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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 선행연구에서 제시된 공학교육의 학문적 특성과 학습자 질문 저해요인을 고려하여 ‘공업통계’ 교과목 수업에 학습자 질문 활성화 전략을 설계·적용한 후, 학습자의 질문태도에 따라 이 수업에 참여한 학습자들이 질문 활동의 과정과 교육적 효과에 대해 어떻게 인식하는지를 비교하고자 하였다.
- 본 연구의 주요 목적은 공업통계 수업에서 공학의 학문적 특성과 학습자 질문의 저해요인 등을 고려하여 학습자 질문 활성화를 위한 교수학습 활동을 개발·적용하고, 질문 활동의 과정과 교육적 효과에 대한 학습자의 인식을 살펴보는 것이었다.
- 본 연구의 주요 목적은 학습자의 질문태도에 따라 학습자 질문 활동 과정에 대한 인식과, 이러한 활동의 교육적 효과에 대한 인식이 어떠한지 비교하는 것이다. 이를 위해 Table 3과 같이 주요 영역과 세부요소를 구성하여 설문조사를 실시하였다.
- 마지막으로, 개인별 예습 질문에 대한 답변작성지와 모둠별 질문답변 결과보고서를 제출하도록 하였다. 이러한 답변 과정을 통해 교수자와 학습자의 의사소통을 원활하게 하고, 심층적으로 학습하는데 기여하고자 하였다.
- 본 연구의 주요 목적은 공업통계 수업에서 공학의 학문적 특성과 학습자 질문의 저해요인 등을 고려하여 학습자 질문 활성화를 위한 교수학습 활동을 개발·적용하고, 질문 활동의 과정과 교육적 효과에 대한 학습자의 인식을 살펴보는 것이었다. 특히 질문태도의 적극성 정도에 따라 학습자를 질문 부재집단, 소극집단, 적극집단으로 구분하고, 집단 간 차이를 비교하고자 하였다. 본 연구의 주요 결과 및 시사점을 세 집단 간 유의한 차이가 있었던 사항과 유의한 차이는 없었으나 주요한 시사점이 도출된 사항을 중심으로 살펴보면 다음과 같다.
제안 방법
- SPSS 통계패키지를 사용하여 설문조사 응답자료를 분석하였다. Table 3과 같이 세부 요소별로 문항들의 신뢰도 계수 타당도를 분석한 후, 문항들의 평균값을 계산하여 자료를 재코딩하여 분석하였다. 학습자들의 질문태도에 따라 학습자 질문 활동의 과정과 교육적 효과에 대한 인식을 비교하기 위하여, 먼저 ‘학습자 질문태도’를 질문 ‘부재집단’, ‘소극집단’, ‘적극집단’으로 구분하였다.
- 둘째, ‘질문 작성하기’ 단계에서는 학습자에게 스스로 생성한 질문을 충분한 시간을 가지고 글로 적절하게 표현·작성하도록 하였다.
- 첫째, 교수자는 사이버강의실에 제출된 학습자의 질문을 수업 전에 확인하고 정리하여, 수업시간에 이를 반영하여 강의를 진행하였다. 둘째, 학습자 스스로 수업을 들으면서 자신의 질문에 대해 답변을 작성해보고, 충분히 답변이 이루어지지 않았다면 교수자에게 다시 질문을 하도록 하였다. 셋째, 중간시험과 기밀시험 전에 모둠별로 각자의 질문에 대해상호 묻고 답하도록 하였으며, 적절한 답변이 어려우면 교수자에게 질문하도록 하였다.
- 셋째, 중간시험과 기밀시험 전에 모둠별로 각자의 질문에 대해상호 묻고 답하도록 하였으며, 적절한 답변이 어려우면 교수자에게 질문하도록 하였다. 마지막으로, 개인별 예습 질문에 대한 답변작성지와 모둠별 질문답변 결과보고서를 제출하도록 하였다. 이러한 답변 과정을 통해 교수자와 학습자의 의사소통을 원활하게 하고, 심층적으로 학습하는데 기여하고자 하였다.
