온라인 교육에서 문제해결 수행과정의 특성 연구 : 문제중심학습 원리를 적용한 사례를 중심으로

Abstract

In recent years, with the advent of the Information Society, the focus of educational paradigm has been shifting from "teaching" to "learning". This signifies a move to an education centered on the learner where the student becomes an active participant in the learning process. This learner-centered education has been designated as one of the basic purposes of Korea s new educational system. Consequently, establishing a learner-centered educational environment is the fundamental goal of Korea s new educational system. Applying constructivist educational principles enable a learner-centered educational environment. The Internet can be an effective medium that can be utilized in applying the constructivist principles. A growing number of countries all over the world have already been conducting online education through the Internet. Scholars and officials of education are showing a great interest on the Internet. Korea is also increasing its educational use of the Internet every year, but corresponding research on its use is lacking. Thus, research providing us with a comprehensive understanding of this new learning environment is needed in order to meet the requests of practitioners. The current research aims to obtain, through observation and interviews, a comprehensive understanding of the problem-solving process in a Problem-Based Learning(PBL) environment utilizing the constructivist principle. 102 subjects taking course K at a major University E in a metropolitan city in Korea were recruited for this research. The subjects were divided into 23 groups of 2 to 6 subjects and were instructed to complete PBL assignments online through an Internet web page designed for the class and also through a proprietory online service. The subjects were observed and interviewed twice during the study which lasted from May 1, 1997 to June 3, 1997, and once afterwards. The subjects were also instructed to record journals of their learning process, write reflection papers, and fill out evaluations. The case study consisted of analyzing the subjects assignments, together with their interview records, online messages, journals, reflection papers, and evaluations. The present research was separated into three stages based on the assignment completion process: the initiation stage, the assignment implementation stage, and the final stage. In the initiation stage, the students formed groups and got to know each other online. The members of each group were able to develop friendship among themselves through intimate and proper online communication. Interaction among the learners in the assignment implementation stage were conducted through group discussions, discussions related to individual study sessions, information sharing, and feedback. The students studied cooperatively through online communication. Compared to face-to-face in-class interaction, the computer network facilitated intragroup communication and enabled more cooperation among the group members. Negative attitudes against interacting with fellow group members through the computer network were not found to be present. The computer network provided five advantages. First, it extended the hours that the students could hold discussions by enabling them to hold online discussions late at night or very early in the morning. Second, it increased the efficiency of group discussions through concentrated