[논문]뇌 기억-학습 원리를 적용한 중등영어교사 임용시험 준비용 어플

이혜진

doi:10.5392/jkca.2021.21.01.311

뇌 기억-학습 원리를 적용한 중등영어교사 임용시험 준비용 어플
An Exam Prep App for the Secondary English Teacher Recruitment Exam with Brain-based Memory and Learning Principles 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.21 no.1, 2021년, pp.311 - 320

이혜진 (원광대학교 영어교육과)

초록
AI-Helper

현재 국내 국·공립 중등교사가 되기 위한 유일한 등용문은 중등교원 임용시험이며 2014학년도 개정 이후 임용시험의 모든 문항이 서답형으로 전환되었기 때문에 더 완성도 높고 정확하고 견고한 답안 작성이 요구된다. 재인기억을 측정하는 선택형 문항과 비교하면 회상기억을 측정하는 서답형 문항의 경우 정보 인출을 위해 더 많은 인지적 노력이 요구된다. 이 때문에 지속적인 암기 및 인출 연습이 필요하지만 이를 수행할 수 있는 학습 도구가 충분하지 않다. 이러한 맥락에서 본고는 중등영어교사 임용시험 준비용 모바일 어플인 ONE PASS를 구현하였다. 본 어플에서는 특히 인지작용의 근간이 되는 뇌의 작용기제를 반영하여 학습용 콘텐츠를 구현하였으며 학습계획 설정 및 동기측정, 마인드맵, 브레인스토밍, 기출문제 등 다양한 기능을 구안하였다. 본 연구는 학습용 어플 콘텐츠 개발 관련 연구에 이바지함과 동시에 임용시험 수험자들에게 조금이나마 도움이 될 수 있기를 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

At present, the secondary school teacher employment examination(SSTEE) is the only gateway to become a national and public secondary teacher in Korea, and after the revision from the 2014 academic year, all the questions of the exam have been converted to supply-type test items, requiring more definitive, accurate, and solid answers. Compared to the selection-type test items that measure recognition memory, the supply-type questions, testing recall memory, require constant memorization and retrieval practices to furnish answers; however, there is not enough learning tools available to support the practices. At this juncture, this study invented a mobile app, called ONE PASS, for the SSTEE. By unpacking the functional mechanisms of the brain, the basis of cognitive processing, this ONE PASS app offers a set of tools that feature brain-based learning principles, such as a personalized study planner, motivation measurement scales, mind mapping, brainstorming, and sample questions from previous tests. This study is expected to contribute to the research on the development of learning contents for applications, and at the same time, it hopes to be of some help for candidates in their exam preparation process.

주제어

표/그림 (8)

그림 그림 1. 일반적인 뉴런구조[4]
그림 그림 2. ONE PASS 메인 아이콘, 로딩 화면(좌, 우)
그림 그림 3. 접속화면, 호문쿨루스 손[7](좌, 우)
그림 그림 4. 메인화면, 영역별 학습화면, 학습소개 화면(좌,중,우).
그림 그림 5. 성취동기 측정 및 학습계획(좌, 우)
그림 그림 6. 마인드맵 동영상 및 마인드맵 퀴즈(좌, 우)
그림 그림 7. 기출문제 구분 및 기출문제 예시(좌, 우)
그림 그림 8. 브레인스토밍, 기출문제, 시험문제 만들기(좌,중,우)

