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Anderson의 교육목표 분류체계에 기초한 교과서 학습 목표 분석

Title
Anderson의 교육목표 분류체계에 기초한 교과서 학습 목표 분석
Other Titles
Analysis of Secondary Mathematics Textbooks Based on Anderson's Educational Taxonomy : Focusing on 2007 revised curriculum
Authors
양수연
Issue Date
2012
Department/Major
대학원 수학교육학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
김래영
Abstract
학습 목표는 가장 구체적인 수준의 교육 목표로서 교사와 학생이 교실 현장에서 학습 과정을 이끌어 가기 위한 목표이며 교사 개개인의 결정권이 크게 작용하는 목표이기도 하다(신재한, 2005). 또한, 교사의 전체적인 수업 방향을 제시해 주고 바람직한 수업 내용과 활동을 선정, 조직 하는데 도움이 된다(홍후조, 2000). 학생들에게 무엇을 학습하면 되는가를 분명하게 제시함으로써 학생 자신의 목표를 세우고 목표에 집중하여 학습의 질을 높이고(남한호, 2007), 수업이 끝난 후에 학생들에게 기대하는 행동 변화의 결과 즉 평가의 근거를 명확히 하며(변영계, 1979) 이를 바탕으로 수업 지도안 개발 및 구체적인 문제 유형의 아이디어를 얻을 수 있다(강현석, 2005; 김인식, 1990; 변영계, 1984). 특히 수학 과목은 다른 과목보다 학습동기 유발 자체가 어렵고, 많은 학습내용 때문에 수업시간마다 학습목표를 설정하고 이를 명확하게 인식하는 과정이 중요하다고 할 수 있다(권성룡, 2011). 학습목표에 대한 이러한 중요성에도 불구하고 수학과에서는 학습 목표에 대한 체계적인 연구가 부족한 실정이다. 또한, 우리는 학습 목표가 무엇인지, 학습목표를 어떻게 교사들이 이해하는지에 대한 활용 가이드의 논의가 부족하다. 교육과정 평가원과 같은 전문적인 평가 연구 기관에서 개발하였고, 개발 과정에서 수학과 전문가가 참여하였기 때문에 그 질과 내용에 대해 의의를 제기하거나 그 사용에 대한 가이드 없이 그대로 사용해 왔다. 학습목표는 수업의 방향성과 질을 좌우하기 때문에, 수업의 질재고 측면에서도 실제로 교과서에 무엇을 목표로 설정했는지, 어떻게 교과서에서 제시하는지, 그 목표의 수준은 인지적 차원에서 어느 정도의 수준을 요구하고 있는지 등 면밀히 검토할 필요가 있다. 그럼에도 불구하고 현재까지 이루어진 학습목표에 대한 연구는 그 진술방식이나 목표설정에 관한 연구들만 주류를 이룰 뿐 구체적인 목표가 어떻게 교과서에서 제시되어 있는지 분석한 연구는 거의 찾아보기 힘들다. 이에 본 연구에서는 2007개정 교육과정 총론의 ‘내용체계’에 제시된 영역과 내용에 기초하여 국민 공통 기본 교육과정 중 중등 수준에 해당하는 중1, 중2, 중3, 고1의 총 52종 교과서에 제시된 학습목표들을 전수 조사하였다. 본 연구에서는 학습목표의 분석틀로 다른 교과에서 국내 연구로 많이 이루어지고 있는 Bloom의 교육 목표 분류체계의 최신 개정인 Anderson(2001)의 교육목표분류체계를 사용한다. Bloom과 함께 최초의 분류체계를 제안하였던 Anderson이 다시 수정 보완한 분류체계를 2001년에 발표하였는데, 이는 지식차원과 인지과정 차원으로 분류하고 있다. 수학과 교육과정(2009)에 따르면 수학은 "개인차가 크게 나타나는 교과이므로 학생의 인지 발달 단계, 학습 수준, 학습 특성 등을 고려하여 적절한 교수·학습 방법을 적용해야 한다"라고 명시하고 있다(교육과학기술부, 2009, p. 2). 또한, 교육과정 해설서의 내용 체계를 살펴보면, 학년별, 영역별로 배워야할 학습 내용 요소가 다르게 제시되어 있음을 알 수 있다. 실제로 이러한 차이가 교과서에서도 나타나는지 알아보기 위하여 본 연구에서는 교과서에 제시된 차시별 학습목표가 학년별, 영역별, 학년에 따른 교과서별 학습내용의 수준과 인지적 수준의 측면에서 어떻게 분포되어 있는지 살펴보고자 한다. 학년에 따른 교과서별 학습목표의 내용의 수준과 인지적 수준이 차이가 있는지, 영역별로 내용의 수준과 인지적 수준이 차이가 있는지, 학년이 올라갈수록 내용의 수준과 인지적 수준이 점점 높아지는지를 조사하였다. 중학교 1학년부터 고등학교 1학년의 수학 교과서에 제시된 학습 목표를 대상으로 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 다음의 연구문제를 제시하였다. 1) 학년별 학습목표 분포의 특징은 무엇인가? 2) 학년에 따른 교과서별 학습목표 분포는 차이가 있는가? 3) 2007 개정 수학과 교육과정의 5가지 영역 (수와 연산, 문자와식, 함수, 확률과 통계, 기하)별 학습 목표의 분포와 그 특징은 무엇인가 ? 4) 위의 분포 결과에서 빈도가 가장 적은 범주에 해당하는 부분의 학습목표가 해당 학습내용과 서로 일치 하는가? 수집된 학습목표를 명사와 동사로 분류하여 각각 코딩하고, 최종 코드를 선정하여 이를 데이터로 활용한다. 위 연구 문제 1번, 2번, 3번을 해결하기 위해 양적연구 방법(빈도, 비율, 기술통계, 빈도분석, ANOVA, 상관분석)을 활용하여 학년별 영역별 특성과 학년에 따른 교과서별 분포의 차이를 살펴보았다. 또한 연구문제 4번을 해결하기 위하여 빈도수가 가장 적게 나타나는 지식차원과 동사차원 학습목표를 선정하여 학습목표와 대응한 학습내용이 일치하는지를 질적으로 코드화하여 비교 분석하였다. 위에서 제시된 연구문제들을 해결하기 위하여 수집된 학습목표들을 Bloom의 교육목표 분류체계의 최신 개정인 Anderson(2001)의 교육목표 분류체계인 지식 차원 11개 범주, 인지과정 차원 19개 범주에 기초하여 아래와 같은 결론을 얻었다. 연구문제 1)의 연구 결과는 다음과 같다. 중1, 중2, 중3, 고1에서 동등하게 가장 많은 비율을 차지하는 지식영역은 A. 사실적 지식이다. A. 사실적 지식의 비율을 보면, 각 학년 전체 학습목표에 대해 각각 중1(52.7%), 중2(88%), 중3(72%), 고1(85.5%)이다. 또한 중1, 중2, 중3, 고1학년에서 D.메타인지적 지식과 같은 고차원적 지식은 발전되지 않았다. 결과적으로 학년이 올라갈수록 내용의 수준은 더 이상 심화되지 않은 양상을 알 수 있다. 중1, 중2, 중3, 고1에서 대체적으로 많은 비율을 차지하는 동사영역은 1. 기억하다이다. 1.기억하다의 비율을 살펴보면, 중1(46.4%), 중2(41.9%), 중3(35.9%), 고1(52.2%)이다. 