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자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용이 탐구능력과 과제수행능력에 미치는 영향

Title
자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용이 탐구능력과 과제수행능력에 미치는 영향
Other Titles
A Study of the Effect of Inquiry Training Model in the Resource-Based Learning Environment on the Abilities of Inquiry and Task Performance
Authors
한연선
Issue Date
2000
Department/Major
대학원 교육공학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
강명희
Abstract
In the contemporary information society which approaches toward the first century of new millenium, enormous information flows in various mode, continues to multiply in a geometric proportion, and easily available to general public. Under these circumstances, one might say nobody can survive and perform well one's own task without continuously retooling one's own skill of managing information. Especially, students are required to learn how to collect and utilize necessary information by themselves for their task performance and problem solution before their being an expert on any special subject. Therefore, today's learning environment and pedagogical method need proper adjustment to meet the required abilities of students. Today, Internet seems to be an ever-flowing well of global information explosion. This study is a small experiment to search for an effective educational method for this information society. In this new open field of research, Rakes(1996), Robinson(1996), and Joyce and Weil(1996) seems to be relevant works for my project. Rakes(1996) proposed to utilize Internet as "Resource-Based Learning(RBL)" environment and developed an "Inquiry Training Model(ITM)" and his practical lesson plan for inquiry training model. By resource-based learning environment, Rakes means an environment where students can learn through their direct interaction with various external resources without relying passively and exclusively on their instructor's explanation. By inquiry training model, he means an inquiry process where students can propose a hypothesis and pose questions to explain 'discrepant event' and 'puzzling problem'. In inquiry training model, students are expected to improve their abilities of information search, learning, and creative thinking(Robinson,1996). Also, students are expected to develop their better understanding about the tentative nature of knowledge, their ability of making and testing a hypothesis, and their ability of collecting and organizing relevant data for their purposes(Joyce and Weil,1996). My study aims to be a case study in our educational environment in sympathy of their pioneering ideas in order to test whether their RBL/ITM method with the aid of internet is conducive to development of students' abilities of independent inquiry and learning, against the result of my evaluation of students' achievements in inquiry abilities and learning in my experimental class. To implement my project, I posed five questions of inquiry, with application of inquiry training model in the resource-based learning environment, in the following: 1. Is there any effect of inquiry training model application in the resource-based learning environment on the students' abilities of inquiry ability? 1-1. Is there any observed difference in the inquiry ability when inquiry training model is applied or not in the resource-based learning environment ? 1-2. Is there any observed difference, within the experimental group, in inquiry Abilities between experimental group's ante- and post-experiment achievements? 