- 본 연구에서 설계·적용한 학습자 질문 활동 과정을 학습자들이 어떻게 인식하였는지 살펴보기 위해 ‘예습의 질문과정기여’, ‘심층적인 질문작성’, ‘질문활동 부담감’, ‘질문답변 적절성’으로 세부요소를 구분하여 조사하였다.
- 본 연구에서는 공과대학의 ‘공업통계’ 교과목 수업에서 학습자의 질문을 촉진하기 위하여, 교과목의 학문적 특성과 학습자의 질문 생성에 대한 선행연구를 분석하여 Table 1과 같이 학습자 질문 활성화 전략을 설계하였다.
- 설문문항 타당도를 위해 교육학 전공 교수 2인의 검토가 이루어졌고, 대학생 2인의 검토를 통해 표현의 적절성을 확인하였다. 학습자 질문태도의 ‘질문 평균빈도’ 문항을 제외한 모든 문항은 5점 척도(1=전혀 그렇지 않다, 2=그렇지 않다, 3=보통이다, 4=그렇다, 5=매우 그렇다)로 구성하였다.
- 둘째, 학습자 스스로 수업을 들으면서 자신의 질문에 대해 답변을 작성해보고, 충분히 답변이 이루어지지 않았다면 교수자에게 다시 질문을 하도록 하였다. 셋째, 중간시험과 기밀시험 전에 모둠별로 각자의 질문에 대해상호 묻고 답하도록 하였으며, 적절한 답변이 어려우면 교수자에게 질문하도록 하였다. 마지막으로, 개인별 예습 질문에 대한 답변작성지와 모둠별 질문답변 결과보고서를 제출하도록 하였다.
- 671로 모두 적절하였다. 수업 내용을 정확히 이해하는 데 도움이 되었는지(내용이해), 내용을 더 잘 기억하는데 도움이 되었는지(기억증대), 수업내용을 다각적으로 생각하는데 도움이 되었는지(심층학습) 등을 묻는 문항으로 구성하였다.
- 수업태도 영역은 ‘수업진행’과 관련하여 질문활성화 활동이 ‘몰입’, ‘흥미유도’, ‘교수자와의 의사소통’에 도움이 되었는가를 묻는 세부요소로 구성하여 조사하였다.
- 813으로 모두 적절하였다. 예습과제 수행이 질문을 떠올리는 데 도움이 되었는지(예습의 질문과정 기여), 질문을 작성할 때 학습한 내용의 의미와 관계등을 생각하였는지(심층적인 질문작성), 질문작성의 회수와 양이 부담이 되었는지(질문활동 부담감), 질문에 대한 답변이 적절하였는지(질문답변 적절성) 등을 묻는 문항으로 구성하였다.
- 본 연구의 주요 목적은 학습자의 질문태도에 따라 학습자 질문 활동 과정에 대한 인식과, 이러한 활동의 교육적 효과에 대한 인식이 어떠한지 비교하는 것이다. 이를 위해 Table 3과 같이 주요 영역과 세부요소를 구성하여 설문조사를 실시하였다.
- 45) 능력개발에서는 보통수준이었다. 적극집단, 소극집단, 부재집단 순으로 다섯 가지 질문역량개발 요소의 효과를 인식하였다.
- 761로 모두 적절하였다. 질문 활성화 활동을 통해 질문의 필요성이나 중요성을 더 인식하게 되었는지(질문에 대한 긍정적 인식), 예전보다 질문을 더 잘 떠올리게 되었는지(질문생성능력개발), 질문을 적절하게 표현하게 되었는지(질문표현능력개발), 지식부족 및 생각부족(질문표출의 인지적 장애극복), 타인시선 의식 등(질문표출의 정의적 장애극복)의 장애요소를 극복하게 되었는지 등을 묻는 문항으로 구성하였다.
- 질문역량개발 영역은 ‘질문’과 관련하여 질문활성화 활동이 ‘질문에 대한 긍정적 인식’, ‘질문생성능력개발’, ‘질문표현능력개발’, ‘질문표출의 인지적 장애극복’, ‘질문표출의 정의적 장애극복’에 도움이 되었는가를 묻는 세부요소로 구성하여 조사하였다.