하지만, 중1, 중2, 중3, 고1에서 5.평가하다와 6. 창안하다와 같은 고차원적인 사고 기능을 요구하는 동사는 지식 영역과 마찬가지로 어느 학년에서도 나타나지 않아 그 수준의 다양성과 심화 정도의 관계가 있음을 알 수 없었다. 결과적으로 학년이 올라가더라도 인지적 수준이 더 높아지지 않음을 알 수 있다. 연구문제 2)의 연구 결과는 다음과 같다. 고등학교 1학년은 유의미한 차이가 없었지만, 중학교 1, 2, 3학년의 경우 각각 교과서간의 유의미한 차이가 나타났다 중학교 1학년 전체(지식+동사)와 동사, 중학교 2학년 전체와 동사, 중학교 3학년 동사가 교과서간 유의미한 차이가 있다는 결론을 얻었다. 고등학교는 교과서 별로 편차가 더 적게 나타났다. 학년에 따른 교과서 별로 알아야할 내용에는 통계적으로 큰 차이는 없지만, 어떻게 그 내용을 어느 수준까지 학습해야 하는 가를 나타내는 동사에는 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다. 연구문제 3)의 연구 결과는 다음과 같다. 영역별 학습 목표와 그 특징은, 교육과정 해설서에서 제시하고 있는 다섯 개의 내용영역 즉, 수와 연산, 문자와 식, 함수, 확률과 통계, 기하 5개 영역을 살펴보았다. 5개 영역으로 나누어 살펴본 결과, 모든 영역에서 지식 측면은 사실적 지식이 가장 많았고, 동사 측면에서는 기억하다가 가장 많았다. 분석하다(0.1%)는 미미하게 존재하였다. 메타인지적 지식과, 동사 범주에서, 평가하다, 종합하다 같은 범주는 존재하지 않았다. 고차원적 사고를 요구하는 학습목표들은 제시되지 않고 있다. 연구문제 4)의 연구 결과는 다음과 같다. 61개 학습 목표 분석의 일치여부를 조사한 결과 지식 범주(C.절차적 지식)와 동사 범주(4.분석하다)에서 각각 하나씩 불일치하였다. 오히려 실제 학습 내용은 각각 사실적 지식, 이해하다 수준임을 알 수 있었다. 이러한 결과는 고차원적 수준의 학습목표라 할지라도 그 학습내용이 이러한 학습목표를 성취하는데 부족하거나 부적합할 수 있다는 가능성을 보여준다. 본 연구 결과를 토대로 다음과 같은 결론 및 시사점을 얻을 수 있다. 학습 목표의 중요성과 더불어 이를 현장의 교수학습에 적극적으로 활용하기 위해서는 교과서에 제시된 학습목표가 구체적이고 명확하게 제시될 필요가 있다. 또한, 분석 과정의 결과에서 보았듯이, 불명확한 학습목표는 교사뿐만 아니라 학습자까지도 다르게 이해할 가능성이 높다. 이는 향후 개발되어야 할 교과서와 후속 교육과정의 개정과 개발에 있어서 교과서 저자와 교육과정을 구성하는 개발자와 전문가들이 각별한 주의와 관심을 기울일 필요가 있다고 보여진다. 마지막으로 외국 수학 교과서와의 비교 연구, 교육과정 구성 요소인 학습 목표, 학습 내용, 평가의 일치도에 관한 후속 연구를 제언할 수 있다.;Learning Objectives: Present an overall class direction to the teacher and aid in selecting and organizing desirable class contents and activities. By clearly presenting what the student should learn, the student can set their own goals, concentrate on those goals, thus raising the quality of learning; and by clarifying results in behavior change anticipated after class, in other words, the grounds for evaluation, class guidance plans can be developed and ideas for specific problem types can be gained based on this. The subject of mathematics is especially difficult when trying to induce motivation, and because each class requires a lot of learning content, it is important to set a learning objective and to have a process where it is clearly realized. Despite this kind of importance in learning objectives, systematic research regarding learning objectives are lacking in the department of mathematics. Also, discussions of application guides regarding what learning objectives are and how teachers should understand them are lacking. Specialized evaluative research institutions such as the Institute of Curriculum & Evaluation have simply developed them and because mathematics specialists participated in the development process, this was naturally assumed. Because learning objectives influence class direction and quality, special care must be given in aspects of reconsidering class quality. Because of this, it must be seen whether learning objectives are actually well embedded in textbooks. Nonetheless, current research regarding learning objectives has been about setting statements and goals and textbook analysis research focusing on learning objectives has hardly been implemented. On this, this study has collected learning objectives for each revision through complete enumeration surveys of first year middle school students, second year middle school