2. Is there any effect of inquiry training model application in the resource-based learning environment on the students' abilities of task-performance? 2-1. Is there any observed difference in the students' abilities of task-performance? 2-2. Is there any observed difference in information content-learning achievement, a part of the task-performance ability, when inquiry training model is applied in the resource-based learning environment or when it is not? 2-3. Is there any observed difference in information-organization learning achievement, a part of the task-performance ability, when inquiry training model is applied in the resource-based learning environment or when it is not? In order to answer those questions mentioned above, I set up a resource-based learning environment in an internet-equipped room and applied inquiry training model to my instructional class. After instructional sessions, I surveyed the evaluations of students' achievements in their abilities of inquiry and task-performance. Results are as follows: First, regarding the effect of RBL/ITM application on the post-experimental inquiry abilities, there was no statistically difference between experimental group and the controlled group: while, in experimental group's evaluations, M=28.21, SD=4.65, in the controlled group's evaluations, M=27.38, SD=4.65(t=.67, p<.05). Secondly, my analysis of experimental group's inquiry abilities showed that RBL/ITM instruction produced a statistically significant change in experimental group's abilities, comparing with ante- and post-experimental evaluations: while, in the experimental group's ante-experimental evaluations, M=26.21, SD=4.28, in its post-experimental evaluations, M=28.21, SD=3.50(t=2.92,p<.05). Thirdly, my analysis of learning achievements for the post-experimental period revealed that there was a statistically significant difference between experimental group and controlled group: while, in the controlled group's learning achievements, M=24.30, SD=7.32, in the experimental group's learning achievements, M=30.00, SD=6.99(t=2.63, p<.05). Forth, regarding information contents learning achievement, my analysis revealed that there was no statistically significant difference between experimental group and controlled group: for experimental group, M=17.91,SD=4.35, for controlled group, M=15.00, SD=5.23. Both results are valid(t=2.01, p<.05). Fifth, regarding information organization learning achievement, my analysis of the survey data showed that there is a statistically significant difference between experimental group and controlled group: for my analysis of the survey data showed that there is a statistically significant difference between experimental group and controlled group: for experimental group, M=12.08, SD=2.93, for controlled group, M=9.32, SD=3.07(t=3.00, p<.05). From those analyses given above, I made a concluding remark: First, inquiry ability has increased further by applying the inquiry training model in the resource based learning environment with an internet supplemented system. Therefore, it can be said that the inquiry training model acts as a catalyst to enhance inquiry ability in a resource-based learning environment, an internet supported room. In regards to the inquiry ability index, however, the experimental and control group showed similar results, which can be interpreted in two aspects. First, according to the study of Stoloff(1996), the designated juvenile students for the inquiry training model test showed effective growth in the inquiry ability because of