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대학교양수학의 플립러닝과 플립 PBL 효과성연구
Study on Flipped Learning and Flipped PBL Effectiveness of College General Mathematics 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.9 no.6, 2018년, pp.209 - 215  

김동률 (동명대학교 메카트로닉스공학부)

초록
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대학 교양수학은 이공계열에서 필수 과목으로 개설하고 있으나 성취도가 낮은 학생들은 학습에 어려움을 느끼고 있어 대안으로 자기 주도와 학습자 중심으로 효과성이 높은 교수법으로 잘 알려진 플립러닝이 제시되고 있다. 그러나 이 교수법에서도 몇 가지 문제점들이 지적되고 있어 플립러닝에 대한 대안적 방법으로 PBL을 플립러닝에 적용한 플립 PBL 수업을 교양수학 과목에 적용하여 기존 플립러닝 수업의 문제점을 보완하고 수학에 대한 흥미를 높일 수 있는지의 효과성을 알아보고자 한다. 본 연구에서는 플립 PBL 수업을 적용한 실험집단과 기존 플립러닝 수업을 적용한 통제집단의 비교연구에서의 교육적 효과성을 알아본 결과 첫째, 지필고사 결과에서는 실험집단이 통제집단보다 평균이 22점 이상 높게 나타나 학업성취도 향상에 효과가 있는 것으로 나타났고 둘째, 성찰저널 분석에서는 통제집단과 대조적으로 실험집단에서 수학의 흥미도 향상에 대한 긍정적인 내용이 많아 흥미도 변화에도 긍정적 효과가 나타나 이교수법이 기존의 플립러닝을 보완할 수 있는 교수법으로 확대 적용되기를 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The college liberal arts mathematics is opened as a required course in science and engineering field, but students with low achievement experience difficulty in learning. Therefore, flip learning, which is well known as an effective teaching method based on self-led and learner, is suggested as an a...

