자기주도학습능력과 학업성취도의 종단적 분석

Abstract

전통적인 학교 시스템에서 중요한 학교 교육의 성과로 강조되었던 학업성취도(academic achievement)뿐만 아니라, 다가오는 지능정보사회에서 자기주도학습능력(self-directed learning ability)은 대표적인 미래 지향적 교육 역량이자 학교 교육에서 길러주어야 할 교육의 소산(所産)으로 고려될 수 있다. 본 연구는 자기주도학습능력과 학업성취도를 학생 수준에서 달성하려는 학습 경험의 목표로 확인하고자 한다. 또한 단위 학교 및 교육청, 나아가 국가 수준에서 공교육의 교육 성과인 책무성(accountability)을 가늠하는 데 유용한 지표가 될 수 있다는 관점을 견지한다. 본 연구에서 자기주도학습능력에 대한 정의는 학생이 주도성을 갖고 학습 과정을 이끌면서 목표한 학업의 성공을 가능하게 하는 역량의 총체로서, ‘학습 방법’, ‘학습 노력’, ‘학습 태도’의 세 가지 하위 영역을 포괄하는 능력이다. 교육 성과로서 학업성취도와 자기주도학습능력은 서로 밀접하게 관련이 있는 요인으로 알려져 있으며, 자기주도학습능력이 높은 수준일수록, 학업성취도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타난다. 그동안의 많은 선행연구는 자기주도학습능력과 학업성취도를 각각 중요한 종속변수로 검토하거나, 두 변수 사이의 횡단적 유의성을 확인하는 데 중점을 두어 왔다. 최근에는 여러 연구기관에서 다양한 종단 데이터가 축적되면서 자기주도학습능력이나 학업성취도의 종단적 변화에 대한 논의도 활발하게 이루어지고 있다. 그럼에도 불구하고 자기주도학습능력과 학업성취도의 양 변인 간 종단적 변화와 보다 정교한 인과 관계를 검증한 시도는 부족했다고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 시간 변화에 따른 잠재성장모형을 추정하여 중‧고등학생의 자기주도학습능력과 학업성취도의 종단적 관계를 검증하였다. 학업성취도의 하위 요인으로 국어 학업성취도, 수학 학업성취도, 영어 학업성취도를 구분하여 활용하였다. 이어서 자기주도학습능력의 변화에 따른 최적의 잠재계층을 도출하고, 잠재계층별로 영향을 미치는 요인을 분석하며, 결과변수로서 학업성취도의 수준 차이를 검증하는 등 변수의 종단적 변화를 종합적으로 검토하였다. 본 연구는 다양한 분석 방법을 활용하여 교육 성과로의 자기주도학습능력과 학업성취도를 향상시키기 위한 유의미한 논의와 결론을 도출하고자 하였다. 이를 위해 서울특별시교육청교육연구정보원의 「서울교육종단연구 2010(Seoul Education Longitudinal Study: SELS 2010」 초등학교 4학년 패널 데이터의 4차년도(2013)부터 9차년도(2018)의 여섯 시점의 종단 자료를 활용하여, 다변량 잠재성장모형(Multivariate latent growth modeling: MLGM)과 성장혼합모형(Growth mixture modeling: GMM)의 분석을 실시하였다. 본 연구에서 나타난 주요 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 다변량 잠재성장모형을 분석한 결과, 자기주도학습능력은 중학교 1학년에서 가장 높았고, 중학교 2학년에서 가장 낮은 수준이었다. 중학교 3학년 이후에는 약간 상승하는 추세지만 대체로 비슷한 수준을 유지하였다. 자기주도학습능력과 학업성취도의 종단적 변화를 가장 간명하게 설명하는 모형은 ‘분할함수 잠재성장모형(piecewise growth modeling)’으로 나타났고, 분할 시점은 중학교에서 고등학교로 진학하는 시기가 적합하였다. 자기주도학습능력의 초기 수준은 국어, 수학, 영어 및 전체 학업성취도의 초기 수준에 정적인 영향을 미쳤으며, 분할된 각 시기마다(중‧고등학교 시기 모두) 자기주도학습능력의 변화율은 국어, 수학, 영어 및 전체 학업성취도의 같은 시기 변화율에 정적으로 유의한 영향을 미쳤다. ‘성별’, ‘중학교 성별유형’과 ‘부모 학력’ 등의 예측변수를 투입하여 조건 모형을 분석한 결과, 여학생일수록 학업성취도의 초기 수준이 높았고, 중학교 시기 자기주도학습능력의 변화율이 더 큰 것으로 나타났다. 중학교 유형이 남녀별학인 경우 자기주도학습능력의 초기 수준이 높았고, 중학교 시기의 학업성취도 변화율이 높았으며, 고등학교 시기의 국어와 영어 학업성취도 변화율은 더 크게 감소하는 것으로 나타났다. 부모 학력이 대졸 이상일수록 자기주도학습능력과 학업성취도 및 교과별 학업성취도의 초기 수준이 모두 높게 나타났으나, 고등학교 시기의 학업성취도 및 교과별 학업성취도의 변화율에 부적인 영향을 미치는 것으로 나타나 더 크게 감소하는 것으로 나타났다. 둘째, 성장혼합모형을 분석한 결과, 자기주도학습능력의 종단적 변화에 따라 잠재계층은 총 네 개로 분류되었으며, 분산을 0으로 고정한 LCGM(latent class growth modeling, 잠재계층성장모형)이 가장 적합하였다. 자기주도학습능력의 종단적 잠재계층은 ‘고수준 집단(13.4%)’, ‘저수준 집단(6.4%)’, ‘중간수준 집단(41.8%)’, ‘중상수준 집단(38.4%)’으로 구분되었다. ‘R3STEP’을 활용한 다항로짓분석을 실시한 결과, 저수준 집단 대비 ‘상대적으로 높은 집단’에 속할 가능성을 공통적으로 높여주는 중학교 1학년 시점의 변수는 성취목표, 혼자 학습시간, 가정의 경제‧사회‧문화지위(ESCS), 수업만족도로 나타났다. 여학생이거나, 중학교 1학년 시점의 교사의 사기와 열의가 높을수록 저수준 대비 ‘고수준’ 집단에 속할 확률이 높았다. 초기 시점의 자아개념이 높을수록, 사교육에 참여하는 경우, 부모의 관심과 학업 지원을 높게 평가할수록, 저수준 대비 ‘중간수준’이 아닌 ‘중상수준’에 속할 확률이 높았다. 종단적 잠재계층이 중간수준과 대비하여 ‘고수준’ 혹은 ‘중상수준’으로 속할 확률을 유의하게 예측하는 변수는 중학교 1학년 초기 시점의 독서시간과 긍정적 교우 관계로 나타났다. 마지막으로 결과변수로 여섯 시점 중 고등학교 3학년 시기의 학업성취도 점수를 투입하고, ‘DU3STEP’을 활용하여 종단적 잠재계층별 결과변수의 수준 차이를 검증하였다. 분석 결과, 자기주도학습능력의 종단적 잠재계층 수준이 높은 집단에 속할수록 고등학교 3학년 시점의 학업성취도 수준이 높았고, ‘고수준’ 집단에 속할 경우 ‘저수준’ 집단에 비해 전체 학업성취도, 국어, 수학, 영어 학업성취도 모두 차이가 크게 있는 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 토대로 교육 성과 향상을 위한 함의는 다음과 같다. 첫째, 가정의 경제‧사회‧문화지위(ESCS)나 확보한 자본 수준에 따라 교육 성과의 격차가 발생하지 않도록 ‘사회적 교육 약자’에 대한 제도적 보완이 필요하다. 