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문제 정의
- 따라서, 본 연구는 교육환경이 다른 국외에서 수행된 연구들을제외하여 이질성을 최소화하고자 하였으며, 연구 결과의 직접적 관련성(directness of evidence)과 일관성(consistency)의 제시가 선행되어야 하는 국제적 기준[20]에 의해 국내 대학생에게 적용된 플립러닝을 체계적 문헌 고찰하여 학습자의 개인적 변인인 자기주도 학습, 학습동기, 효능감, 학업성취도의 효과 크기를 확인하고자 한다.
- 본 연구는 국내 대학생에게 적용한 플립러닝 중재연구의 효과 크기를 파악하기 위해 체계적 고찰 및 메타분석 연구이다.
- 본 연구는 국내 대학생에게 적용한 플립러닝이 자기주도학습, 학습동기, 효능감, 학업성취감에 미치는 효과를 체계적 고찰과 메타분석을 시행하고자 한다. 구체적인 연구목적은 다음과 같다.
- 본 연구는 대학생에게 적용한 플립러닝 효과에 관한 연구를 체계적 고찰 및 메타분석을 실시하여 결과변수 별 효과 크기를 계량적으로 규명한 연구로써 그 의의가 있다.
- 본 연구는 체계적 고찰과 메타분석을 통해 2020년 8월까지 출판된 국내 대학생에게 적용한 플립러닝 교수법의 효과성에 대한 객관적 근거를 제시하였다. 메타분석의 결과, 대학생의 플립러닝의 자기주도학습, 학습동기, 효능감, 학업성취도를 높이는 데 통계적으로 유의한 효과가 있으며 중간효과 크기 이상으로 나타났다.
제안 방법
- 대학생에게 적용한 플립러닝에 선정된 21편을 대상으로 두 집단의 평균, 표준편차, 표본크기를 이용하여 교정된 표준화 평균효과 크기(Hedges’ g) 산출한 결과를 forest plot으로 제시하였다 (Figure 2). 전체 평균효과 크기는 0.
- 문헌검색에 사용한 주요 핵심어는 대학, 대학생, 러닝, 플립러닝, 플립드러닝, 거꾸로교실, 거꾸로수업, 역전학습, 반전학습, 역 진행 수업, 플립수업, instruction, flipping classroom, reverse instruction, flipped learning and effect, flipped learning and quantitative method를 키워드로 하였다. 또한, 국내 대학생을 대상으로 연구한 논문이 외국 학회 출판된 경우를 검색하였으나 기준에 부합한 논문은 발견할 수 없었다.
- Studies (RoB)를 사용하였다. 평가도구의 항목은 선택(NRCT는 교란변수, RCT는 배정순서은폐) 비뚤림(selection bias), 실행 비뚤림(performance bias), 결과 확인 비뚤림(detection bias), 탈락 비뚤림(attrition bias), 보고 비뚤림(reporting bias) 등으로 하여 각 항목과 설계에 따라 비뚤림의 위험을 ‘낮음’, ‘불확실’, ‘높음’으로 평가하였다.
대상 데이터
- 검색된 모든 논문은 서지 반출 프로그램인 엔드노트(End-Note X8)를 이 용해중복 검색 된 330편을 제외한 후 315편을 초록과 제목을 중심으로 검토하여 54편 선별하였다. 54편은 원문을 검토하여 대학생이 아닌 연구물 6편, 단일군 15편, 질적연구 2편, 통계치가 불명확한 10편을 제외하여 최종적으로 총 21편이 선정되었다(Appendix 1).
- 문헌 검색으로 총 645편이 검색되었다(Figure 1). 검색된 모든 논문은 서지 반출 프로그램인 엔드노트(End-Note X8)를 이 용해중복 검색 된 330편을 제외한 후 315편을 초록과 제목을 중심으로 검토하여 54편 선별하였다. 54편은 원문을 검토하여 대학생이 아닌 연구물 6편, 단일군 15편, 질적연구 2편, 통계치가 불명확한 10편을 제외하여 최종적으로 총 21편이 선정되었다(Appendix 1).
