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- [교육연구 요약] SCIENCE 저널 기사 북미 대학 이공계 수업은 어떤가? 2000여개 수업관찰 결과
- 우리 대학은 지난 10여 년간 ACE 사업 등의 여러 사업을 통해 대학수업의 내용, 교수학습방법을 보다 학생 중심으로 변화시키기 위하여 노력해왔습니다. 북미의 많은 교육기관들도 대학의 학부 이공계수업 (STEM: Science, Technology, Engineering, Mathematics) 교육에 학생 중심 전략을 도입하고자 애써왔습니다. 그 결과로 북미 대학 이공계 수업은 어떻게 달라졌을까요? 이를 확인하는 방법으로 기존의 연구들은 주로 교수진의 자기보고 설문조사를 했습니다. 그러나 설문조사는 신뢰성 위협에 취약하고 수업환경의 복잡성을 과소평가하는 등의 한계를 갖고 있습니다. SCIENCE (30 MARCH 2018 VOL 359 ISSUE 6383) 저널 policy forum에 실린 Anatomy of STEM teaching in North American universities 연구진은 북미 25 개 대학 (24개 박사학위 수여대학, 1대 학부 대학) 548명의 개별 STEM 교수진이 가르치는 2008개의 수업에서 직접 관찰을 통해 STEM 교육의 실재를 평가하는 데이터를 수집하였습니다. 연구대상 교수진은 평균 1.3개 교과목에서 3.2회의 수업관찰을 받았습니다. 관찰대상 교과목은 하위(1,2학년) 수준 교과목이 71.4 %, 상위 수준(3, 4학년) 교과목이 19.8 %, 대학원 교과목이 4.7 %, 교차리스팅 교과목이 0.3 %, 특정하기 어려운 교과목이 3.7%였고, 7개 STEM 학문분야(화학, 공학, 물리학, 컴퓨터과학, 지질학, 생물학, 수학)를 포함하였습니다. 수업관찰도구로 Classroom Observation Protocol for Undergraduate STEM (COPUS)를 사용하여 수업을 2분 간격으로 관찰하여 학생 행동 13 개(예 : 듣기, 질문 응답), 교수자 행동 12개 (예 : 강의, 질문하기)의 발생을 체크하고 문서화하는 방식으로 조사하였습니다. 연구를 통해 도출한 세가지 수업유형: 가르치고자하는(didactic), 상호작용적인(interactive), 학생중심(student-centered) 연구결과, 가장 보편적인 교수자 행동은 강의(lecture) (주어진 수업을 2분 간격으로 조사했을 때 평균 74.9 % ± 27.8 %)였고, 그 다음으로 실시간 쓰기 (평균 35.0 % ± 35.2 %), 비 수사적(nonrhetorical) 질문하기 (25.0 % ± 21.4 %) 질문에 대한 추후활동 (14.3 % ± 18.9 %), 학생 질문에 답하기 (11.5 % ± 12.8 %), 클리커를 사용한 질문하기 (10.0 % ± 16.5 %) 등을 실시했다. 학생들의 행동으로는 주로 교수자의 말 듣기 (87.1 % ± 20.8 %), 교수자의 질문에 답하기 (21.6 ± 19.8 %), 질문하기 (10.4 ± 12.1 %) 등이 있었습니다. 교수자와 학생의 행동빈도와 더불어, 어떤 전략이 다른 전략과 함께, 혹은 다른 전략을 대신하는지를 드러내기 위하여, 네 유형의 교수자 행동(강의, 질문하기, 클리커 질문하기, 학생과의 일대일 활동)과 네 유형의 학생 행동(클리커 질문에 그룹으로 활동하기, 그룹 워크시트 활동, 기타 그룹활동, 질문하기) 으로 군집을 만들어 잠재 프로필 분석을 하였습니다. 