중학생의 자기주도적 현장체험학습을 위한 스마트 디바이스 서비스 설계

Abstract

현장체험학습은 학습 현장을 교실 밖으로 확장하여 주제와 연관된 맥락하에서 학습자의 직접적인 체험을 통해 배우는 학습 방법으로, 학습자들이 자기주도적으로 과제를 수행하면서 문제를 해결할 수 있는 수행 능력을 길러준다. 최근 교육현장에서는 학습 환경이 학습자 중심으로 전환되면서, 학습자의 자율성 및 창의성을 신장시키기 위해 현장체험학습에 주목하고 있다. 하지만 실제 교육현장에서 현장체험학습은 자칫 현장의 관람이나 소풍으로 인식되고 있고, 인력 및 운영적인 한계로 인해 학교와 교사의 주도하에 이루어지고 있어 교육적인 성과를 기대하기 어려운 상황이다. 현장체험학습에 대한 기대와 한계점, 그리고 정보기술의 발달이 맞물리면서 체험학습의 현장에서는 스마트 디바이스를 활용한 스마트러닝이 시도되고 있다. 선행연구들은 현장체험학습 도구로서 스마트러닝의 적합성과 유용성을 보고하고 있지만, 실질적으로는 스마트러닝이 학습자 중심 학습환경으로의 변화라는 거대한 흐름에 부응하지 못하고 있다고 할 수 있다. 본 연구는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 자기주도학습을 적용한 스마트폰 기반 어플리케이션을 제안하였다. 스마트러닝을 이용한 현장체험학습의 중심에 학습자를 놓기 위해 자기주도학습 이론을 적용함으로써 학습의 주도권을 학생에게 부여함과 동시에 체험학습이 얻고자 했던 교육의 효과를 얻고자 한 것이다. 연구를 진행하기 위해 먼저 이론적 배경을 고찰하고 대상 선정의 타당성을 확보하였다. 다음으로는 문헌 분석에 기초하여 자기주도적 현장체험학습 어플리케이션의 분석 기준을 다음과 같이 다섯 가지로 도출하였다. 첫째, 자기주도적 현장체험학습 어플리케이션은 우선 현장체험학습의 사전-현장-사후학습 3단계를 모두 반영하며, 둘째, 학습자의 다양한 환경에 따른 변용과 적용이 가능해야한다. 셋째, 교사가 학생의 학습을 조력하기 위한 상호작용이 구현되고, 넷째, 스마트 기술 기반으로 다양하게 학습이 이루어지도록 기능을 제공해야한다. 마지막으로 학생의 자기주도 수준을 고려하여 서비스 내에 이를 구현해야 한다. 이를 기반으로 기존 현장체험학습 어플리케이션을 조사한 결과, 많은 어플리케이션이 현장학습 위주로 구성되거나, 다양한 학습 환경에 따라 적용되기 보다는 미리 구성된 정보만을 제공하는 보조도구에 그치고 있었다. 또한 교사와 학생 간 상호작용이 구현되어있지 않고 학습을 체계적으로 계획할 수 있는 학습 모형이 적용되어있지 않음을 알 수 발견할 수 있었다. 이에 사용자의 니즈를 반영한 새로운 어플리케이션 개발의 필요성을 확인하였다. 다음으로 현직 교사 인터뷰와 학생들의 설문조사를 통해 현장체험학습의 요구사항을 분석한 결과, 학교 뿐 아니라 교과과정 외에서도 현장체험학습의 기회가 널리 확장되고 있어 학생들의 체험학습 경험 수준과 요구가 다양해지고 있음을 알 수 있었다. 하지만 학교 현장의 체험학습은 학교와 교사 주도하에 일괄적으로 제공되는 한계가 있기 때문에 개별, 소그룹단위의 학습자 주도적인 체험학습에 대한 요구가 있었다. 또한 체험학습 현장에서는 학생들이 적극적으로 참여할 수 있도록 동기를 부여하며, 사후학습단계를 통해 피드백을 제공하고자 하는 요구를 확인할 수 있었다. 이렇게 분석된 요구사항은 어플리케이션 설계의 기반으로 사용하였다. 마지막으로 현장체험학습의 각 단계에 자기주도학습 모형과 요구사항을 적용하여 메뉴구조와 서비스를 정의하고 이를 중심으로 현장체험학습 어플리케이션의 프로토타입을 설계하였다. 어플리케이션의 기능은 학습 단계별로 제공되는데, 사전학습단계에서는 Grow의 이론에 따라 학생들의 자기주도성 수준을 의존적, 흥미를 보이는, 참여적, 자기주도적 학생으로 구분하였고, 이에 따라 사전학습단계의 학습 설계 방법을 4가지로 다르게 제시하였다. 현장학습단계에서는 낮은 수준의 자기주도성 학생들에게 외재적인 학습 동기를 지원하고자 흥미로운 미션과 보상을 설계할 수 있는 기능을 반영하였으며, 사후학습 단계에서는 체험학습의 데이터가 자동으로 수집되어 보고서로 구현되지만, 자기주도성 수준이 높은 학생을 위해 보고서의 편집 기능을 추가하였다. 또한 피드백, 상호평가, 미션 남기기를 통한 학습의 재구성과 반복이 이루어지도록 설계하였다. 설계된 프로토타입에 간단한 인터페이스를 적용하고 앞서 조사에 응한 학생을 대상으로 사용성 평가를 수행하였다. 제공된 과업에 따라 학습 단계별로 어플리케이션을 사용하며 씽크 얼라우드 방식으로 자유롭게 의견을 받았고, 리커트 척도를 통해 만족도를 수치화하였다. 결과적으로, 대체적으로 만족한다는 답변을 얻을 수 있었으며, 주어진 과업도 큰 어려움 없이 수행하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 현장체험학습의 초점과 권한을 교사가 아닌 학생에게 부여함으로써 체험학습이 얻고자 했던 교육의 효과를 얻음과 동시에, 어플리케이션을 통한 체험학습의 경험이 누적되며 점차적으로 학생의 자기주도적 학습 능력을 키울 수 있는 방안을 제시하고자 하였다는 것에 의의를 둔다.;A field trip learning is a learning method that extends the learning site out of the classroom and learns through direct experience by learners in context related to the topic, which enhances the performance ability of learners to solve problems while performing tasks on their own. As the learning environment has recently shifted to student-centered learning, a field trip learning has been focused on increasing learner's autonomy and creativity. However, A field trip learning, which is recognized as just trips or picnics in the field of actual education, is difficult to expect educational achievements as they are led by schools and teachers due to manpower and operational limitations. The expectation and the limitations in a field trip learning are combined with the development of information technology and lead to smart learning in a field trip learning. While previous studies report the suitability and usefulness of smart learning as a field trip learning tool, in reality, smart learning does not live up to the enormous trend of changing to a learner-centered learning environment. In order to solve these problems, this study proposed a smartphone-based application with self-directed