- 문헌 검색은 2020년 8월 9일까지 출판된 학술지·학위논문, 회색 문헌으로 하였다. 데이터베이스는 KoreaMed, KMBASE, 한국교육학술정보원(Research Information Sharing Service, RISS), 학술연구정보서비스(Korean Studies Information Service System, KISS), 과학기술정보통합 서비스(National Digital Science Library, NDSL), 국회 전자도서관을 이용하여 검색 후 참고문헌의 목록을 수기로 검색하였다.
- 문헌 검색으로 총 645편이 검색되었다(Figure 1). 검색된 모든 논문은 서지 반출 프로그램인 엔드노트(End-Note X8)를 이 용해중복 검색 된 330편을 제외한 후 315편을 초록과 제목을 중심으로 검토하여 54편 선별하였다.
- 교수 1인에게 검토하여 합의점에 도달하였다. 문헌 검색은 2020년 8월 9일까지 출판된 학술지·학위논문, 회색 문헌으로 하였다. 데이터베이스는 KoreaMed, KMBASE, 한국교육학술정보원(Research Information Sharing Service, RISS), 학술연구정보서비스(Korean Studies Information Service System, KISS), 과학기술정보통합 서비스(National Digital Science Library, NDSL), 국회 전자도서관을 이용하여 검색 후 참고문헌의 목록을 수기로 검색하였다.
- 본 연구에 포함된 연구는 2015년 이후 2020년 8월까지 출판된 21편이 포함되었다. 포함된 문헌 중 2018년에서 2020년 8월까지 출판된 문헌이 57.
- 대조군은 모두 강의식 교수법으로 나타났다. 실험군의 표본크기는 22 명에서 124명이었으며, 대조군의 표본크기는 15명에서 72명이었다. 플립러닝의 총 중재 회기는 1회기에서 24회기까지 진행한 것으로 보였으나 총회기를 서술하지 않은 연구물도 있었다.
- 1%)으로 나타났다. 연구 설계는 NRCT 20편(95.2%), RCT 1편(4.8%)으로 나타났다. 출판유형은 학술지 논문 12편(57.
데이터처리
- 본 연구의 자료 분석은 Comprehensive Meta Analysis (CMA) 2.2 프로그램(Biostat, Englewood, NJ, USA)을 이용하였다. 효과 크기 산출은 본 연구에서 선정된 연구들 간의 대상자, 집단크기, 개입방법, 비교그룹 등이 다양하다는 점을 인정하여 실제적인 차이를 반영하는 무선효과모형(random effects model)을 적용하였다 [21].
- 효과 크기의 이질성(heterogeneity)은 우선 숲 그림(forest plot)을 통해 시각적으로 살펴보았으며, 각 효과 크기들의 관찰된 분산인 Q값과 총 분산에 대한 실제 분산 비율인 Higgin’s I2 검증을 시행하였다. 본 연구의 조절효과 검증은 범주형 변인(출판유형)은 메타 ANOVA를, 연속형 변인(출판연도, 중재총회기, 표본크기)은 메타회귀분석하였다.
- 분석대상의 일반적 특성은 출판연도, 연구설계, 출판유형, 실험군, 대조군의 표본크기, 총 중재 회기, 결과변수를 빈도와 백분율로 분석하였다.
- 출판편향 검증은 깔대기 그림(funnel plot) 통해 시각적으로 대칭 정도를 확인한 후 통계적으로 가장 많이 활용되는 Egger’s linear regression asymmetry test를 적용하였다[23].
- 효과 크기 산출은 본 연구에서 선정된 연구들 간의 대상자, 집단크기, 개입방법, 비교그룹 등이 다양하다는 점을 인정하여 실제적인 차이를 반영하는 무선효과모형(random effects model)을 적용하였다 [21]. 효과 크기는 통계치의 평균, 표준편차, 표본크기를 이용하여 교정된 표준화 평균효과 크기(corrected standardized mean difference) Hedges’ g를 산출하였다[21]. 효과 크기의 해석은 Cohen [22]이 제시한 기준에 의해 0.