AI 본문요약
AI-Helper

제안 방법

둘째, 분석 및 기획 단계에서는 기존 선행연구들을 어플 개발 목적, 어플이 사용된 학문분야, 어플을 설계하기 위해 사용된 저작도구 프로그램, 어플 구현을 위한 이론적 토대 등을 분석하고 시중에 나온 학습용 어플에 수록된 콘텐츠의 내용 및 특장점을 분석하여 본 어플 개발에 참고하였다. 셋째, 설계 단계에서는 앞서 조사한 내용을 바탕으로 프로그래밍 지식 없이 비전문가도 간단하게 어플 저작도구를 탐색하였고 노 코드(no code) 프로그램인 스마트메이커를 통하여 본 어플을 설계하였다.
본 ONE PASS 어플에서는 전공 필독서들의 목차, index, 기출문제를 토대로 각 개념별 마인드맵을 만들었다. 마인드맵을 이용하여 10여분 동안 이론적 개념을 설명하는 짧은 영상을 만들었는데 이와 관련된 뇌 과학적 기제는 다음과 같다.
본 어플에서는 시험 효과를 통해 장기기억을 촉진시키고자 중등임용시험 기출문제를 활용하였다.
본 중등영어교사 임용시험용 어플은 조사, 분석 및 기획, 설계, 구현 총 4단계 절차를 거쳐 구현되었다. 첫째, 조사 단계에서는 학습과 기억에 영향을 미치는 뇌의 인지작용 기능을 조사하였다.
교과내용 전문가는 교수- 학습시 가장 필요한 부분이 무엇인지에 대한 지식과 경험이 있으므로 본고에서처럼 인공지능(AI) 기술을 소프트웨어 공학에 접목시켜 어플 설계 과정의 거의 모든 부분을 자동화한 어플 저작도구를 사용한다면 비교적 편리하게 구현할 수 있을 것이다. 비전공자도 쉽게 어플을 설계 및 구현할 수 있는 어플 제작 프로그램으로 AppyBuilder, Thunkable, MIT App Inventor, Kodular 등 시중에 여럿 있지만 본 연구에서는 범용성이 높은 스마트메이커를 사용하였다. 본 연구는 중등영어 교사 임용시험을 중심으로 영어교육학에 국한해 어플을 개발하였지만 모든 학습의 기반이 되는 뇌 과학을 근간으로 하였기에 다른 학문 분야에서도 응용 가능성에 대한 시사점을 가늠해볼 수 있을 것이다.
둘째, 분석 및 기획 단계에서는 기존 선행연구들을 어플 개발 목적, 어플이 사용된 학문분야, 어플을 설계하기 위해 사용된 저작도구 프로그램, 어플 구현을 위한 이론적 토대 등을 분석하고 시중에 나온 학습용 어플에 수록된 콘텐츠의 내용 및 특장점을 분석하여 본 어플 개발에 참고하였다. 셋째, 설계 단계에서는 앞서 조사한 내용을 바탕으로 프로그래밍 지식 없이 비전문가도 간단하게 어플 저작도구를 탐색하였고 노 코드(no code) 프로그램인 스마트메이커를 통하여 본 어플을 설계하였다. 어플 프로토타입을 구현한 다음 임용시험 수험생, 영어교육 전공자에게 사용성 평가를 의뢰하였으며 컴퓨터 공학 전공자에게 자문을 구하고 지속적으로 수정작업을 거쳤다.
둘째, 이중부호화 및 정보처리이론에 근거하여 마인드맵을 통해 정보를 체계적이고 조직적으로 제공하며 점화 효과(priming)를 접목시킨다. 셋째, 학습 정보를 여러 차례 부호화(encoding)하는 것보다 정보 인출(retrieval)을 경험하도록 하는 것이 장기 기억 강화에 효과적이므로 다양한 인출 연습 제공 및 시험효과를 경험하도록 기능을 구안한다. 특히 서답형의 경우 표적 대상(target)과 관련이 있는 단서가 직접적으로 제시되지 않고 기억을 산출해야 하므로 정보의 부호화와 인출 방식을 학습 기능으로 구현하는 데 심혈을 기울였다.
셋째, 설계 단계에서는 앞서 조사한 내용을 바탕으로 프로그래밍 지식 없이 비전문가도 간단하게 어플 저작도구를 탐색하였고 노 코드(no code) 프로그램인 스마트메이커를 통하여 본 어플을 설계하였다. 어플 프로토타입을 구현한 다음 임용시험 수험생, 영어교육 전공자에게 사용성 평가를 의뢰하였으며 컴퓨터 공학 전공자에게 자문을 구하고 지속적으로 수정작업을 거쳤다. 예를 들면 어플 이용자가 정보를 직관적으로 인지할 수 있도록 각 영역을 명확하게 구분하였으며 사용자 인터페이스를 전반적으로 일관성 있게 디자인하였으며 내용의 중요도에 따라 일부 폰트의 색과 속성을 다르게 설정하였으며 전체적인 배열 배치도 변경하였다.