the members composed of adults possessing some inquiry abilities beforehand. Additionally, Kemph(1991)'s study shows that inquiry ability has increased despite the both groups entirely composed of adults. This study proves that fruitful result in the inquiry training model could not be achieved because the last step in the inquiry analysis process has not been conducted thus providing insufficient time to show the effects of the model. Second, experimental group's abilities of task performance was superior to controlled group 's abilities in the post-experimental evaluations. The reason for experimental group's superior learning achievements seemed to come from the ensuing benefit of their learning process in the RBL/ITM, and from their active involvement in self-learning. Therefore, as a strategy to improve the students' task performance ability by applying the inquiry training model in the resource-based learning environment is desirable. Third, classes with inquiry training model in the resource based learning environment, an internet provided system, effectively increase the organizational aspect (information gathering, varieties of information sources, information organization) of academic achievement which is one of the task discipline ability. In other words, under the inquiry training model provision in a resource-based learning environment, the experimental groups could effectively search various information sources and could logically organize it. Accordingly, it can be concluded that applying the inquiry training model in a resource-based learning environment to enhance the information gathering and information organizing ability, both included in the task discipline ability, is an effective method. On the other hand, the result in the content area(appropriateness, clearcut focus, objectivity, self-reflection, creativity) showed less difference between the intent level .05 and the experimental and control group. This can be led to the fact that the rather short period of applying the inquiry training model brought up less effective result in the area of self-reflection or creativity. Furthermore, if the inquiry training model can be conducted in a rather longer time period, the model can prove to be an effective machine to improve the academic achievement within the content of the task performance ability. Notwithstanding the result, additional suggestions are accompanied on the basis of the summary. First, the experiment and control groups were composed of adults who already had possessed a certain level of inquiry abilities before their participation in my project. Thus, for them, the RBL/ITM effect was not significant for improving their inquiry abilities. Therefore, in the future, the age groups should have juveniles or younger children for better results on the inquiry training model development. Second, the last stage of the inquiry training model, the analysis step of the inquiry process, provides opportunities to look back on the educational process, and includes experimental groups for evaluation, thus acting as a catalyst to enhance the efficiency of the inquiry training model by discussions. Therefore, it is critical to carry out each step with care to clarify the vague feedback from the inquiry training model. Third, this study proved the usefulness of inquiry training model in the resource-based learning environment on the abilities of inquiry and task performance as a instructional strategy. Furthermore, studies to apply inquiry training model in the resource-based learning