- 산출된 효과 크기의 통계적 의미는 95% 신뢰구간(95% confidence interval [CI])에서 ‘0’을 포함되지 않을 시 유의한 것으로 판단하였다. 효과 크기의 이질성(heterogeneity)은 우선 숲 그림(forest plot)을 통해 시각적으로 살펴보았으며, 각 효과 크기들의 관찰된 분산인 Q값과 총 분산에 대한 실제 분산 비율인 Higgin’s I2 검증을 시행하였다. 본 연구의 조절효과 검증은 범주형 변인(출판유형)은 메타 ANOVA를, 연속형 변인(출판연도, 중재총회기, 표본크기)은 메타회귀분석하였다.
이론/모형
- 0)의 고찰과정을 적용하였다[20]. 문헌 선정기준은 체계적 고찰 보고기준(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis [PRISMA])에 따라 수행하였으며, 핵심질문(Participants, Intervention, Comparisons, Outcomes, Study Design [PICOSD])은 다음과 같다. 첫째, 연구 대상(Participants): 국내 대학교의 재학생, 둘째, 중재(Intervention): 플립러닝, 셋째, 비교집단(Comparisons): 일반강의식 수업, 넷째, 결과(Outcomes): 자기주도학습, 학습동기, 효능감, 학업성취도이다.
- 본 연구의 분석대상 선정은 코크란 중재연구 체계적 문헌 고찰 매뉴얼(Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions 5.1.0)의 고찰과정을 적용하였다[20]. 문헌 선정기준은 체계적 고찰 보고기준(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis [PRISMA])에 따라 수행하였으며, 핵심질문(Participants, Intervention, Comparisons, Outcomes, Study Design [PICOSD])은 다음과 같다.
- 분석대상의 방법론적 질 평가는 NRCT 연구 20편은 코크란 연합의 Risk of Bias Assessment tool for Non-randomized Studies (RoBANS)를, RCT 연구 1편은 Risk of Bias Assessment tool for Randomized Studies (RoB)를 사용하였다. 평가도구의 항목은 선택(NRCT는 교란변수, RCT는 배정순서은폐) 비뚤림(selection bias), 실행 비뚤림(performance bias), 결과 확인 비뚤림(detection bias), 탈락 비뚤림(attrition bias), 보고 비뚤림(reporting bias) 등으로 하여 각 항목과 설계에 따라 비뚤림의 위험을 ‘낮음’, ‘불확실’, ‘높음’으로 평가하였다.
- 2 프로그램(Biostat, Englewood, NJ, USA)을 이용하였다. 효과 크기 산출은 본 연구에서 선정된 연구들 간의 대상자, 집단크기, 개입방법, 비교그룹 등이 다양하다는 점을 인정하여 실제적인 차이를 반영하는 무선효과모형(random effects model)을 적용하였다 [21]. 효과 크기는 통계치의 평균, 표준편차, 표본크기를 이용하여 교정된 표준화 평균효과 크기(corrected standardized mean difference) Hedges’ g를 산출하였다[21].
성능/효과
- 결과변수 별 효과 크기를 비교해 본 결과, 학습동기(Hedges’ g=0.83)가 가장 큰효과 크기를 보였고, 자기주도학습(Hedges’ g=0.78), 학업성취도(Hedges’ g=0.66), 효능감(Hedges’ g=0.50) 순으로 나타났다. 이는 초·중·고·대학생 적용한 플립러닝을 메타분석 연구[15], Jung과 Lee [8]의 대학생의 플립러닝 연구, Joo [24]의 웹기반 PBL (Problem-Based Learning) 프로그램 메타분석 연구에서 자기주도학습능력이 큰효과 크기로 나타나 본 연구 결과와 일치한다.
- 결과변수는 모두 95% CI에서 0을 포함하지 않아 통계적으로 유의하였으며, 학습동기(Hedges’ g=0.83)가 가장 큰효과 크기였으며, 그 다음은 자기주도학습(Hedges’ g=0.78), 학업성취도(Hedges’ g=0.66), 효능감(Hedges’ g=0.50) 순으로 나타났다(Table 2).