students, third year middle school students, and first year high school students, who fall under the middle school level of The National Common Basic Curriculum, based on domains and contents presented in general education courses revised in 2007. This survey is not a sample survey using a sample chosen out of a population. It is a complete enumeration (survey) of first, second, and third year middle school and first year high school textbooks. In other words, it is a complete enumeration (survey) of 52 population types. According to the mathematical department curriculum (2009), “because mathematics is a subject where individual variations appear greatly, appropriate teaching and learning methods must be applied in consideration of students’ cognitive development stages, levels of learning, and learning characteristics.” Also, if the content system of the curriculum guide is looked at, it can be seen that learning content factors which must be studied are differently presented according to grade and domain. Therefore, this study attempts to look at this time learning objectives presented in textbooks and at the cognitive and content-based depth of textbooks by grade and domain. In learning objectives by textbook according to grade, it was looked into whether there were any differences in content depth and cognitive levels, whether levels of content depth and cognitive depth increased as grades got higher, and whether there were differences in levels of content depth and cognitive depth according to domain. Research questions made to achieve the purpose of this study and which attempt to analyze learning objectives presented in mathematics textbooks from first year middle school to first year high school are as follows: 1) What are characteristics of learning objective distributions by grade? 2) Are there differences in learning objective distributions by textbook depending on grade? 3) What are characteristics of learning objective distributions by the five domains (‘numbers and calculations’, ‘characters and equations’, ‘functions’, ‘probabilities and statistics’, ‘geometry’) of the mathematical curriculum revised in 2007? 4) From the above distribution results, do the learning contents of the category with the lowest frequency coincide with the learning objective? To solve the research problems presented above, the following results were gained, with collected goals based on 19 categories from the Cognitive Dimension and 11 categories from the Knowledge Dimension, which are the Educational Taxonomy of Anderson (2001), which is a recent revision of Bloom’s Educational Taxonomy Study results from research question 1) are as follows: ‘The Knowledge Dimension’ which accounts for the highest percentage equally in first year middle school, second year middle school, third year middle school and first year high school, was ‘Factual Knowledge’. Percentages for ‘Factual Knowledge’ were first year middle school (52.7%), second year middle school (88%), third year middle school (72%), and first year high school (85.5%). Patterns which showed that ‘Factual Knowledge’ percentages decrease while ‘Conceptual Knowledge’ and ‘Procedural Knowledge’ percentages increase as grades get higher did not appear. In particular, percentages tended to