사회경제적 지위가 높은 가정은 이미 보유한 물적, 인적, 문화적 자본의 초기 수준이 높다고 할 수 있다. 이러한 배경변인을 가진 학습자는 학업성취도 및 교과별 학업성취도의 초기 수준이 모두 높았으며, 자기주도학습능력의 종단적 계층 중 저수준 집단 대비 높은 수준의 집단에 속할 가능성이 높았다. 경제학의 ‘내생적 성장 모형(endogenous growth model)’의 원리를 적용해보면(Lucas, 1988; Romer, 1990), 이미 가정의 경제사회적 지위가 높은 경우, 계속해서 자기주도학습능력과 학업성취도와 같은 학습 결과는 높은 수준을 유지한다고 예상할 수 있다. 즉 학생의 가정 배경인 경제‧사회‧문화지위(ESCS)에 대한 수준과 교육적 책무성을 정확히 인식해야 하고, 교육비 지원 정책의 보완 및 교육법의 개정도 검토할 필요가 있다. 둘째, 자기주도학습능력의 변화는 학교급에 따라 분할된 시점을 갖는 것으로 분석되었기 때문에, 정책 기조는 학교급에 상관없이 연속선상에서 동일하게 유지하면서, 학교급의 특성을 반영하여 자기주도학습능력 증진을 위한 맞춤형 정책을 마련할 필요가 있다. 정책을 마련할 때 주의할 것은 보다 중장기적인 관점에서 비전을 수립하고, 주요 내용이 학년 간 계속해서 나선형으로 연결될 수 있어야 한다는 점이다. 셋째, 자기주도학습능력의 종단적 변화에 따른 잠재계층별로 교육 성과 향상을 위한 정책적 지원이 필요하다. 종단적 잠재계층들의 성장계수를 검토하였을 때, 여섯 시점 간의 변화가 큰 폭으로 나타나지 않았다. 학생 중심의 자기주도적 수업은 현재의 교육제도와 수업 운영 방식에 적용하기가 어렵다. 또한 자기주도학습능력의 향상을 위한 교육적 처치를 제공할 때, 구성 요소들을 충분히 고려하지 못하였을 수도 있다. 따라서 자기주도학습능력의 향상을 위한 정책 관련 기초 연구, 타당화된 척도 개발이 지속적으로 이루어져야 한다. 넷째, 교사의 수업 전략과 전문성을 강화시킬 수 있는 다양한 정책적 지원이 필요하다. 교사 변수 중 ‘교사의 사기와 열의’는 저수준 대비 ‘고수준’ 집단에 속할 확률을 높이는 것으로 분석되어 유의한 영향이 나타났다. ‘교사와 사기와 열의’의 하위 변수는 교과 지식이 풍부하고 교수 능력이 적절하며 학생에 대한 학습 성취 기대가 높고, 과제 피드백 및 수업 중 학생 이해도 확인 등의 문항으로 구성되어 있다. 따라서 수업에서의 전문성과 열정을 발휘하고 학생의 학업 증진을 위해 노력하는 교사의 역할이 중요함을 알 수 있다. 교육 성과의 질을 담보하는 중요한 요인인 교사 변수에 대한 심층적인 검토가 이루어져야 한다. 다섯째, 자기주도학습능력의 향상을 위해 학교 내‧외의 경험을 통한 학생의 독서 시간을 확대시킬 필요가 있다. 독서시간이 많을수록 중간 수준 대비 상위 수준인 ‘고수준’과 ‘중상수준’ 집단에 속할 확률이 높아지는 것으로 분석되었다. 학생의 독서시간 확대를 위해서 학교 도서관 내에 학생들의 흥미와 수요에 맞는 다양한 종류의 장서를 비치하고, 교육과정을 개정하여 독서 교육의 시수를 확대하며, 지역사회 내 공공도서관과 독서 교육의 협력을 제안할 수 있다.;In a traditional school system, academic achievement has been regarded as a major school outcome for students. However, in the upcoming intelligence and information society, self-directed learning ability is worth being considered as another primary competency for students in future-oriented perspectives. Therefore, academic achievement and self-directed learning abilities are two important school outcomes that should be encouraged and fostered in the school system. This study aims to investigate if self-directed learning ability and academic achievement can be the major learning goals of students at the individual level. Also, this study has the view the two variables can be useful indicators to assess the accountability of school outcomes at the school, education offices, and national levels. The definition of self-directed learning ability is the total ability of learners to take the initiative, lead the learning process, and reach the targeted academic success, covering three sub-fields: "learning method," "learning effort," and "learning attitude." As indices of school outcomes, academic achievement and self-directed learning ability are known to be closely related factors, and the higher the self-directed learning ability is, the more positively they affect academic achievement. Previous studies on the relevant topics have focused on examining each self-directed learning ability and academic achievement as a separate dependent variable or the transverse significance between the two variables, rather than investigating the relationship between the two. Recently, longitudinal changes in self-directed learning ability or academic achievement have been addressed and discussed in the various longitudinal studies due to the accumulation of longitudinal dataset by several