- 플립러닝의 총 중재 회기는 1회기에서 24회기까지 진행한 것으로 보였으나 총회기를 서술하지 않은 연구물도 있었다. 결과변수는 자기주도학습 8편(25%), 학습동기 8편(25%), 효능감 9편 (28%), 학업성취감 7편(22%)으로 나타났다.
- 9%)이었다. 대조군은 모두 강의식 교수법으로 나타났다. 실험군의 표본크기는 22 명에서 124명이었으며, 대조군의 표본크기는 15명에서 72명이었다.
- 근거를 제시하였다. 메타분석의 결과, 대학생의 플립러닝의 자기주도학습, 학습동기, 효능감, 학업성취도를 높이는 데 통계적으로 유의한 효과가 있으며 중간효과 크기 이상으로 나타났다. 현재 코로나19를 비롯하여 급변하는 사회환경에 대학생의 자기주도 학습, 학습동기, 효능감, 학습성취도를 높이기 위한 플립러닝 교수법의 활용도가 교육현장에서 높아지고 있음을 고려할 때, 메타분석을 시도한 본 연구의 결과는 그 의의가 크다고 할 수 있다.
- 방법론적 질 평가를 살펴보면, 선택 비뚤림 영역에서 21편 모두 낮음(100%)으로 나타났으나, NRCT 연구에서 교란변수 비뚤림이 20편 중 5편(24%), RCT 1편(5%)에서 배정순서은폐 비뚤림이 불확실하였다. 실행 비뚤림이 불확실 5편(24%), 낮음 16편 (76%), 결과 확인 비뚤림이 불확실 6편(29%), 높음 3편(14%), 낮음 12편(57%)으로 보였으며, 탈락과 보고 비뚤림은 낮음이 21편 (100%)으로 평가되었다(Table 1).
- 효과적인 학습자 중심교육을 위해서는 학습자가 학습 과정에서 학습에 적극적으로 참여하며 학습해 나가는 학습구동력(Learning Driving Force)이 필수적이다[26]. 본 연구는 대학생에게 적용한 플립러닝의 효과가 Han [26]이 주장하는 학습구동력으로 학습동기, 자기주도 학습, 효능감, 학업성취도가 대학생에게 적용한 플립러닝에 효과가 있음을 검증되었다. 이러한 결과에 의해 플립러닝은 전통적인 강의 위주의 교수법에서 벗어난 미래형 수업 모델[27]로 대학교육 환경에 적극적으로 도입한다면 이 시대가 원하는 인재상에 필요한 자기주도학습, 학습동기, 효능감, 학업성취감을 향상할 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구는 총 21편의 대학생에게 적용한 플립러닝 교수법 연구를 분석한 결과, 전체 평균효과 크기는 .69으로 중간효과 크기에 해당되었다. 이는 초등학생에서 대학생을 통합 분석한 Suh [15] 의 연구에서 조절변수인 대학생의 효과 크기 0.
- 본 연구의 출판편향은 funnel plot 통해 시각적으로 확인한 결과 좌우 대칭이 아님이 관찰되어 객관적으로 검정하기 위해 Egger’s regression test를 실시하여 비대칭 정도의 유의성을 통계적으로 확인한 결과 출판편향이 없는 것(t=1.79, p=0.08)으로 나타났다(Figure 3).
- 분석대상의 일반적 특성을 살펴보면, 출판연도는 2020년 8월까지 검색된 문헌을 검색한 결과 2015년에서 2017년 9편(42.9%), 2018년에서 2020년 8월은 12편(57.1%)으로 나타났다. 연구 설계는 NRCT 20편(95.
- 80 이상이면 큰 효과 크기로 하였다. 산출된 효과 크기의 통계적 의미는 95% 신뢰구간(95% confidence interval [CI])에서 ‘0’을 포함되지 않을 시 유의한 것으로 판단하였다. 효과 크기의 이질성(heterogeneity)은 우선 숲 그림(forest plot)을 통해 시각적으로 살펴보았으며, 각 효과 크기들의 관찰된 분산인 Q값과 총 분산에 대한 실제 분산 비율인 Higgin’s I2 검증을 시행하였다.