주제어

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문제 정의

  • 이에 플립러닝에 대한 이러한 문제점에 대한 대안을 모색하려는 연구들이 활발히 이루어지고 있고 그 방안으로서 최근 플립러닝에 ‘문제기반학습(Problem-Based Learning; 이하 PBL)’ 교수법을 접목하여 문제점을 보완하려는 플립 PBL의 연구들이 발표되고 있다[8,18]. 그래서 본 연구에서는 이러한 연구 결과들을 토대로 플립 PBL에 대한 적용연구사례가 거의 없는 교양수학과목에 이 교수법을 적용하여 플립 PBL이 플립러닝의 문제점들을 보완하여 학습자들이 적극적인 학습활동에 참여하는 모습을 보일 수 있는지를 알아보고, 또 학습내용에 대한 흥미가 바로 학업성취도 향상으로 이어지는지를 알아보고자 하였다. 따라서 본 연구에서는 대학수학을 수강해야하는 T대학교 신입생 100명을 대상으로 유의미한 연구를 위해 사전 테스트를 실시하여 그 결과로 같은 성적분포로 각각 50명씩 실험집단과 통제집단으로 나누고, 두 집단에 플립러닝 방식과 플립 PBL 방식을 적용하여, 두 수업방식간의 학업성취도 및 흥미도를 비교 분석하여 연구하고자 하였다.
  • 첫째, 매 수업 전에 미리 SNS(Social network Service)를 통해서 PBL 문제가 제시된 사전학습 동영상을 보고 수업에 들어오도록 하였다. 동영상의 구성은 단원과 관련 있는 실생활 속에서의 수학에 대한 내용을 담고 있으며 단원의 중요한 이론과 공식 그리고 연습문제 풀이 등을 재미있게 구성하여 부담 없이 많은 학습자들이 보고 올 수 있도록 하였다. 그리하여 동영상 학습으로 학습자들 사이의 수학적 지식의 격차를 최소화 시켜서 본 수업에서 이루어지는 협동학습과 토론 및 발표수업이 원활하게 잘 이루어 질 수 있도록 하였다.
  • 그래서 본 연구에서는 이러한 연구 결과들을 토대로 플립 PBL에 대한 적용연구사례가 거의 없는 교양수학과목에 이 교수법을 적용하여 플립 PBL이 플립러닝의 문제점들을 보완하여 학습자들이 적극적인 학습활동에 참여하는 모습을 보일 수 있는지를 알아보고, 또 학습내용에 대한 흥미가 바로 학업성취도 향상으로 이어지는지를 알아보고자 하였다. 따라서 본 연구에서는 대학수학을 수강해야하는 T대학교 신입생 100명을 대상으로 유의미한 연구를 위해 사전 테스트를 실시하여 그 결과로 같은 성적분포로 각각 50명씩 실험집단과 통제집단으로 나누고, 두 집단에 플립러닝 방식과 플립 PBL 방식을 적용하여, 두 수업방식간의 학업성취도 및 흥미도를 비교 분석하여 연구하고자 하였다.
  • 본 연구는 기존 플립러닝 수업과 플립 PBL 수업이 학생들의 학업성취도와 흥미도에 미치는 영향을 비교, 분석하고자하였다. 그래서 매 수업 후 마지막에 실시한 지필고사의 결과를 통해 학업성취도의 차이를 알아보고자 하였고 학습자들이 수업에서 느낀 점과 수학에 대한 인식변화, 수업에 대한 생각 등을 적은 성찰저널을 작성하게 하여 그 분석을 통해 기존의 플립러닝 수업을 적용한 통제집단과 플립 PBL 수업을 적용한 실험집단간의 수업 적용 후 수학교과목에 대한 태도변화 및 흥미도를 비교분석하고자 하였다.
  • 본 연구는 대학 교양수학에서 기존의 플립러닝 수업과 플립 PBL 수업이 학생들에게 수업에 대한 흥미도와 학업 성취도에 있어 어떤 차이를 보이는지를 비교 분석하고자 하였다. 그래서 부산광역시의 T대학교 신입생 100명을 대상으로 사전 테스트를 통해 같은 성적분포로 50명의 실험집단과 50명의 통제집단으로 나누어 수업을 각각 적용하였고 그 효과성을 알아보기 위해 실험집단과 통제집단간의 성찰저널 및 지필고사 결과를 비교 및 분석하였다.
  • 본 연구에서는 PBL 문제개발 다음으로 수업에 플립 PBL 적용을 위해서 각 단원에 들어갈 총 6개의 동영상 콘텐츠를 개발하였다. 이 콘텐츠는 ACE 사업의 지원으로 제작하였고 사전 학습자 분석 결과자료를 바탕으로 하여 현 학습자들의 수준에 맞는 내용구성으로 수학전공 교수 3명과 교육공학전문가 2명이 참여하여 외주 제작업체와 함께 매달 2회씩 연구 및 개발을 위한 모임을 지속적으로 실시하여 분석과 설계에 각각 3개월씩 6개 단원에서 단원별 개발에 각각 1개월씩 걸려서 총 1년에 걸쳐 연구, 개발하여 완성하였다.
  • 본 연구에서는 대학 교양수학에 플립 PBL 적용을 위해 먼저 PBL 프로그램을 개발하였다. PBL 프로그램 개발에서는 수학 강의경력 10년의 전공 교수3명과 교수설계 경력 5년의 교육공학 전문가 2명이 참여하여 학생들의 실정에 잘 맞는 교육목표와 교육수준 등을 고려하여 적합한 주제를 선정하고 이 주제를 바탕으로 하여 프로그램 기초를 설계한 후 설계 모형의 기준과 절차에 맞게 주제와 학습목표, 학습문제들 간의 타당도를 검증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
플립러닝이란 무엇인가? 플립러닝이란 미리 동영상을 통해서 수업 전에 학습내용을 확인하고 본 수업 에서는 미리 학습한 내용으로 토론 및 활동 중심의 교육으로 수업하는 것을 말한다[9]. 플립러닝은 강의식 교사 중심적 수업방식을 학습자중심의 수업으로 바꾸어 학습자의 능동적인 참여와 활발한 상호작용을 할 수 있는 환경을 제공하고자 하는 게 목적이라고 할 수 있다[10].
플립러닝의 문제점은 무엇인가? 그러나 플립러닝의 기존 사례 연구에서는 적용에 있어 몇 가지의 문제점을 지적하고 있다. 그 문제점은 학생이 미리 동영상을 보고 오지 않아 교실에서의 수업진행이 어렵다는 것과 동영상 자체만으로 학생들의 관심과 흥미를 이끌어내기 힘들다는 점, 그리고 그로인해 교실에서의 수업이 의도한 만큼의 상호작용이나 토론이 활발하게 잘 이루어지지 않는다는 점이 그것이다[7,11,17].
플립러닝의 목적은 무엇인가? 플립러닝이란 미리 동영상을 통해서 수업 전에 학습내용을 확인하고 본 수업 에서는 미리 학습한 내용으로 토론 및 활동 중심의 교육으로 수업하는 것을 말한다[9]. 플립러닝은 강의식 교사 중심적 수업방식을 학습자중심의 수업으로 바꾸어 학습자의 능동적인 참여와 활발한 상호작용을 할 수 있는 환경을 제공하고자 하는 게 목적이라고 할 수 있다[10]. 그러나 플립러닝의 기존 사례 연구에서는 적용에 있어 몇 가지의 문제점을 지적하고 있다.
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참고문헌 (19)

