까지의 발전모듈, 팀 프로젝트가 이루어지는 12주~14주까지의 심화모듈의 순서로 15주 동안 수업이 진행된다.
- 기초 모듈에서는 프로그램의 문법과 기능에 대해 익힌다. 교수자의 설명과 시범을 통해 표준모델을 제시하고, 교수자의 시연내용을 학생들이 그대로 따라 실습하고 실습의 과정에서 질문을 통해 학습자들이 교수자의 시연을 모방하고 이전의 단계에서 배운 내용을 토대로 학생들이 직접 만들어보는 시연중심모델[11]을 적용한다. 교수자는 피드백과 소규모 강의를 통해 학습자들의 과정을 안내하고 학습자들은 배워야 할 기능(skills)을 실습하도록 한다.
성능/효과
- 표 4에는 두 집단 간의 학업성취도 사후평가에 대한 공분산 분석을 실시한 결과를 나타낸다. 사전 검사를 공변인으로 통제한 후 사후 검사에 대해 분산분석을 실시한 결과, 주 효과는 F = 21.10으로 플립드 러닝을 수업방식을 적용한 실험집단과 통제집단 간에 사후 검사에서 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 플립드 러닝을 코딩 수업에 적용함으로써 학업 성취도의 향상에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
- 10으로 플립드 러닝을 수업방식을 적용한 실험집단과 통제집단 간에 사후 검사에서 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 플립드 러닝을 코딩 수업에 적용함으로써 학업 성취도의 향상에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
- 그에 반해 플립드 러닝 방식은 수업에서 진행해야 하는 강의내용을 사전에 동영상으로 제작하여 이를 수업 전에 예습하고 10분정도의 미니클래스를 제외한 나머지 수업 시간을 모두 학생들의 실습에 사용할 수 있었다. 수업시간에는 간단한 정리와 실습을 진행하므로 실습에 할애할 수 있는 시간을 굉장히 많이 확보할 수 있어서 따로 과제를 제출하지 않아도 충분한 학습이 되고 복습이 되어 전통적인 수업방식으로 진행한 통제집단보다 플립드 러닝을 진행한 실험집단에서 좋은 성취도 결과를 나타냈다. 이는 플립드 러닝 수업방식에서 충분한 실습과 연습을 통해 프로그램 사용법에 자신감을 갖게 된 학생들의 자기평가도 상당히 긍정적으로 나타난 것이다.
후속연구
- 본 연구는 대학 1학년을 대상으로 한 교양 코딩 과목에 대한 플립드 러닝 모형을 제안하고 그 효과에 대해 논의하고자 한다. 본 연구로 컴퓨터에 대한 지식이 없는 학생들에게 플립드 러닝 방식을 통한 코딩 교육서비스를 제공함으로 학습자 중심의 효과적인 코딩 수업의 활성화에 도움이 될 것을 기대한다.
- 플립드 러닝방식의 수업을 진행 하면서 수업의 사전 구성 단계에서 수업을 포기하는 학생을 줄이기 위한 다양한 대책과 선행학습에 자발적으로 참여 할 수 있도록 학생들의 동기유발을 할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요할 것이다. 또한 향후 과제로 코딩 수업의 특성상 교양 수업에서 느낄 수 있는 코딩의 어려움과 문제점을 실증적으로 분석하고 이를 수업에 반영할 수 있는 연구가 필요할 것이다.
- 플립드 러닝방식의 수업을 진행 하면서 수업의 사전 구성 단계에서 수업을 포기하는 학생을 줄이기 위한 다양한 대책과 선행학습에 자발적으로 참여 할 수 있도록 학생들의 동기유발을 할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요할 것이다. 또한 향후 과제로 코딩 수업의 특성상 교양 수업에서 느낄 수 있는 코딩의 어려움과 문제점을 실증적으로 분석하고 이를 수업에 반영할 수 있는 연구가 필요할 것이다.
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