- 불확실하였다. 실행 비뚤림이 불확실 5편(24%), 낮음 16편 (76%), 결과 확인 비뚤림이 불확실 6편(29%), 높음 3편(14%), 낮음 12편(57%)으로 보였으며, 탈락과 보고 비뚤림은 낮음이 21편 (100%)으로 평가되었다(Table 1).
- 조절효과 분석에서는 출판연도, 중재횟수, 표본 크기가 효과 크기에 미치는 경향을 살펴본 결과 통계적으로 유의하지 않았지만, 중재 총회기가 길수록 효과 크기가 작았다. 선행연구를 살펴보면, 초·중·고·대학생의 플립러닝 설계요인 메타분석에서는 10주 이상이 가장 큰 효과 크기[17], 중·고등학생 통합 분석에서는 중재 회기가 길수록 효과 크기가 더 크게 나타나[16] 본 연구 결과와 상반된 연구 결과이다.
후속연구
- 결론적으로 최근에 대학생의 플립러닝 교수법은 학습동기를 중요시하는 교육환경과 학습자가 능동이고 자율인 학습경험을 중요시하는 교육 패러다임의 변화[7] 때문에 역동적인 교육환경에서 실천적 교수 방법[29, 30]으로서 계속된 효과에 대한 검증이 이루어져야 한다. 특히 급변하는 보건 의료환경에 필요한 인재육성을 위해 간호교육은 전통적인 강의식 수업과 제한된 실습환경으로는 한계가 있으므로 학습자 스스로가 사전학습, 심화된 이론교육과 확고한 지식확장을 돕는 플립러닝이 적극적으로 적용되어야 할 것이다.
- 이는 플립러닝 중재 제공자와 평가자를 논문에 언급하지 않았거나 연구자가 직접프로그램을 실시하여 맹검이 이루어지지 않아 나타난 결과이다. 따라서, 추후 연구에서는 중재 제공자, 평가자에 대해서 명확한 제시와 다양한 눈가림 방법이 필요할 것이다.
- 특히 급변하는 보건 의료환경에 필요한 인재육성을 위해 간호교육은 전통적인 강의식 수업과 제한된 실습환경으로는 한계가 있으므로 학습자 스스로가 사전학습, 심화된 이론교육과 확고한 지식확장을 돕는 플립러닝이 적극적으로 적용되어야 할 것이다. 또한, 대학생이 선호하는 다양한 기법을 이용한 플립러닝 교수법에 대한 개발과 효과에 대한 검증이 필요할 것으로 여겨진다.
- 다만, 국내 대학생에게 적용한 플립러닝의 연구로 효과를 평가한 제한점이 있다. 또한, 추후 분석에서는 플립러닝의 다양한 결과변수에 대한 효과에 대해서도 고찰할 필요가 있다.
- 본 연구는 대학생에게 적용한 플립러닝의 효과가 Han [26]이 주장하는 학습구동력으로 학습동기, 자기주도 학습, 효능감, 학업성취도가 대학생에게 적용한 플립러닝에 효과가 있음을 검증되었다. 이러한 결과에 의해 플립러닝은 전통적인 강의 위주의 교수법에서 벗어난 미래형 수업 모델[27]로 대학교육 환경에 적극적으로 도입한다면 이 시대가 원하는 인재상에 필요한 자기주도학습, 학습동기, 효능감, 학업성취감을 향상할 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구의 분석대상이 수업설계가 명확하게 제시되지 않아 분석에 어려움이 있었다. 추후 대학생의 플립러닝에 대한 명확한 설계를 기반으로 한 연구가 축적된 후에 반복적인 메타분석이 필요할 것으로 여겨진다. 또한 플립러닝 과정의 반복적인 조정과 개선을 통한 플립러닝 적용과 활용을 위한 엄격하고 실용적인 지침 구성이 필요하며[24], 대학생의 특성을 고려한 플립러닝에 대한 교수설계가 필요함을 보여주고 있다.
- 하지만 설계 유형에서는 단 1편을 제외한 모든 연구물이 NRCT 연구였다. 추후에는 대학교육 기반의 플립러닝 교수법의 질적 향상을 위해서는 RCT 연구가 활발히 진행될 필요가 있다.
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