should be carried out as the level of students' inquiry abilities(inquiry expert, inquiry practitioner, inquiry beginner). Finally, the class applying inquiry training model in the resource-based learning environment improved not only the inquiry ability but also the assigned task performance which is a critical factor in academic achievement. This leads to the fact that although the inquiry training model was originated from the science sector, it is now widely applied regardless of the subject. Consequently, studies to apply inquiry training model in the resource-based learning environment should be carried out in various subjects to improve such models.;21세기 정보사회에서 정보는 기하급수적으로 증가하고 있으며 다양한 형태로 존재할 뿐만 아니라 누구에게나 접근하기 쉬운 것이 되었다. 이러한 정보사회에서는 자신에게 유용한 것을 끊임없이 배우지 않으면 생존하기 어렵고 과제를 잘 수행하기도 어렵다. 그래서 이제 학습자들에게는 단순히 주제에 대한 전문가가 되는 것 보다는 독립적이고 자율적으로 정보를 찾아내어 습득하고 이를 실제 과제수행이나 문제해결에 활용할 수 있는 능력을 갖출 것이 요구된다. 즉 학습자들은 끊임없이 급증하는 정보 가운데 자신에게 유용한 것들을 효과적으로 취사선택하여 활용할 수 있는 능력이 필요하게 되었으며, 전문분야에서 요구되는 지식들도 하루가 다르게 변화하고 있기 때문에 이제 학습은 평생에 걸쳐 이루어져야 하는 것이 되었다. 이와 같이 학습자에게 요구되는 능력이 변화함에 따라 이에 따른 학습환경과 교수학습 방법도 달라지게 되었다. Rakes(1996)는 이처럼 새롭게 요구되는 능력들을 습득하기 위하여 '인터넷을 활용한 자원기반 학습환경'에서 탐구훈련 모델을 적용할 것을 제안하였으며, 이를 실행할 구체적인 지침서를 제시하였다. 여기서 자원기반 학습환경이란, 교실에서 교사가 해주는 설명만을 듣고 학습하기 보다는 외부의 다양한 학습 자원들과 직접적으로 상호작용 함으로써 학습하는 환경을 말하며, 탐구훈련 모델은 학습자들이 모순된 사건이나 의아한 현상등을 설명하기 위해 가설을 세우고 질문을 함으로써 탐구과정을 학습하도록 설계된 모델을 의미한다. 이 모델을 통하여 학습자는 탐구능력, 독립적 학습자로서의 학습 기능, 정보탐색과 활용 능력, 창의적 사고력 등이 신장될 수 있으며, 지식의 잠재적 특성에 대한 이해, 가설 설정과 검증 능력, 관련된 자료의 수집과 정보 조직 능력도 향상될 수 있다(Joyce & Weil, 1996; Robinson, 1996). 따라서 본 연구는 인터넷을 활용한 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용이 학습자의 탐구능력과 과제수행능력에 미치는 효과를 검증해 보는데 그 목적이 있다. 이와 같은 연구 목적에 따른 세부적인 연구문제는 다음과 같다. 1. 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용이 학습자의 탐구능력에 어떠한 영향을 미치는가? 1-1. 탐구훈련 모델의 활용여부에 따라 학습자의 탐구능력에 차이가 있는가? 1-2. 탐구훈련 모델을 활용했을 때, 학습자의 사전 탐구능력과 사후 탐구능력에 차이가 있는가? 2. 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용이 학습자의 과제수행능력에 어떠한 영향을 미치는가? 2-1. 탐구훈련 모델의 활용여부에 따라 학습자의 과제수행능력에 차이가 있는가? 2-2. 탐구훈련 모델의 활용여부에 따라 과제수행능력 중 내용 영역 학업성취도에 차이가 있는가? 2-3. 탐구훈련 모델의 활용여부에 따라 과제수행능력 중 조직화 영역 학업성취도에 차이가 있는가? 이와 같은 연구문제를 검증하기 위해 본 연구는 인터넷 강의실에 자원기반 학습환경을 구현하고 대화방을 사용하여 탐구훈련 모델을 적용한 수업을 진행하여 실험한 후, 학습자의 탐구능력과 과제수행능력을 평가하였다. 구체적으로, 본 연구의 연구 대상은 1999년 9월, 컴퓨터 관련 과목을 수강하고 있는 E 대학교 학부생 66명으로 실험집단과 통제집단으로 무선 할당되었으며 실험 과정의 모든 시험에 참여한 학습자 44 명의 점수만이 최종 결과분석에 포함되었다. 연구 절차를 살펴보면 먼저, 자원기반 학습환경 구현을 위해 단원내용과 관계된 인터넷 자원을 목록화 하여 인터넷 강의실에 제공하였으며 '탐구능력지수 검사지(IQI)'를 사용하여 학습자들의 사전 탐구능력지수를 측정하였다. 수업의 첫번째 단계로써 학습자들에게 제시된 탐구문제는 Joyce와 Wei1(1996)의 인지적 갈등을 유발하는 문제상황의 특성에 맞게 개발한 후, 교육공학 전문가 2 인에게 내용타당도 검증을 받아 사용되었으며 탐구훈련 모델을 적용한 수업은 인터넷 강의실의 대화방을 이용하여 총 7회에 걸쳐 진행되었다. 과제수행능력을 평가하기 위한 검사도구로는 Wen(1998)의 과제수행능력 평가도구와 Bos(1998)의 정보조직 평가준거를 본 연구에 맞게 수정·보완하여 교육공학 전문가 2인에게 타당도 검증을 받아 사용하였다. 한편, 실험집단과 통제집단의 탐구능력지수 비교와 과제수행능력 평가 결과 분석을 위해서는 두 독립표본 t-검정을 사용했으며 실험집단의 사전사후 탐구능력지수 변화는 두 종속표본 t-검정을 사용하여 분석하였다. 이에 따른 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델을 활용했을 매와 활용하지 않았을 때 학습자의 사후 탐구능력지수의 차이를 분석한 결과, 실험집단의 탐구능력지수(M=28.21, SD=3.50)와 통제집단의 탐구능력지수(M=27.38, SD=4.65)는 통계적으로 유의미한 차이가 없었다(t=.67, p<.05). 둘째, 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용에 따른 실험집단의 탐구능력지수 변화를 분석한 결과, 실험집단의 사전 탐구능력지수(M=26.21, SD=4.28)와 사후 탐구능력지수(M=28.21, SD=3.50)는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내었다(t=2.92, p<.05). 셋째, 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용에 따른 학습자의 과제수행능력의 차이를 분석한 결과, 실험집단의 학업성취도(M=30.00, SD=6.99)는 통제집단의 학업성취도(M=24.30, SD=7.32)와 비교했을 때 통계적으로 유의미한 차이가 있었다(t=2.63, p<.05). 