디자인 수업에서 문제중심학습모형 적용이 창의적 문제해결력 함양에 미치는 영향

Abstract

현대사회에서 학교를 통한 교육의 목적 중 하나로 현재 사회에서 직면할 수 있는 실질적인 문제에 대한 해결능력을 기르고 비구조적인 문제의 해결과정에서 다양하고 새롭게 문제에 접근하는 과정을 통해 창의적으로 문제를 해결할 수 있는 능력을 기르는 것을 들 수 있다. 이러한 현대사회의 교육 목적에 따라서 2009개정 교육과정에서는 단위학교의 자율권을 증대하는 것으로 학교의 실정과 교육목적에 따른 다양한 학교운영과 편성을 장려하고 있다. 2009개정 교육과정 지침의 기본 방향은 현대사회의 요구를 잘 반영하고 있고, 이에 따라 일반계 고등학교에서도 편성의 자율권에 따른 다양한 교육을 실시하고 있으며, 특성화 고등학교에서는 산학 연계 교육과정을 통해 현장 적합성에 특별히 더 주목하고 있다. 따라서 해당분야의 특화된 전문교육을 실시하여 실무능력을 갖춘 전문가 양성을 목표로 하는 특성화 고등학교에서는 현대사회에서 직면하는 창의적 문제해결력을 기르는 교육이 필요하며, 이를 위해 창의적 문제해결력을 함양할 수 있는 교육 방안이 필요하다. 그러나 특성화고등학교 학생을 대상으로 하는 선행연구에서 학습자에게 필요한 창의적 문제해결력을 함양할 수 있는 방안에 대한 연구가 부족함을 알 수 있었고, 연구자가 교육현장에서 디자인 수업을 하면서 학습자들이 실생활의 문제를 해결하기 위한 방안으로 디자인 수업을 활용하고 있지 못하고 있어 디자인 수업에 대한 필요성과 흥미도가 떨어짐을 인식할 수 있었다. 본 연구를 통해 디자인 수업이 단편적인 결과물을 위한 과정이 아닌, 학습자가 실생활에서 만나는 문제에 대해 창의적으로 해결할 수 있는 능력을 기르는 과정 중심의 교과임을 알 수 있도록 하며, 디자인과목이 갖는 역할과 기능에 대해 확산적으로 사고하는 기회를 가질 수 있도록 하였다. 나아가 디자인수업을 통해 경험한 창의적 문제해결 과정이 현실에서 만나는 수많은 문제를 해결하는 과정에 전이될 수 있도록 하는 연구를 진행하였다. 피아제의 발달이론에 따르면 고등학교 2학년은 추상적 사고와 추론, 가설이 가능하여 논리적 결론에 도달하기 위해 광범위한 체계적 알고리즘을 만들고 실행할 수 있는 시기이다. 따라서 본 연구의 대상인 특성화고등학교 2학년 학생들은 사회, 문화적으로 나타나는 문제에 대해 문제를 발견하고 해결과정을 찾고 소통하는 활동을 통해 논리적 결론에 도달할 수 있고, 주체적으로 문제를 해결하는 과정을 경험함으로서 디자인 전문 인력이 갖추어야 할 필수소양인 창의적 문제해결력을 함양할 수 있다. 이를 위해서는 창의성과 문제해결력, 창의적 문제해결력에 대한 개념을 분석하여 본 연구에서 검증하고자 하는 창의적 문제해결력에 대해 재 정의하는 과정을 먼저 하였다. 그 후 문제중심학습모형과 창의적 문제해결력의 연계에 따른 교육적 의의를 살펴보고 구성주의적 학습인 문제중심학습모형의 각 단계를 특성화 고등학교 2학년 시각디자인수업에 맞게 배분한 새로운 디자인 교수법이 학습자의 창의적 문제해결력 함양에 어떤 영향을 미치는지 연구하였다. 연구의 절차와 방법은 다음과 같다. 먼저, 연구의 이론적 배경으로 창의적 문제해결력에 대해 분석, 재 정의하고, 문제중심학습모형의 이론적 배경을 고찰한 후 창의적 문제해결력과의 연계에 따른 교육적 의의를 살펴보았다. 이후 2009개정 교육과정이 적용되고 있는 특성화 고등학교 2학년을 연구대상으로 선정하여 시각디자인 교과 중간고사 성적을 통해 동질성을 검증하였다. 동질성이 검증된 실험집단과 통제집단을 각 1반을 대상으로 총 7차시 수업(각 50분)을 실시하였다. 실험집단과 통제집단에는 동일 수업으로 경기도교육청‘시각디자인’(시각디자인 인정도서편찬위원회, 2010)의 대단원 ‘광고디자인’, 소단원 ‘2. 포스터디자인’단원이 제시하는 학습목표와 내용을 바탕으로 스팸문자 피해 문제를 포스터로 표현하는 수업을 실시하였다. 실험집단에는 본 연구자가 설계한 문제중심학습 모형이 적용된 교수-학습 을 진행하였고, 통제집단은 일반적 수업방식을 적용하여 교수-학습을 진행하였다. 연구수업이 끝난 후, 동질성을 검증한 두 집단의 창의적 문제해결력을 평가하기 위해 최선영․강호감(2006)의 과학 창의적 문제해결력 평가도구를 본 연구의 목적에 맞게 디자인 창의적 문제해결력 평가도구로 수정하여 사후 검사를 실시하였다. 검사가 끝난 후, 두 집단의 평가 결과를 통계적 검증 및 분석을 위해 SPSS(Statistical Package for Social Science) Ver 21.0 프로그램을 활용하여 비교, 분석하였고 결과는 다음과 같다. 첫째, 문제중심학습모형을 적용한 디자인 수업은 특성화고등학교 2학년 학생의 창의적 문제해결력을 향상시키는 결과가 측정되었다. 창의적 문제해결력의 사후검사 결과를 paired t-test를 실시하여 분석한 결과 실헙집단(M=7.45)이 통제집단(M=4.54)에 비해 창의적 문제해결력이 높은 것으로 나타나서 집단 간 창의적 문제해결력에 있어 통계적으로 유의미한 것으로 나타났다(t=4.38, p<.001). 또한 각 하위영역인 다양한 문제제안하기, 적절한 디자인문제 선택하기, 해결책 생각하기, 디자인계획 세우기, 해결디자인 확인하기에 있어 통계적으로 유의미한 것으로 나타났다. 둘째, 문제중심학습모형을 적용한 디자인 수업은 특성화고등학교 2학년 실험집단의 창의적 문제해결력을 향상시켰을 뿐 아니라, 자발적 참여를 통한 책임감을 높였으며, 디자인 수업에 대한 학습자의 흥미도와 만족감을 높이는 결과를 가져왔다. 수업 만족도 설문지를 실시한 결과 ‘ 향후 미술 활동에 문제중심학습모형을 적용하는 수업을 활용하면 더 좋은 결과물을 만들 수 있을 것 같다, 생활 속에서도 활용할 수 있을 것 같다, 흥미로웠다.’라고 응답한 학생이 전체 실험집단의 81.8%로 미술에 대한 흥미도가 높아졌음을 알 수 있었다. 셋째, 문제중심학습모형을 적용한 실험집단 학생들은 수업 만족도 설문지에서 수업 중 가장 인상적이었던 활동을 표시하는 항목에서 ‘문제해결계획 활동’과 ‘재탐색, 구상 활동’이 ‘관련내용 ppt수업’, ‘다른 조의 작품 감상’보다 더 인상적인 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해서 문제중심학습모형을 적용한 디자인 수업은 학습자의 자발적 수업참여를 이끌어낼 수 있고, 자발적 참여에 따라서 학습에 대한 책임감이 높아진다는 것을 알 수 있다. 따라서 문제중심학습모형을 적용한 디자인 수업은 구성주의 교육에서 지향하는 학습자 중심의 수업을 가능하게 한다는 것을 알 수 있었다. 넷째, 문제중심학습모형을 적용한 학생들의 실기 결과물 평가를 통해 학업성취를 비교해 보았다. 주제표현, 표현방법, 조형요소와 원리, 표현과정을 주제표현, 표현방법, 조형요소와 원리, 표현과정의 4가지 척도를 종합하여 평가한 결과 실험집단에서 높은 평가를 받은 작품이 많았으며, 실험집단의 자기평가 & 동료평가지 분석을 통해 ‘포스터를 해결하기 위한 활동과 자신이 만든 포스터에 만족한다.’고 응답한 학생의 수가 높아 실험집단 학습자의 학업성취가 높다는 것을 알 수 있었다. 이를 종합하면, 특성화고등학교 2학년 학생들에게 문제중심학습모형을 적용한 디자인 수업은 학생들의 창의적 문제해결력을 함양하며, 각 하위 영역에 모두 유의미한 결과가 있었다. 