research institutes. Nevertheless, the number of relevant studies is still insufficient to provide enough evidence in verifying the longitudinal changes and causal relationship between self-direct learning ability and academic achievement. This study validated the longitudinal changes in the relationship between the self-directed learning ability and academic achievement of middle and high school students by estimating the latent growth model of the two variables. For factors representing academic achievement, each subject-specific achievement in Korean, mathematical, and English subjects were used as sub-factors. Then, it comprehensively examined longitudinal changes in the relationship between the variables over time. Specifically, the analysis for this study included deriving optimal latent class with changes in self-directed learning ability, analyzing factors affecting each latent class, and verifying differences in levels of academic achievement as distal outcome variables. By using various analysis methods, this study tried to draw meaningful discussions and conclusions to improve self-directed learning ability and academic achievement as school outcomes. This study utilized the data of the Seoul Education Longitudinal Study (SELS 2010) collected by the Seoul Education Research & Information Institute. This study selected the panels those were the fourth grade in elementary school of 2010. In the dataset, the variables for students the first year in middle school (as of 2013) to third year in high school (as of 2018) were repeatedly measured in the six time points. Multivariate latent growth modeling (MLGM) and growth mixture modeling (GMM) were applied to analyze the longitudinally accumulated information in the dataset. The main findings are as follows. First, the analysis of the multivariate latent growth modeling (MLGM) showed that the level of self-directed learning ability was highest in the first grade of middle school, however, it was lowest in the second grade of middle school. From the third grade of middle school, self-directed learning ability increased slightly but remained at a similar level after the point. The model that most succinctly described the longitudinal changes in self-directed learning ability and academic achievement was the 'piecewise growth model'. The split timing was appropriate for entering a high school. The initial levels (intercepts) of self-directed learning ability had a static effect on the initial levels (intercepts) of ‘Korean, mathematics, English and overall academic achievement’. For each divided period (both middle school and high school), the rates of change (slopes) in self-directed learning ability had a statically significant effect on the rates of change (slopes) of ‘Korean, mathematics, English and overall academic achievement’. Analysis of the condition model by injecting predictors such as "gender," "middle school gender type," and "parent educational background" showed that girls had higher initial levels of academic achievement and higher rates of change in self-directed learning ability in middle school. If the middle school type was a single-gender school, the initial level of self-directed learning ability was high, and so was the rate of change in academic achievement in middle school. And the rate of change in academic