discussion sessions. Third, it prevented confrontations among the group members by constraining extreme emotional expressions. Fourth, members of the group that did not participate in the discussions could review the recorded discussion sessions and catch up. Fifth, when there were many people participating in the discussions several members took the role of leader or discussion facilitator and group discussion was able to flow smoothly. The problems that emerged in the assignment implementation stage was that there were no inter-group interactions and that there was a paucity of the sharing of individual study material. In the assignment implementation stage, communication between the student and the instructor were conducted through public announcements, question-and-answers, and private e-mail. Compared to face-to-face classroom interactions, it was found that online interactions with the instructor enabled an easier method for asking questions and that the answers were fast. However, the problem was that there were too many students for the instructor to perform the role of an active facilitator. Considering the student-content interaction in the assignment implementation stage, the students could easily obtain a variety of useful study material online but since there were not enough sites containing educational information written in Korean, it was extremely difficult for the students to actually use the information they had found. The final stage was for the students to submit their completed their assignments and assess their learning behavior. The computer records assisted the students in reflecting their learning process and in recording their journals. The students showed favorable attitudes toward the PBL assignments. They reported that they were able to obtain a great amount of knowledge and that having learned the method of solving problems they were more confident of future problems facing them. One of the most notable results from this study was that student-to-student interactions were facilitated when completing PBL assignments online. Active interactions between the students facilitated cooperation through group discussions and the students were able to solve problems as an active learner. Consequently, the students problem-solving ability was increased since they learned how to solve problems and gained confidence in themselves. Based on the above results, the present research offers the following suggestions. First, we need to promote self-directed learning ability in the students. To this end, we should consistently apply Problem-Based Learning in our elementary, middle, and high schools. Second, there should be a limit in the number of students assigned to an instructor. This would decrease the confusion that the students experience and facilitate group activities such as the sharing of individual study materials. Third, electronic bulletin boards should be set up for each group when designing the online instructional system. These would enable the group members to participate actively in these discussions as well as enable other group members to freely visit these groups so that intergroup interactions would be increased. Fourth, more sites written in Korean should be developed. As the number of elementary, middle, and high-school students utilizing the Internet is increasing at a rapid speed, it is urgent that we develop educational sites with a variety of topics that they can access easily. ; 정보화 사회의 교육 패러다임은 교수에서 학습으로 전환되고 있다. 