- 마지막으로 본 연구의 제한점과 후속 연구를 제안하면 다음과같다. 첫째, 질문역량 개발을 위해서는 장기간의 연구가 필요하지만, 본 연구는 한 학기동안 10회에 걸쳐 진행되었다. 특히 질문부재 집단에 속한 학습자의 질문역량 개발에는 더 많은 시간과노력이 요구되므로 이들에 대한 연구가 장기간에 걸쳐 이루어질 필요가 있다.
- 학습 영역은 수업내용과 관련하여 질문 활성화 활동이 ‘내용이해’, ‘기억증대’, ‘심층학습’에 도움이 되었는가를 묻는 세부요소로 구성하여 조사하였다.
- 학습자 질문 활동의 교육적 효과에 대한 학습자의 인식을 탐색하기 위하여, 교육적 효과를 학습, 질문역량개발, 수업태도영역으로 구분하여 조사하였다. 학습 영역은 수업내용과 관련하여 질문 활성화 활동이 ‘내용이해’, ‘기억증대’, ‘심층학습’에 도움이 되었는가를 묻는 세부요소로 구성하여 조사하였다.
- 819로 모두 적절하였다. 학습자 질문 활성화 활동이 수업에 집중하는 데 도움이 되었는지(몰입), 공부를 흥미있게 하는데 도움이 되었는지(흥미유도), 교수자와 의사소통을 활성화하는데 도움이 되었는지(교수자와의 의사소통) 등을 묻는 문항으로 구성하였다.
- 학습자 질문태도는 다른 교과목 수업에서, 질문했던 평균빈도(0회, 1-2회, 3-4회, 5-6회, 7회 이상)를 묻는 한 개의 문항과 내용이해가 어려우면 질문을 하였는지 등의 질문하기 적극성을 묻는 세 개 문항으로 구성하였다. 질문하기 적극성의 문항 간 신뢰도 계수는 0.
- 학습자들의 질문태도에 따라 학습자 질문 활동의 과정과 교육적 효과에 대한 인식을 비교하기 위하여, 먼저 ‘학습자 질문태도’를 질문 ‘부재집단’, ‘소극집단’, ‘적극집단’으로 구분하였다.
- 803으로 적절하였다. 학습자들의 타 교과목에서의 질문 평균빈도와 질문하기 적극성을 토대로 질문태도를 세 가지(부재, 소극, 적극)로 구분하고, 학습자 질문 활동의 과정 및 교육적 효과에 대한 인식을 집단 간 비교하고자 하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 공과대학의 ‘공업통계’ 교과목 수업에서 학습자의 질문을 촉진하기 위하여, 교과목의 학문적 특성과 학습자의 질문 생성에 대한 선행연구를 분석하여 Table 1과 같이 학습자 질문 활성화 전략을 설계하였다. 공업통계의 수강생은 총 58명이었으며, 수업은 강의 위주로 진행되었고 통계분석 실습이 함께 이루어졌다. 이 교과목의 주요 수업목표는 통계 이론과 추론에 대한 이해, 실험계획법 이해와 화학공학 실험계획에의 적용, 통계패키지 및 공학적 프로그램 활용 중심의 통계분석 수행이었다.
- 본 연구는 A대학교에서 2017년 2학기에 개설한 ‘공업통계’ 교과목 수강생 58명을 대상으로 이루어졌다.
- 본 연구에서 사용된 주요 자료는 2017년 2학기 공업통계 교과목 수강생의 설문 응답이었다. 설문조사는 2017년 2학기 16주차 수업시간에 수강생 58명 전원을 대상으로 실시하였으며, 유효한 56명의 응답자료가 분석에 활용되었다.
- 본 연구에서 사용된 주요 자료는 2017년 2학기 공업통계 교과목 수강생의 설문 응답이었다. 설문조사는 2017년 2학기 16주차 수업시간에 수강생 58명 전원을 대상으로 실시하였으며, 유효한 56명의 응답자료가 분석에 활용되었다.