achievement by Korean and English in high school was found to statistically decrease. The more the parents have a bachelor's degree or higher, the higher the initial level of self-directed learning ability, academic achievement, and academic achievement by subject students showed. Parents' educational backgrounds had a negative effect on the rate of change in academic achievement and academic achievement by subject in high school periods. Second, as the result of analyzing the growth mixture modeling (GMM), a total of four latent layers were classified according to longitudinal changes in self-directed learning ability, and a latent class growth model (LCGM) with zero variance was the most suitable. The longitudinal latent classes of self-directed learning abilities were divided into ‘high-level groups (13.4%)’, ‘low-level groups (6.4%)’, ‘medium-level groups (41.8%)’, and ‘medium-high-level groups (38.4%)’. The results of a multinomial logit analysis using the auxiliary option 'R3STEP' are as follows: Variables in the first grade of middle school, which increased the likelihood of being a "relatively high group" compared to low-level groups, were found to be achievement goals, study time alone, the level of economic, social and cultural status (ESCS), and class satisfaction. Female students were more likely to belong to the 'high level' group than male students. And the higher the morale and enthusiasm of teachers at the time of the first year of middle school, the higher the likelihood of being in the "high-level" group compared to the lower level. The more the private educations; the higher the self-concept in the early stages; and the higher the parental interest and academic support for children, the higher the likelihood of being in the ‘medium-high-level groups' rather than the ‘medium-level groups'. Variables that significantly predicted the probability of belonging to a "high level" or "medium-high level" compared to the medium level were found to be positive peer relationships and reading time at the beginning of the first year of middle school. Finally, this study put academic achievement scores from the third grade of high school as a distal outcome variable and verified the level difference of distal outcome variables by longitudinal latent class using the auxiliary option 'DU3STEP'. According to the analysis, the higher the level of longitudinal latent class of self-directed learning ability, the higher the level of academic achievement of high school seniors. If a student is categorized in a “high-level” group, there was a greater difference in Korean, mathematics, English, and overall academic achievement than a "low-level" group. The implications for improving school outcomes are as follows: First, it is necessary to supplement the education systems for the "disadvantaged learners" in order to prevent gaps in school outcomes depending on the economic, social and cultural status (ESCS) of the family. Families with higher economic, social and cultural status (ESCS) already had high initial levels of material, human, and cultural capital. For students with higher levels of ESCS, the academic achievement and the initial level of academic achievement by subjects were all high. They were more likely to belong to a "relatively high level group" compared to a "low level" group