넷째, 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용에 따른 과제수행능력 중 내용 영역 학업성취도의 차이를 분석한 결과, 실험집단의 점수(M=17.91, SD=4.35)와 통제집단의 점수(M=15.00, SD=5.23)는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않았다(t=2.01, p<.05). 다섯째, 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용에 따른 조직화 영역 학업성취도의 차이를 분석한 결과, 실험집단의 점수(M=12.08, SD=2.93)와 통제집단의 점수(M=9.32, SD=3.07)는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내었다(t=3.00, p<.05). 이와 같은 연구결과를 바탕으로 본 연구에서는 다음과 같은 결론을 내리고자 한다. 첫째, 본 연구 결과 인터넷 상의 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델을 활용하여 수업을 했을 때, 학습자들의 탐구능력은 탐구훈련 모델을 활용하기전보다 향상되었다. 따라서 인터넷 상의 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용은 학습자의 탐구능력 신장에 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 그러나 통제집단의 탐구능력지수와는 유의미한 차이를 보이지 않았는데 이러한 결과는 다음의 두 가지 이유로 해석해 볼 수 있다. 먼저, Stoloff(1996)의 연구에서 청소년기의 학습자들이 탐구훈련 모델에 따른 수업을 받은 후, 효과적인 탐구능력 향상을 보인 결과에 비추어 볼 때 이러한 결과는 본 연구의 연구 대상자들이 이미 탐구능력을 어느 정도 갖춘 성인 학습자들이기 때문에 발생한 현상이라고 생각된다. 또 Kemph(1991)의 연구에서 탐구훈련을 받은 후, 학습자들이 성인 학습자들이었음에도 불구하고 탐구능력이 향상되었던 것을 비추어 볼 때, 이는 본 연구가 탐구훈련 모델의 5단계 중 1단계부터 4단계까지만 실행됨으로 인한 영향이라고 추정해 볼 수 있다. 둘째, 본 연구 결과 인터넷 상의 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델을 적용한 수업은 학습자들의 과제수행능력을 향상시키는데 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 그러므로 인터넷 상의 자원기반 학습환경에서 학습자들의 과제수행을 효과적으로 이끌어주기 위한 전략으로 탐구훈련 모델의 활용은 바람직한 것으로 보인다. 셋째, 인터넷 상의 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델을 적용한 수업은 학습자들의 과제수행능력 중 조직화 영역(정보수집, 정보출처의 다양성, 정보조직)의 학업성취도 향상에 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 즉, 학습자들은 인터넷 상의 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델을 적용한 수업을 받았을 때, 더욱 다양하고 많은 정보를 찾아내어 논리적으로 조직할 수 있게 되었다고 볼 수 있다. 따라서 학습자들의 과제수행능력 중 정보수집과 정보조직 능력을 향상하기 위해서 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용은 효과적이라고 결론 내릴 수 있다. 그러나 내용 영역 학업성취도(적절성, 관점의 명확성, 객관성, 성찰, 창의성)에 있어서는 실험집단과 통제집단이 유의수준 .05에서 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지 않았다. 이러한 연구 결과는 탐구훈련 모델을 적용한 수업이단기간에 걸쳐서 이루어졌기 때문에 보다 심도 깊은 성찰이나 창의력을 요하는 영역에 있어 많은 영향을 끼치지 못한 것으로 생각되며 보다 장기간에 걸쳐 실행된다면 과제수행능력 중 내용 영역의 학업성취도에도 유의미한 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상된다. 이상에서 언급한 것들을 토대로 본 연구에서는 다음과 같은 제언을 하고자 한다. 첫째, 본 연구 결과 인터넷 상의 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델을 활용하여 수업한 집단의 탐구능력은 탐구훈련 모델을 활용하지 않은 집단의 탐구능력과 유의미한 차이를 보이지 않았다. 이는 사전 탐구능력지수 검사결과에서도 알 수 있듯이 학습자들이 이미 어느 정도 탐구능력을 갖춘 성인 학습자들 이었기 때문이라고 추정된다. 따라서 탐구훈련 모델이 탐구 능력의 습득 및 향상에 미치는 영향을 보다 정확히 분석하기 위해서는 청소년기의 학습자들이나 어린 학습자들을 대상으로 탐구훈련 모델을 적용한 수업의 효과를 연구해 볼 필요가 있다. 둘째, 본 연구는 평가 결과의 객관성 확보와 학습진도 일정에 따라 탐구훈련 모델의 5단계 중 1단계부터 4단계까지만 실행되었다. 그러나 탐구훈련 모델의 마지막 단계인 탐구 과정의 분석단계는 학습자들을 평가에 포함시키고 학습 과정을 성찰해 볼 수 있는 기회를 제공해 주며, 차후의 더 나은 탐구전략 사용을 위해 함께 토론해 봄으로써 탐구훈련 모델의 효과를 신장시킬 수 있는 단계이므로 모델의 각 단계를 모두 실행한 연구가 추후에 이루어져야 할 것이다. 셋째, 본 연구에서 사용된 '탐구능력지수 검사지'는 학습자들의 탐구능력 수준을 탐구 전문가, 탐구 견습자, 탐구 초보자의 세 단계로 분류해 준다. 그러나 본 연구는 탐구능력 수준과는 상관없이 학습자들을 실험집단과 통제집단으로 무선 할당하여, 이 두 집단이 탐구훈련 모델의 활용에 따라 탐구능력과 과제수행능력에 어떠한 차이를 보이는지 분석하고 교수학습 전략으로서 탐구훈련 모델의 유용성을 검증하였다. 앞으로는 이러한 모델의 활용 효과 뿐만 아니라 학습자의 탐구능력 수준에 따라, 즉 탐구 전문가, 탐구 견습자, 탐구 초보자 그룹에 따라 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용이 탐구능력의 습득 및 향상, 그리고 과제수행능력에 각각 어떠한 영향을 미치는 지에 관한 연구도 심층적으로 이루어져야 할 것이다. 마지막으로, 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델을 적용하여 실행된 수업은 탐구능력의 향상뿐만 아니라 해당 과목의 과제수행능력, 즉 학업성취도에도 주요한 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다. 이는 탐구훈련 모델이 처음에는 과학분야에서 유래되었으나 과목에 상관없이 일반화되어 적용될 수 있음을 시사해 준다. 그러므로 보다 융통성 있고 적응적인 탐구훈련 모델의 활용을 위해 자원기반 학습환경에서 탐구훈련 모델의 활용에 대한 연구들이 다양한 교과영역에서 후속되어야 한다.
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