- 본 연구는 A대학교에서 2017년 2학기에 개설한 ‘공업통계’ 교과목 수강생 58명을 대상으로 이루어졌다. 주요 자료 수집방법은 설문조사였으며, 56명의 유효한 응답자료가 분석에 활용되었다. 응답자들은 모두 화학공학 전공자였고, 남학생 38명(68%)과 여학생 18명(32%)이었으며, 2학년 47명(84%), 3학년 2명(4%), 4학년 7명(13%)이었다.
데이터처리
- ‘3-4회’를 기준으로 소극집단과 적극집단으로 구분하는 것이 적절한가를 살펴보기 위하여, ‘1-2회’ 집단(N=22, M=3.09)과 ‘3-4회’ 집단(N=17, M=3.86) 간의 ‘질문 적극성’의 평균값을 t검증을 통해 비교(t=4.324, p=0.00)하였으며 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다.
- SPSS 통계패키지를 사용하여 설문조사 응답자료를 분석하였다. Table 3과 같이 세부 요소별로 문항들의 신뢰도 계수 타당도를 분석한 후, 문항들의 평균값을 계산하여 자료를 재코딩하여 분석하였다.
- 학습자 질문태도에 따라 학습자 질문 활동 과정에 대한 인식과 이 활동의 교육적 효과에 대한 인식을 비교하기 위하여 ANOVA 분석을 실시하였고, 집단 간 세부 차이 분석을 위해 사후 검증을 실시하였다. 분석결과의 유의수준 기준값은 0.
이론/모형
- 본 연구에서는 정영숙과 성지훈(2018)의 연구에서 사용했던 학습자의 질문과정 4단계와 ‘글로 질문 작성하기’를 학습자 질문 활성화를 위한 주요 전략으로 사용하였다.
성능/효과
- 넷째, 질문태도 집단 간 유의한 차이는 없으나 세 집단 모두 약 3.5 내외로 상대적으로 높게 인식한 세부요소는 질문답변 적절성, 질문표출의 인지적·정의적 장애 극복이었다.
- 둘째, 질문 소극집단이 적극집단과 함께 부재집단보다 유의하게 더 높게 인식한 세부요소는 예습의 질문과정 기여 및 심층적인 질문작성, 질문에 대한 긍정적 인식이었다. 특히 예습의 질문과정 기여와 질문에 대한 긍정적 인식은 질문 소극집단(3.
- 본 연구에서 개발·적용한 학습자 질문 활성화 전략이 학습자가 사전 지식 부족, 시간 부족, 타인 시선에 대한 부담감, 용기 부족 등의 장애를 극복하는데 도움이 되었다는 것을 알 수 있다.
- 수업태도 영역은 ‘수업진행’과 관련하여 질문활성화 활동이 ‘몰입’, ‘흥미유도’, ‘교수자와의 의사소통’에 도움이 되었는가를 묻는 세부요소로 구성하여 조사하였다. 세부요소들은 각각 3개의 문항으로 구성하였으며, 문항 간 신뢰도 계수는 0.725, 0.830, 0.819로 모두 적절하였다. 학습자 질문 활성화 활동이 수업에 집중하는 데 도움이 되었는지(몰입), 공부를 흥미있게 하는데 도움이 되었는지(흥미유도), 교수자와 의사소통을 활성화하는데 도움이 되었는지(교수자와의 의사소통) 등을 묻는 문항으로 구성하였다.
- 질문역량개발 영역은 ‘질문’과 관련하여 질문활성화 활동이 ‘질문에 대한 긍정적 인식’, ‘질문생성능력개발’, ‘질문표현능력개발’, ‘질문표출의 인지적 장애극복’, ‘질문표출의 정의적 장애극복’에 도움이 되었는가를 묻는 세부요소로 구성하여 조사하였다. 세부요소들은 각각 3개의 문항으로 구성하였으며, 문항간 신뢰도 계수는 0.850, 0.840, 0.855, 0.789, 0.761로 모두 적절하였다. 질문 활성화 활동을 통해 질문의 필요성이나 중요성을 더 인식하게 되었는지(질문에 대한 긍정적 인식), 예전보다 질문을 더 잘 떠올리게 되었는지(질문생성능력개발), 질문을 적절하게 표현하게 되었는지(질문표현능력개발), 지식부족 및 생각부족(질문표출의 인지적 장애극복), 타인시선 의식 등(질문표출의 정의적 장애극복)의 장애요소를 극복하게 되었는지 등을 묻는 문항으로 구성하였다.