learning. By applying self-directed learning theories to place learners at the center of a field trip learning using smart learning, the school aims to give students the initiative in learning and gain the educational effect that experience learning wanted to gain. To proceed with the study, the theoretical background was first examined to secure the feasibility of the target selection and to derive the direction of self-directed field trip learning application in five ways. Self-directed field trip learning applications should first reflect all three stages of field trip learning: pre/site/post learning, and support learners to take the lead in individual/small group learning. It should also provide the ability to interact with teachers-students, students-to-students during the learning process, and to enable diverse learning based on smart technology. Finally, it should be implemented within the service, taking into account the level of student self-directing. Using orientation derived from the theoretical background as a framework for analysis, the need for application development was identified by looking at field trip learning applications designed in the preceding study and those currently in operation. Next, we analyzed the requirements of field trip learning through interviews with incumbent teachers and surveys of students. As opportunities for field trip learning are widely expanded beyond the curriculum as well as in schools, students' experience level and needs are diversified. However, there were calls for individual and small-group learners-led hands-on learning because there are limitations in providing hands-on learning at school sites under the leadership of schools and teachers. In addition, in the field of hands-on learning, students were motivated to participate actively, and their demand to provide feedback through the post-learning stage was identified. These analyzed requirements were used as the basis for application design. Finally, the self-directed learning model and requirements were applied at each stage of field trip learning to define the menu structure and services and to design a prototype of the field trip application around them. The functions of the application are provided for each learning stage. In the pre-learning stage, students' self-initiative levels are classified into dependent, interesting, participative, and self-directed students. The study design method is different according to the level. In the field learning stage, the ability to design exciting missions and rewards to support external learning motivation was reflected in the low level self-initiative students. In the post-learning stage, a field trip learning data is automatically collected and implemented as a report. For students with a high level of self-initiative, the editing function of the report was added. Also, it is designed to reconstruct and repeat the learning through feedback, mutual evaluation, and missions. In the designed prototype, a simple interface was applied and the usability evaluation was performed by the students who had taken the survey before. We performed the task by learning stage, freely commented in a Think Aloud method, and quantified the satisfaction through the Likert scale. As a result, we were able to get a response that was satisfactory on the whole, and it was confirmed that the given task was performed without much difficulty. The purpose of this study is to achieve the desired educational effect by granting the focus and authority of a field trip learning to the students, not the teachers, and to suggest ways to gradually develop students' self-directed learning skills by accumulating learning experiences through applications.