그 결과 수업유형은 7개의 군집으로 구성되어 있으며, 각각 고유한 교수(instructional) 프로파일을 보였습니다 (그림 1). "가르치고자하는(didactic)"이라고 이름붙인 (군집 1과 2)라고 표시된 첫 번째 교수 프로필 그룹은 수업시간의 80 % 이상이 강의로 구성되는 강의실을 보여줍니다. 관찰결과의 55%가 이 광범위한 교수스타일에 속해있었습니다. 군집 1에는 학생과의 산발적인 질문을 제외하고는 관찰된 학생 개입이 없었지만, 군집 2에는 클리커 질문이 있었고 때때로 그룹활동과 연결되었습니다. "상호작용적인 강의(interactive lecture)"(군집 3와 4)라는 두 번째 교수 프로필 그룹은 "기타 그룹 활동"(군집 3) 및 "클리커 질문에 그룹으로 활동하기"과 같은 학생 중심의 전략으로 강의를 보완하는 스타일을 보여줍니다. 관찰한 수업의 27%가 이 군집에 해당하는 것으로 분류되었습니다. 마지막으로, 군집 5, 6, 7은 학생 중심 전략을 수업의 상당 부분에 포함시키는 스타일을 묘사합니다. 관찰결과의 18% 수업이 "학생 중심“ 유형이었습니다. 군집 5는 다양한 그룹활동 전략을 일관되게 사용하는 모습을 보이지만, 군집 7은 비슷한 다양성을 나타내지만 일관성이 떨어집니다. 군집 6의 일부는 인기있는 스타일의 수업인 Process Oriented Guided Inquiry Learning 과 유사하지만, 다른 일부는 강의의 비중이 높기 때문에 그룹 워크시트 활동, 교수자의 일대일 지원 활동 등의 전략을 나타낼 수 있습니다. 강의식 혹은 학생중심의 수업유형과 관련이 있다고 알려진 수업규모, 교과목의 수준, 학문분야 등과 수업유형과의 상관관계를 실증적으로 검증해본 결과, 수강생이 많은 대규모 수업(100명 이상)이 소규모 수업(50명 이하)에 비해 가르치고자하는(didactic) 수업유형으로, 수강생이 적은 소규모의 수업이 대규모 수업에 비해 학생 중심(student-cnetered)의 수업유형으로 분류되었습니다. 또한 움직이는 좌석(flexible seating)을 갖춘 강의실의 수업이 학생 중심의 수업유형으로 분류될 가능성이 더 컸습니다. 또한 이 연구는 수업유형과 교과목 수준 간에 유의미한 관계가 없음을 발견했으며, 수업유형은 교육과정 전반에 걸쳐 비슷하게 나타남을 확인하였습니다. 학문분야에 따른 수업유형을 살펴보자면, 화학, 공학, 물리학, 컴퓨터과학, 지질학, 생물학, 수학 가운데 상대적으로 수학과 지질학이 학생중심 유형이 많으며, 생물학은 상호작용적인 유형, 화학은 가르치고자하는 유형을 더 보였습니다. 연구를 통해 교수자가 티칭을 다양화한다는 것도 발견하였습니다. 두 번 이상 관찰했던 교과목의 약 절반 (53.7 %)만이 세 가지 유형(가르치고자하는, 상호작용적인, 학생중심의) 중 하나로 분류되었고, 41.9 %는 두 가지 유형으로 분류됨에 따라 동일한 교과목이더라도 더 자주 관찰할수록 교수자의 더 많은 수업유형을 관찰할 수 있음을 확인하였습니다. 이 연구는 세 가지 결과로서 연구를 요약합니다. (i) 가르치고자하는 수업유형의 한계에 대한 충분한 증거가 있음에도 불구하고, 학부 STEM 교육 전반에 걸쳐 가르치고자하는(didactic) 수업이 퍼져있다. (ii) 교수대상 설문조사 결과는 강의실 레이아웃과 수업규모가 수업 혁신의 장벽이라 보고있으나, 움직이는 좌석을 갖춘 강의실 레이아웃이나 소규모 수업이 반드시 학생중심 수업유형의 증가를 이끌어내는 것은 아니었다. (iii) 신뢰로운 수업유형을 밝히기 위해서는 최소한 네 번의 참관이 필요하다. 이 연구는 북미의 대학, 7개의 학문분야만을 대상으로 했다는 점이나, COPUS가 수업행동의 질이 아닌 빈도만을 보고한다는 한계가 있으나, 수업이 실제로 어떻게 이루어지는지를 보다 신뢰롭게 보고한 결과라는 점에서 우리 대학 수업은 어떠한지를 다시 생각해보게 합니다. 