  1. Y. H. Song. (2012). The Relationship between Achievement Goals, Self-Efficacy, Anxiety, and Learning Outcomes in College Liberal Arts Mathematics Class. Journal of The Korea subject education 16(4), 1001-1020 

  2. J. H. Park. & K. W. YU. (2014). A Study on the Perception, Satisfaction and Curriculum Improvement Needs of College Liberal Education. Korea Journal of General education 8(2), 43-82 

  3. H. B. Park. & H. S. LEE. (2009). Awareness about College General Mathematics and Direction for Positive Change of Cultural Mathematics. Journal of Mathematics education 12(4), 126-134 

  4. M. K. Jeong. & Y. J. Yang. (2016). Recognition and Need of Teaching-Learning Participants to Support Basic Learning Ability of College Students. Journal of education culture research 22(2), 101-126 

  5. Y. S. Pyo. & J. S. Park. (2010). Teaching basic mathematics for under-graded students. Journal of Mathematics education 24(3), 525-541 

  6. J. H. Bang. & J. Y. Lee. (2010). Educational significance of flipped-learning and its implications for teaching design. Journal of Teacher education Research 31(4), 299-319 

  7. B. S. Kim. (2015). Practice of inquiry style history learning applying flip learning. Journal of Education Research 62, 34-56 

  8. J. P. Hue. & I. A. Kang & S. K. Choi (2017). The Effect of Flipped PBL Instruction on Interest and Academic Achievement in College Liberal Arts Mathematics Class. Journal of Education Research 11(3), 331-375 

  9. J. H. Im. & S. K. Lee & Y. M. Whang (2013). Flip your class. seoul : Shikong midier 

  10. Bergmann, J. & Sams, A. (2012). Flipped your classroom : Reach every student in every class everyday. Oregon:ISTE. 

  11. K. C. Hong. (2016). A critical analysis of the implementation of flipped-learning. Journal of Research method of education 28(1), 125-149 

  12. K. H. Joo. (2015). Study on e-PBL Instructional Learning Model for Efficient Flip Learning. Journal of Combined Knowledge 3(1), 47-53 

  13. H. W. Kim. & I. A. Kang. (2013). A Qualitative Study on Learning Outcomes and Characteristics of PBL Classes. Journal of Research education method 25(2), 404-427. 

  14. M. Son. & J. M. Ha. (2008). Meta-analysis of learning effect of PBL. Journal of Education information Media 14(3), 225-251. 

  15. I. A. Kang. & J. A. Min. (2009). A Comparative Study on Learning Effectiveness of PBL-based Children's Museum Education Program. Journal of Formative education 35(1), 1-31 

  16. I. A. Kang. (2002). Possibility of PBL as an adult learning environment. Journal of Nursing inquiry 11(1), 26-54 

  17. November, A. & Mull, B. (2012). Flipped Learning : A response to five common criticisms, eSchool News; May2012 15(5), 34-36 

  18. Burgess, A. & Mellis, C. (2016). Implementation of team-based learning in year 1 of a PBL based medical program: a pilot study, BMC medical education 16(1), 1. 

  19. D. R. KIM. (2017). Flipped Learning mathematics impact on the University Academic Achievrment, Journal of The Korea convergence society 8(6), 209-218. 

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