또한 문제중심학습모형은 학생들이 수업에 자발적으로 참여하게 하여 수업에 대한 책임감과 흥미도, 만족감을 높여 학습자 중심의 수업을 가능하게 하며 이것은 실험집단 학생들의 높은 학업성취를 가능하게 하였다. 따라서 실제현장과의 연계성이 중요한 특성화고등학교에서 문제중심학습모형을 적용한 디자인 수업은 특성화고등학교 학습자의 창의적 문제해결력 함양에 긍정적 효과를 주어 교육적 의의가 있음을 알 수 있었으며, 나아가 특성화고등학교의 설립목적에도 부합한다는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구를 통해 실제현장과 밀접한 연관을 가진 특성화고등학교의 학생들에게 문제중심학습모형을 적용한 디자인수업을 하는 것은 창의적 문제해결력 함양을 위해 적합하다는 것을 검증하였다. 문제중심학습모형적용은 구성주의에서 주목하는 학습자 중심학습을 가능하게 할 뿐 아니라 디자인 전문 실무자가 될 디자인특성화고등학교의 학생들을 위한 효과적인 교수·학습방법으로 제시될 수 있을 것이다. 따라서 시대의 요구에 따라 특성화고등학교 학생들이 현장에서 필요로 할 창의적 문제해결력을 함양하는데 문제중심학습모형은 중요한 시사점을 제공할 수 있으며, 효과적인 교수·학습방법으로 그 가능성을 제시할 수 있다. 그러나 시대가 요구하는 창의적 문제해결력의 더욱 큰 함양을 위해서는 타 과목과의 연계를 통한 연구가 병행되어야 하며, 학교와 지역사회의 연계를 통해 특성화고등학교의 학생들이 접하게 될 실제현장에서 발생되는 구체적이고 현실적인 문제에 대한 연구가 다양하게 진행되어야 할 것이다. 또한 본 연구는 소수의 표집 집단인 서울 강남구에 위치한 디자인특성화고등학교 시각정보디자인과 2학년 학생들을 대상으로 진행되었지만 지역, 전공, 인원, 학년 등을 고려한 많은 특성화고등학교, 특수목적고등학교 학생들을 대상으로 하는 연구를 통해 다양한 지역, 전공, 학년에 적용하여 일반화할 수 있는 후속 연구의 진행이 필요하다.;Creative Problem Solving is one of the techniques taught in schools in modern society enhancing the ability to resolve practical and unstructured problems through fresh and various processes. 2009 curriculum revision shows that the autonomy of unit school in various ways of managing educational systems is greatly enhanced due to the proliferation of the importance of Creative Problem Solving. This kind of movement in educational curriculum guide generally fulfills modern society’s claim; general high schools is already applying various programs supported by the freedom of organizing educational system, and specialized high schools are following the flow as well by focusing students’ education on site compatibility through developing school-work links. Therefore, for specialized high schools, which are to be designed to foster experts possessing executive abilities in their fields, Creative Problem Solving education is particularly required in order to enable future specialists to be ready to face unexpected obstacles with flexible problem solving skills. However, during the stage of advanced research, the study about providing students with practical plan towards achieving creative problem solving education was lacking. For instance, the researchers have realized in the spot of education that the students’ interest and feel of necessity towards design studio class was actually very low, because the educators were not capable of teaching studio students in the way of applying designing techniques to solve variously occurring problems in society creatively. This research introduces the potential of students gaining the opportunity to experience their knowledge not only being applied to design processes, but also to various problems that would occur along the way in real life, if practical strategy is well applied to integrate creative problem solving techniques with design education. This may also allow creating the capability of divergent thinking process towards comprehending the essence of the role and function in the fields of design. The suitable subjects of this research are sophomore students of specialized high schools, supported by Piaget’s cognitive development theory, insisting that students of age 16 to 17 are in the stage of having the capability of creating and executing systematic algorithms through abstract thinking, inferring, and generating theories. This theory suggests that the students are to be mainly involved in becoming fulfilled design specialists by obtaining creative problem solving ability, through diverse activities, in which they would experience seeking and solving societal and