이는 학습자가 주체가 되어 능동적으로 학습하는 학습자 중심 교육으로의 전환을 의미한다. 학습자 중심 교육은 우리 나라 신교육체제의 기본 목적의 하나로 규정되고 있으며, 따라서 학습자 중심의 학습 환경을 구축하는 것은 신 교육체제의 핵심전략이 되고 있다. 학습자 중심의 학습 환경은 구성주의에 기초한 학습 원리를 적용하여 실현이 가능하게 되고, 인터넷은 구성주의의 교수원리의 구현을 가능하게 하는 효과적인 매체가 될 수 있다. 이미 학습자 중심의 학습환경 구축에 관심을 갖고 있는 세계 여러 나라에서는 인터넷을 활용하는 온라인 교육이 확산되는 추세이며 전세계 교육분야 관련자들의 관심이 인터넷에 집중되고 있다. 우리 나라에서도 인터넷을 활용한 온라인 교육이 시작되어 그 활용은 해마다 증가되고 있어 이에 대한 연구가 요구되고 있다. 이러한 현장의 요구에 따라 본 연구에서는 구성주의적 접근방법의 학습모형의 하나인 문제중심학습(Problem-Based Learning: PBL)을 온라인 교육에 활용함으로써 온라인 교육에서 문제중심학습 원리를 적용한 과제 수행과정에서 나타나는 특성을 문제해결 단계와 상호작용 중심으로 관찰과 면담을 통해 연구하였다. 위와 같은 연구를 실시하기 위해서 서울시에 위치한 E대학교 K과목을 수강하는 102명의 학생을 2명에서 6명으로 구성된 23 그룹으로 편성하여 문제중심학습 원리를 적용한 과제를 컴퓨터 통신망을 활용하여 수행하게 하였다. 5월 1일부터 6월 3일까지의 연구 기간 중 102명의 학습 활동을 관찰하고 연구 기간 중 2회, 기간 후 1회 실시한 면담 자료와 사전, 사후 설문지, 연구대상자들이 작성한 활동보고서, 반추레포트(reflection paper), 평가서, 과제물, 통신 자료물들을 분석하는 사례연구를 실시하였다. 본 연구에서는 학습자들의 문제해결 수행과정이 도입, 과제수행, 완결의 세 단계로 나누어 수행되는 것으로 분석하고 각 단계별 수행과정의 활동과 상호작용을 중심으로 연구를 진행하였다. 도입단계에서 학습자들은 그룹을 형성하고 컴퓨터 통신망을 통하여 친목을 도모하였다. 컴퓨터 통신망을 통해 친숙하고 예의바른 대화가 이루어짐으로써 그룹 구성원들끼리 빨리 친숙해졌다. 과제수행 단계에서의 학습자-학습자 상호작용은 그룹토론과 자기주도학습에서의 개별학습과 관련된 개인간 논의, 정보 교환, 피드백 교환으로 이루어졌으며 학습자들은 컴퓨터 통신망을 이용하여 협동적으로 학습하였다. 과제수행 단계에서의 학습자-학습자 상호작용의 이점은 첫째, 학습자들이 기존의 면대면 교실학습 활동에 비해 그룹 내의 친구들과 활발한 상호작용을 이루게 하고 둘째, 서로 협동적이도록 도움을 주는 것으로 나타났다. 컴퓨터 통신을 통한 동료 학습자들과의 상호작용에 대한 부정적인 태도는 없는 것으로 나타났다. 친구들과 활발한 상호작용을 이루게 하는 그룹토론의 특성은 첫째, 학습자들이 새벽이나 늦은 밤을 이용하여 그룹토론을 실시할 수 있게 함으로써 학습자들이 그룹토론 가능시간대를 확장시켜 주고, 둘째, 그룹토론이 집중적으로 이루어지게 하여 토론의 효율성을 증진시키고, 셋째, 순화된 감정표현으로써 의견대립이 격화되지 않게 하였으며, 넷째, 그룹토론의 내용을 다운로드 받고 이를 인쇄하여 토론에 불참한 동료에게도 토론내용을 생생하게 전달할 수 있게 해주고, 다섯째, 온라인 토론에 참여한 인원이 많을 경우 리더, 분위기 조성자 등 학습자의 역할분담이 나타나 토론이 원활히 진행되게 하였다. 과제수행 단계에서의 학습자-학습자 상호작용에서 나타난 문제점은 접속중단, 통신 비용 등 그룹토론의 장애요인들과 학습자들의 자기주도학습 능력 부족, 그룹간의 상호작용 부재와 개별학습자료 공유활동 부진으로 나타났다. 학습자들의 자기주도학습 능력이 부족한 경우에 학습자들은 필요 학습 안건을 스스로 규명하고 이를 분담하여 학습하는 활동이 부진하였다. 과제수행 단계에서의 학습자-교수자 상호작용은 공지사항 전달, 질문과 응답 및 개인적인 전자우편으로 이루어졌다. 과제수행 단계에서의 학습자-교수자 상호작용의 이점은 기존의 면대면 교실학습에 비해서 질문하기가 용이했고 응답 또한 신속하게 이루어진 것으로 나타났다. 과제수행 단계에서의 학습자-교수자 상호작용에서는 교수자가 적극적인 조언자의 역할을 하기에는 학습자의 수가 지나치게 많았다는 것이 문제점이었다. 과제수행 단계에서의 학습자-자료 상호작용은 정보검색과 전문가 접촉으로 이루어졌다. 과제수행 단계에서의 학습자-자료 상호작용에서의 이점은 학습자들이 온라인 상호작용을 통해 다양하면서도 학습에 도움이 되는 학습자료들을 쉽게 획득할 수 있었던 것으로 나타났다. 과제수행 단계에서의 학습자-자료 상호작용에서 나타난 문제점은 한글로 작성된 교육용 사이트가 충분하지 못하여 실제적으로 검색한 자료를 활용하기에는 무리가 있었음이 문제점으로 드러났다. 완결단계에서는 위와 같은 상호작용의 결과로 보고서가 완성, 제출되는 시기이며 학습자들의 수행을 반추하는 시기이다. 정보와 피드백 교환시 주고받은 전자우편과 그룹토론 자료들이 컴퓨터에 기록되어 남아있기 때문에 학습자들이 수행을 반추하고 활동보고서를 작성하는데 도움을 주었다. 문제해결 수행과정을 통해 과제를 완성한 학습자들은 본 문제중심학습 원리를 적용한 과제에 대하여 긍정적인 태도를 보였다. 본 과제를 통해 많은 지식을 구성할 수 있었고 문제해결 방법 습득으로 인하여 앞으로 직면할 문제해결에 대한 자신감을 나타내기도 하였다. 본 연구 결과에 의하면 온라인 교육에서 문제중심학습 원리를 적용한 과제를 수행할 때 학습자-학습자 상호작용이 활발히 촉진되는 것이 가장 큰 특성이었다. 학습자들의 활발한 상호작용은 그룹토론을 통한 협동학습을 촉진시키며 능동적인 학습자로서 스스로 문제를 해결하게 함으로써 문제해결방법을 깨닫고 이후의 문제해결에 대한 자신감을 심어줌으로써 결과적으로 학습자들의 문제해결력을 증진시켰다. 이상의 연구 결과를 토대로 다음과 같이 제언한다. 첫째, 학습자들의 자기주도학습 능력을 증진시켜야 한다. 이를 위해 문제중심학습이 초·중·고 정규학교 교육에서 일관성 있는 교과과정 하에 실시되어야 한다. 둘째, 학습자-교수자 상호작용이 활발히 이루어지게 하기 위해서 교수자가 담당할 학습자의 수에 제한을 두어야 한다. 이로써 학습자가 겪는 갈등과 혼란을 최소화하고 개별학습 자료 공유와 같은 그룹활동을 더욱 촉진시킬 수 있다. 셋째, 온라인 교수시스템 설계시, 그룹간 상호작용을 촉진시키기 위해서 전자게시판을 포함하여야 한다. 전자게시판은 학습활동을 위한 그룹별 게시판으로 운영하여 그룹을 중심으로 활용하는 동시에 다른 그룹의 학습자들도 자유롭게 방문할 수 있도록 함으로써 그룹내 구성원들이 그룹활동을 반추하기 편리하게 하고 각 그룹간의 상호작용을 활발히 이룰 수 있게 해야 한다. 넷째, 한글로 된 교육용 사이트들을 많이 개발하여야 한다. 초·중·고 학습자들의 인터넷 사용이 급격히 증가함에 따라 학습자들이 접근하여 쉽게 활용할 수 있는 다양한 주제의 교육용 사이트 개발이 시급히 이루어져야겠다.