- 본 연구에서 설계·적용한 학습자 질문 활동 과정을 학습자들이 어떻게 인식하였는지 살펴보기 위해 ‘예습의 질문과정기여’, ‘심층적인 질문작성’, ‘질문활동 부담감’, ‘질문답변 적절성’으로 세부요소를 구분하여 조사하였다. 세부요소들을 각각 3개의 문항으로 구성하였으며 문항 간 신뢰도 계수는 0.797, 0.682, 0.747, 0.813으로 모두 적절하였다. 예습과제 수행이 질문을 떠올리는 데 도움이 되었는지(예습의 질문과정 기여), 질문을 작성할 때 학습한 내용의 의미와 관계등을 생각하였는지(심층적인 질문작성), 질문작성의 회수와 양이 부담이 되었는지(질문활동 부담감), 질문에 대한 답변이 적절하였는지(질문답변 적절성) 등을 묻는 문항으로 구성하였다.
- 셋째, 대학 외부의 공학교육 전문가 단체들은 공학인재 양성을 위한 공학교육 모델에서 학습자의 적극적인 학습 참여를 권장한다. 대표적인 국내외 공학교육 전문가 단체인 CDIO(conceiving - designing - implementing - operating)initiative 국제협력협의체와 한국공학교육인증원은 공학교육의 질 향상을 위해 공학인재 역량 분석, 공학교육 모델 제시, 인증제도 강화 등의 다각적인 노력을 기울이고 있다(이희원,2018).
- 셋째, 질문 적극집단이 부재집단보다 유의하게 더 높고 동시에 3.90이상으로 높게 인식한 세부요소는 예습의 질문과정 기여(3.97), 내용이해(3.92), 교수자와의 상호작용(4.26)이었다. 이는 다른 수업시간에서도 한 학기동안 평균적으로 3회 이상 질문하는 적극적인 질문태도의 학습자들은 질문 활동을 통해 내용 이해를 증진시킬 수 있고, 특히 질문에 대한 교수자의 피드백을 통해 교수자와의 원활한 상호작용 효과를 상당히 높게 인식하고 있음을 시사한다.
- 홍경선과 김동익(2011)은 공과대학 수업에서 질문 작성지 활용을 통해 학습자 질문 활성화 수업을 시행하였다. 이 연구에서 학습자의 질문지 작성은 필수가 아닌 선택 활동이었으며, 질문을 생성한 학습자들은 생성하지 않은 학습자들보다 학업성취도, 학습태도, 수업만족도에서 더 긍정적이었다는 것을 보여주었다. 이 연구에서는 약 50%의 학습자가 질문 작성 활동에 참여하였고, 나머지 50%의 학습자는 질문을 하지 않았다.
- 이는 본 연구에서 설계·적용한 학습자 질문 활성화 활동이 소극집단에게 상당히 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 것을 시사한다.
- Jin과 Shin(2012)은 50명 이상 수강생의 대규모 강의식 공학 수업에서, 교수자의 답변에 대한 부담감을 해결하고자 학습자가 생성한 질문 중에서 인지수준이 높은 질문을 교수자가 선택하고 답변을 제공하는 전략을 활용하였다. 이러한 전략은 학습자의 인지적 몰입을 높이는데 긍정적인 효과가 있었으나, 학업성취도나 동기유발에는 상대적으로 효과가 적은 것으로 나타났다.
- 00)에서 유의한 차이가 있었다. 질문 소극집단(3.68, 3.68)과 적극집단(3.89, 3.58)은 수업에의 몰입과 흥미유도 효과를 부재집단(3.08, 2.86)보다 더 높게 인식하였으며, 특히 부재집단의 흥미유도 효과 인식은 2.86으로 상대적으로 낮았다. 한편 교수자와의 상호작용 효과를 적극집단(4.