cultural problems. Therefore, for this research, the concept of the ability to creatively solving problems should be thoroughly analyzed and redefined, and verifying the significance of the relationship between problem-based learning (PBL) model and creative problem solving should be followed along. These stages support the overall outline of this research: Effect of the new teaching method [each stage of problem-based learning(PBL) model distributed into sophomore visual design class of specialized high schools’] on developing individual student’s capability of creative problem solving. The procedure of this research is as follows. First of all, the ability to creatively solve problems are thoroughly analyzed and redefined, and verifying the significance of the relationship between PBL model and creative problem solving is followed. Afterwards, sophomore students of specialized high schools, of which 2009 curriculum revision is being applied, are selected as the objects of study, and their equivalence is investigated by comparing visual design curricular midterm exam results. The research subjects consisting of the students of a unit class, whose equivalence among the individuals is verified, are to take 7 periods of classes, each 50 minutes long. One of the two groups is assigned as a subject group and another as a control group, and the subjects of research in both classes are to take the same topic: denouement‘Advertising Design’, small unit2. Poster Design of ‘Visual Design’(Visual Design Authorized Reference Compilation Committee,2010)from Gyeonggi Provincial Office of Education, and a reassigned to express the issues about the social problem occurred by spam messages based up on the given learning objective and contents. The subject group is offered with PBLmodel, designed by the researcher, while the existing general education method disapplied to the control group. After the last period, the groups were assigned with the testing tool for the ability to creatively solve problems, are vised version of‘Development of the Scientific Creative Problem Solving Test for the Selection of Gifted Science Students in Elementary School’(Sun-YoungChoi, Ho-KamKang) suited for the test for design class, in order to compare each group’s strength of creatively solving problems. SPSS (Statistical Package for Social Science, Ver. 21.0) is utilized in order to organize the test results of the control group and the subject group in purpose of statistical verification and investigation. The details about the results are as follows. First, the subject group shows the application of PBL model increases the ability of creatively solving problems; according to the paired t-test result, the subject group result (M=7.5) is resulted higher than that of the control group (M=4.54) indicating the students’ ability of creatively solving problems is increased by the application of PBL model. Therefore, the result demonstrates that PBL model is effective in encouraging a group’s capability of solving problems in creative way (when t=4.38, p < .001). This also presents that PBL model facilitates to organize and analyze data from its subordinate scopes, including suggesting diverse problems, selecting appropriate design tasks, generating solutions, planning the outline of design process, and confirming the design solution plan. Second, PBL model applied education not only increases the subject group’s the ability of creatively solving problems, but also enhances each individual’s interest and satisfaction towards design class activities, and responsibility of one’s active