decrease as grades got higher in ‘Procedural Knowledge’. Percentages for ‘Procedural Knowledge were first year middle school (1.9%), second year middle school (1.3%), third year middle school (0.8%), and first year high school (0.1%). In first year middle school, second year middle school, and third year middle school and first year high school, high dimension knowledge such as ‘Matacognitive Knowledge’ was not observed. Conditions in which content depth intensifies as grades got higher were not shown. ‘The Cognitive Process Dimension' which broadly accounts for the highest percentage in first year middle school, second year middle school, third year middle school and first year high school was ‘Remember’. Percentages for ‘Remember’ were, first year middle school (46.4%), second year middle school (41.9%), third year middle school (35.9%), and first year high school (52.2%). In particular, for third year middle school, the ‘Apply’ category was 2.3% higher than ‘Remember'.When only observing middle school, ‘Remember’ percentages decrease as grades get higher and ‘Understand’ and ‘Apply’ percentages increase. Conditions in which learning objective ranks increase slightly as grades get higher could be seen more in the Cognitive Process Dimension compared to the Knowledge Dimension. Compared to other grades, middle school second years showed a percentage of ‘0.1%’ in a category which falls under ‘Analyze’.In first year middle school, second year middle school, third year middle school and first year high school, verbs which require high dimension thought functions such as ‘Evaluate’ and ‘Create’, just like the Knowledge domain, could not be found. Conditions in which cognitive levels increase as grades got higher were not shown. The results to Research Question 2) are as follows. Results show there were significant differences between middle school first year ‘The Knowledge Dimension + The Cognitive Process Dimension’ and ‘The Cognitive Process Dimension’, middle school second year ‘The Knowledge Dimension + The Cognitive Process Dimension’ and ‘The Cognitive Process Dimension’, and middle school third year ‘The Cognitive Process Dimension’. It was shown that differentials between textbooks for high school were less than those for middle school. This shows that although learning contents are defined, how students work is presented differently. In other words, although there is not much difference between textbooks according to grade, differences in verbs regarding what must be done appeared. Study results to Research Question 3) were as follows. Domain learning objectives and their characteristics looked at the five domains of ‘numbers and calculations’, ‘characters and equations’, ‘functions’, ‘probabilities and statistics’, and ‘geometry’ based on domains presented in curriculum guides. After observing the five domains, 'Factual Knowledge' was largest for Knowledge, and ‘Remember’ was largest for verbs in all domains. In terms of knowledge categories, the ‘numbers and calculations’ domain showed ‘Factual Knowledge (67%)’, ‘Conceptual Knowledge (31.8%)’, and ‘Procedural Knowledge (1.2%)’ in that order and the Cognitive Process Dimension showed ‘Remember (48.6%)’, ‘Understand (24%)’, and ‘Apply (27.6%)’ in that order.In the ‘characters and equations’ domain, in Knowledge, it was shown that ‘Factual Knowledge (80%)’, ‘Conceptual Knowledge (18.1%)’, and ‘Procedural Knowledge (2.0%)’ were as shown here, and in the Cognitive Process Dimension, ‘Remember (40.0%)’, ‘Apply (53.3)’, and ‘Understand (6.6)’ appeared as shown here. In the ‘functions’ domain, in Knowledge, ‘Factual Knowledge (87.7%)’, ‘Conceptual Knowledge (9.2%)’, and ‘Procedural Knowledge (3.1%)’ appeared in that order, and in the Cognitive Process Dimension, ‘Remember (50.1%)’, ‘Understand (29.7%)’, and ‘Apply (20.2%)’ appeared as shown here. For the ‘probabilities and statistics’ domain, in the Knowledge Dimension, ‘Factual Dimension (90.6%)’, and ‘Conceptual Dimension (9.4%)’ were as shown here, and in the Cognitive Process, ‘Remember (42.7%)’, ‘Understand (25.8%)’, and ‘Apply (31.8%)’ appeared as shown here. For the ‘geometry’ domain, in Knowledge, it was shown that ‘Factual Knowledge (93.3%)’, ‘Conceptual Knowledge (9.4%)’, and ‘Procedural Knowledge (0.5%)’ were as shown here. In the Cognitive Dimension, ‘Remember (46.6%)’, ‘Understand (53.5%)’, and ‘Apply (29.6%)’ appeared as shown here. If these results are put into order, it can be realized that the Knowledge Dimension was biased towards Conceptual Knowledge, and the Cognitive Dimension was biased towards the categories of Remember, Understand, and Apply. Frequencies for 'Matacognitive' in the Knowledge Dimension and Analyze (0.1%), 'Evaluate', and 'Create' in the Cognitive Dimension did not exist. This shows that the five domains do not handle learning objectives which demand high dimension thought. Study results for Research Question 4) are as follows. After researching whether the 61 learning objective analyses agree, there was one inconsistency each for ‘Procedural Knowledge’ and ‘Analyze'. Based on this study, the following conclusions and implications can be made. First, for the importance of learning objectives to be perceived and actively applied, learning objectives presented in textbooks must be presented more specifically and clearly. For teachers to not remain satisfied with low dimension learning objectives and for them to have reflective and critical thinking, textbook writers and curriculum developers must work hard to form high dimension learning objectives. In particular, because it was found after analyzing overall patterns in learning objectives that content depth and cognitive depth were not intensified by grade or domain, overall reconsideration is necessary. Also, because learning objectives are understood differently by teachers, learning objectives should be strengthened through opportunities such as teacher training, and for learning objectives to be used effectively in teaching and learning processes, effort is required from both teachers and those in charge of teacher training. Because the same learning objectives can be expressed in various ways by textbook, fluid textbook supply policies are needed. Last, proposals for future research can be made, including comparative research with overseas textbooks, and research regarding the consistency of learning objectives, learning content, and evaluation, which are three composite factors of curriculum.
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