성능/효과

오늘날처럼 사물인터넷 기반 모바일 기기 사용이 만연한 시대에 기존의 교수자 중심의 수업 방식 그대로를 답습하는 관행은 시대적 변화를 도외시하는 처사라 할 수 있으며 일상생활의 일부가 되어버린 스마트폰을 교수-학습에 활용하는 것은 전적으로 권장할 만한 일이 되었다. 교과내용 전문가는 교수- 학습시 가장 필요한 부분이 무엇인지에 대한 지식과 경험이 있으므로 본고에서처럼 인공지능(AI) 기술을 소프트웨어 공학에 접목시켜 어플 설계 과정의 거의 모든 부분을 자동화한 어플 저작도구를 사용한다면 비교적 편리하게 구현할 수 있을 것이다. 비전공자도 쉽게 어플을 설계 및 구현할 수 있는 어플 제작 프로그램으로 AppyBuilder, Thunkable, MIT App Inventor, Kodular 등 시중에 여럿 있지만 본 연구에서는 범용성이 높은 스마트메이커를 사용하였다.
그러나 학습목표 달성에 있어 뇌-기억학습원리 이론을 이해하는 것은 그 자체로 중요성을 지니고 있으며 이를 바탕으로 실제 다양한 기능의 교육용 콘텐츠를 개발하였다는 점에서 실효성 있는 연구라고 할 수 있겠다. 또한, 수험자로 하여금 시험 준비를 효율적으로 하고, 시험준비 과정이 지속되게 하기 위하여 이동에 대한 접근성 혹은 편의성이 높은 스마트폰을 매개로 뇌의 기억형성 이론과 적용 사이의 간극을 좁혔다는 점에서 그 의의가 있다. 이러한 뇌 기억 메커니즘을 접목시킨 학습용 컨텐츠의 타당성이 확보되고 교육적 효과가 여러 실험적 증거에 의해 입증되면 교수설계 분야에서 활성화될 것으로 기대된다.
현재 국공립 중등교사가 되기 위한 최종 관문이자 유일한 등용문은 중등교원임용 경쟁시험이다. 취업 시장의 불안한 고용구조와 경제 위기 확산에 따라 안정성을 이유로 교사에 대한 선호도가 증가하였으며 최근 4년간의 전공영어 임용시험 경쟁률 추이를 보면 2017학년도는 288명 선발에 6820 지원, 2018학년도는 249명 선발에 2450명 지원, 2019학년도는 238명 선발에 5557명 지원, 2020학년도는 251명 선발에 4791명 지원하였다. 현재 임용시험에 응시하는 수험자들은 사범대나 교육대학원, 혹은 교직과정에서 소정의 과정을 이수한 교원 자격증을 취득자이며 종종 낙타가 바늘귀를 통과하기만큼 어렵다는 임용시험에 합격하기 위해 전심전력하고 있다.