among the longitudinal classes of self-directed learning ability. According to the principles of the "endogenous growth model" of economics (Lucas, 1988; Romer, 1990), a student’s school outcomes, such as self-directed learning ability and academic achievement are expected to be remaining high level during the school years if the student’s economic and social status of the family is already high. To address this issue, the levels of ESCS of the family and educational accountability should be accurately identified. The supplementations of the education cost support policies and the revision of the education laws also need to be considered. Second, as it was analyzed that the change in self-directed learning ability has a split point of view according to the school level, it is necessary to prepare customized policies to promote self-directed learning ability according to the school level, while maintaining the same policy stance on the continuous line regardless of school level. When developing policies, visions should be established from a mid- to long-term perspective and key contents should be able to continue to be spiraled throughout the school year. Third, policy support is needed to improve school outcomes by latent classes due to longitudinal changes in self-directed learning abilities. When examining the growth coefficients of the longitudinal latent classes, no significant changes were shown between the six time points. Student-centered self-directed classes are difficult to apply to the current education system and class management methods. It can be assumed that the components have not been fully considered when providing educational treatment to improve self-directed learning ability. Therefore, basic policy research and rationalized scale development for improving self-directed learning ability should be continuously carried out. Fourth, various kinds of policy support are needed to strengthen teachers' teaching strategies and expertise. The result of this study showed that "teacher's morale and enthusiasm" statistically significantly increased the probability of belonging to the "high-level" group compared to the “low-level” group. The sub-variables in "teacher's morale and enthusiasm" include having abundant curriculum knowledge, proper teaching skills, high expectations for learning achievement for students, good feedback on assignments, and checking students' understanding during class. It is important to encourage for teachers with expertise and enthusiasm to promote students’ self-directed learning abilities in classes. there should be an in-depth review of teacher parameters, an important factor that guarantees the quality of school outcomes. Fifth, it is necessary to increase students' reading time through internal and external school experiences to improve their self-directed learning ability. The more reading time, the more likely students are to belong to the "high-level" and "medium-high-level" groups, which are higher than the middle-level. In order to increase students' reading time, it can be proposed to provide various types of books suitable for students' interests and demands, to extend the class time of reading education sessions by revising the school curriculum, and to collaborate with public libraries in the local communities for reading education.