- 00)하였으며 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 질문 적극성의 평균이 소극집단은 3.09로 보통수준이었으며, 적극집단은 3.86으로 상대적으로 높게 나타났다.
- 76)은 상대적으로 높은 편이었다. 질문활동 부담감을 제외한 나머지 세 가지 세부요소에 대한 평가는 적극집단, 소극집단, 부재집단 순으로 높았다.
- 넷째, ‘질문 답변받기’ 단계에서는 학습자의 질문에 대한 답변이 교수자에게 상당한 시간과 노력을 요구한다는 선행연구(최경희, 2004)를 참고하여, 다음과 같은 방식으로 답변이 이루어지도록 하였다. 첫째, 교수자는 사이버강의실에 제출된 학습자의 질문을 수업 전에 확인하고 정리하여, 수업시간에 이를 반영하여 강의를 진행하였다. 둘째, 학습자 스스로 수업을 들으면서 자신의 질문에 대해 답변을 작성해보고, 충분히 답변이 이루어지지 않았다면 교수자에게 다시 질문을 하도록 하였다.
- 첫째, 질문 부재집단이 적극집단보다 유의하게 더 낮게 인식하면서 동시에 3.00보다 낮은 결과를 보여준 세부요소는 심층적인 질문작성(2.58), 질문 생성(2.94) 및 표현(2.97) 능력개발, 수업에의 흥미유도(2.86)였다. 이는 다른 교과목 수업에서 질문을 일반적으로 전혀 하지 않는 성향의 학습자에게 학습자 질문 활동에 의무적으로 참여하도록 하더라도 이들이 심층적으로 질문을 작성한다거나 질문 생성 및 표현 능력을 쉽게 개발하기는 어렵다는 것을 시사한다.
- 임경화와 안정현(2016)은 이론 공학수업 모델로서 학습자 질문 생성 전략을 활용한 플립러닝 수업을 설계·적용하였다. 학습자의 모둠활동을 통한 질문 생성과 교수자의 질문 평가 및 피드백 제공은 학습자의 수업몰입도와 질문생성능력, 문제해결능력을 향상시키는 데 긍정적으로 영향을 미친다는 것을 보여주었다.
- 71)도 질문에 대한 긍정적 인식 효과를 부재집단보다 더 높게 인식하였다. 한편 질문표출의 인지적 및 정의적 장애극복에 대한 효과 인식은 3집단 간 유의한 차이는 없었으나 다른 세부요소와 비교하여 상대적으로 높았다.
후속연구
- 셋째, 질문태도 차이 외에 공학교육에서 다양한학습자 특성 차이를 학습자 질문 촉진 활동 설계에 반영하는 후속 연구를 진행한다면 학습자 특성과 질문 활성화 전략간 상관관계를 통합적으로 살펴볼 수 있을 것이다. 마지막으로, 학습자의 질문태도에 따라 작성된 질문 내용 및 유형을 비교하는 연구 수행을 통해, 집단별 질문의 질적 차이를 살펴볼 수 있을 것이다. 이러한 연구 결과는 학습자 질문 활성화 전략의 실제적인 효과분석에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
- 본 연구에서는 화학공학 전공 학습자들이 수강한 공업통계 한 개의 교과목을 대상으로 연구를 진행하고 56명의 자료를 분석하였기 때문에, 연구결과 해석이 편향적일가능성이 있다. 셋째, 질문태도 차이 외에 공학교육에서 다양한학습자 특성 차이를 학습자 질문 촉진 활동 설계에 반영하는 후속 연구를 진행한다면 학습자 특성과 질문 활성화 전략간 상관관계를 통합적으로 살펴볼 수 있을 것이다. 마지막으로, 학습자의 질문태도에 따라 작성된 질문 내용 및 유형을 비교하는 연구 수행을 통해, 집단별 질문의 질적 차이를 살펴볼 수 있을 것이다.
- 마지막으로, 학습자의 질문태도에 따라 작성된 질문 내용 및 유형을 비교하는 연구 수행을 통해, 집단별 질문의 질적 차이를 살펴볼 수 있을 것이다. 이러한 연구 결과는 학습자 질문 활성화 전략의 실제적인 효과분석에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
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