후속연구

비전공자도 쉽게 어플을 설계 및 구현할 수 있는 어플 제작 프로그램으로 AppyBuilder, Thunkable, MIT App Inventor, Kodular 등 시중에 여럿 있지만 본 연구에서는 범용성이 높은 스마트메이커를 사용하였다. 본 연구는 중등영어 교사 임용시험을 중심으로 영어교육학에 국한해 어플을 개발하였지만 모든 학습의 기반이 되는 뇌 과학을 근간으로 하였기에 다른 학문 분야에서도 응용 가능성에 대한 시사점을 가늠해볼 수 있을 것이다.
본 연구의 한계점은 학습용 어플의 효과성 검증 부재이다. 실제 학습자들에게 적용해보고 ONE PASS에 대한 그들의 인식, 만족도 및 학습 효과 등을 사전-사후검사를 실시하여 타당성을 실험적으로 검증하였다면 본 어플의 교육적 효과성을 보다 객관적으로 논할 수 있었을 것이다.
학습 개념의 주요쟁점 및 전반적인 구조를 파악해보면서 예상 문제를 만들어보면 평가원의 출제 의도를 파악하고 이에 부합되는 문제 해결 능력을 기를 수 있을 뿐만 아니라 아날로그 방식으로 직접 손으로 쓰고 정리하는 과정에서 개념을 확실하게 이해할 수 있을 것이다. 수험자들간 혹은 수험자와 교수자간 상호작용 기능을 추가로 설계하여 출제자의 입장에서 기출문제를 다른 각도로 변형 시켜 예상 문제를 직접 만들어보고 다른 수험자들과 공유한 다음 서로 바꿔서 풀어볼 수 있는 기회가 주어진다면 문제 분석 및 해결능력도 신장시킬 기회가 주어질 것이다.
본 연구의 한계점은 학습용 어플의 효과성 검증 부재이다. 실제 학습자들에게 적용해보고 ONE PASS에 대한 그들의 인식, 만족도 및 학습 효과 등을 사전-사후검사를 실시하여 타당성을 실험적으로 검증하였다면 본 어플의 교육적 효과성을 보다 객관적으로 논할 수 있었을 것이다. 그러나 학습목표 달성에 있어 뇌-기억학습원리 이론을 이해하는 것은 그 자체로 중요성을 지니고 있으며 이를 바탕으로 실제 다양한 기능의 교육용 콘텐츠를 개발하였다는 점에서 실효성 있는 연구라고 할 수 있겠다.
또한, 수험자로 하여금 시험 준비를 효율적으로 하고, 시험준비 과정이 지속되게 하기 위하여 이동에 대한 접근성 혹은 편의성이 높은 스마트폰을 매개로 뇌의 기억형성 이론과 적용 사이의 간극을 좁혔다는 점에서 그 의의가 있다. 이러한 뇌 기억 메커니즘을 접목시킨 학습용 컨텐츠의 타당성이 확보되고 교육적 효과가 여러 실험적 증거에 의해 입증되면 교수설계 분야에서 활성화될 것으로 기대된다. 본 연구는 기억의 매커니즘을 재구성하고 실제로 재현하였다는 데에서 그 의미와 가치를 찾을 수 있을 것이다.
특히 컴퓨터 프로그래머나 IT 관련 전문가가 아닌 특정 분야의 교과 내용 전공자에 의해 설계된 본 어플은 전문적인 수준에서 콘텐츠를 구현하지는 못했지만, 해당 분야에 전문 지식과 경험이 있으므로 어플 이용자들의 필요와 요구에 비교적 높은 수준의 부합도를 보일 수 있을 것으로 사료된다. 오늘날처럼 사물인터넷 기반 모바일 기기 사용이 만연한 시대에 기존의 교수자 중심의 수업 방식 그대로를 답습하는 관행은 시대적 변화를 도외시하는 처사라 할 수 있으며 일상생활의 일부가 되어버린 스마트폰을 교수-학습에 활용하는 것은 전적으로 권장할 만한 일이 되었다.

참고문헌 (12)

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지승은, 김우일, "효과적인 음성 인식 평가를 위한 심층 신경망 기반의 음성 인식 성능 지표," 한국정보통신학회논문지, 제21권, 제12호, pp.2291-2297, 2017.

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S. Lee, "Vroom's expectancy theory and the public library customer motivation model," Library Review, Vol.56, No.9, pp.788-796, 2007.

상세보기
S. Rehman, A. Sehar, and M. Afzal, "Performance Appraisal; Application of Victor Vroom Expectancy Theory," Saudi Journal of Nursing and Health Care, Vol.2, No.12, pp.431-434, 2019.
이다을, 시험 효과에 대한 뇌과학적 이해와 교육적 시사점, 서울교육대학교 교육전문대학원, 석사학위논문, 2016.

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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