원문 URL: http://science.sciencemag.org/content/359/6383/1468 본 기사는 SCIENCE (30 MARCH 2018 VOL 359 ISSUE 6383) policy forum에 실린 Anatomy of STEM teaching in North American universities 요약, 정리한 것입니다. 교육개발센터는 학생들이 참여하는 수업을 만들기 위한 교수설계 컨설팅 및 자료제공 서비스를 해드리고 있습니다. 작성: 이상은 책임연구원 (02-760-0978, seelee@skku.edu)
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- 작성일 2023-10-19
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- 온라인수업에서 총 학습시간, 학습접속 횟수, 학습시점 간격의 규칙성 중 학업성취에 정적인 영향을 주는 것은 무엇일까?
- 온라인수업에서 총 학습시간, 학습접속 횟수, 학습시점 간격의 규칙성 중 학업성취에 정적인 영향을 주는 것은 무엇일까? 조일현과 김윤미(2013)의 연구는 온라인수업에서 학습자가 학습을 성공적으로 수행하기 위한 중요요소로서 ‘시간관리’활동을 연구가설로 정하고, 이를 학습분석학적으로 접근하여 시간관리 활동이 학업성취도에 어떠한 영향을 미치는지 밝히고자 하였습니다. '시간관리’ 활동으로는 규칙적 학습 참여 정도를 나타내는 학습시점 간격의 규칙성, 총 로그인 시간, 총 접속 횟수 등을 선정하였고, 조일현과 김윤미(2013)의 연구에서 주목할 점이자 연구변수를 측정하는 방법으로 학습자들이 학습과정에서 실제 실행한 학습행동을 초 단위로 기록된 LMS 상의 로그데이터를 활용하여 연구변수들을 객관적으로 측정함으로써, 자기보고식 설문 측정이 가진 기존 연구들의 방법론적 한계를 극복하고자 하였다는 것입니다. 기업 이러닝 [위험설계와 보험설계] 수강생 성인학습자 632명의 로그데이터를 통해, 학습시점 간격의 규칙성과 총 학습시간, 학습 접속 횟수의 학업성취도에 대한 영향력을 검정한 결과, 학습시점 간격의 규칙성은 학업성취도를 유의미하게 예측하는 것으로 나타났습니다. 즉, 학습에 규칙적으로 참여한 학습자의 학업성취도가 높았습니다. 그에 반해 총 로그인시간과 학습 접속 횟수는 학업성취도를 예측하지 못하는 것으로 분석되었습다. 단순히 학습시간을 늘이고, 자주 접속한다고 해서 학업성취도가 높아지는 것은 아니라는 점을 확인한 것입니다. 조일현과 김윤미(2013)의 연구는 학습시점 간격의 규칙성이 학업성취도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 확인함으로써 온라인수업에서 학습시간계획수립, 학습참여 알람(alarm) 등의 규칙적인 학습을 지원하는 전략이 학업성취에 효과적임을 보여주었습니다. 논문: 조일현, 김윤미(2013). 이러닝에서 학습자의 시간관리전략이 학업성취도에 미치는 영향: 학습분석학적접근. 교육정보미디어연구, 19(1), 83-107. ※ 본 글은 2016년 6월 20일 이화여자대학교에서 열린 2016 Learning Analytics Workshop에서 다루어진 내용 가운데 일부를 정리한 것입니다.
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- 작성일 2023-10-19
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