involvement in class environment. As the evaluation form about the degree of satisfaction with class shows 81.8% of the subject group students mentioning “PBL model would be a great help for us to create much better outcomes in the near future... this model is applicable in our everyday routine as well… this type of education is very interesting..”, the overall reaction upon applying PBL model is positive. Third, according to the result of the evaluation regarding the degree of satisfaction with class, the students of the subject group shows higher interest in ‘planning problem solving’ and ‘research and brain storming’ rather than ‘power point based education about class related information’ and ‘sharing and criticizing other teams’ works’. This also supports that PBL model is effective in encouraging students’ to be involved in class environment with responsibility. These results demonstrate PBL applied design education supports what constructive approach of education is aiming towards: students to be voluntarily involved within learning activities with responsibility. Fourth, the works of the subject group students were scored according to four categories - conveying subject, expressing method, formative elements and principles. Most of the works from the subject group received high evaluations, and according to the analysis of self and peer evaluations, many of them answered that they are satisfied with their achievements and activities. Overall, application of PBL model to design education enhances the ability of the sophomore students from specialized high schools to creatively solving problems and also brings positive effects to their subordinate scopes of capability, containing suggesting diverse problems, selecting appropriate design tasks, generating solutions, planning the outline of design process, and confirming the design solution plan. This generates within the individuals the urge to actively participate into class activities with much more improved sense of responsibility, which would result in higher achievements in the field of academics. Therefore, PBL model is effective in specialized high schools’ education, from which school - work links are especially emphasized within the system. Furthermore, this phenomenon corresponds to the purpose of the establishment of such specialized educational organizations for PBL method generates such positive effects demonstrated in the four stages stated above. In conclusion, application of problem-based learning (PBL) model not only creates a significant implication in today’s educational system where students need flexibility upon dealing with obstacles hampering them from academics and work sites at the same time, but also satisfies the educational constructionism aims for – student centered education; therefore, this model would become an example of an effective educational system for the future design experts. However, in order to make its pure purpose more firm, continuous research linked with other fields should be juxtaposed, and the connection between schools and local communities should become much more developed, exposing students to diverse practical experiences in real life society. The majority of data of this research is mainly subjected to sophomore students majoring visual communication design in a design-specialized high school located in Gangnam-gu, Seoul, Korea, further research and study are needed considering wider scope of location, major, population, grades, and major in order to generalize the positive effects of PBL model application to existing educational system.