문제기반학습(PBL)과 메타버스를 활용한 세계시민교육 프로그램 적용 효과 및 만족도 분석

Abstract

세계화 현상으로 단일 국가 차원에서 해결할 수 없는 전 지구적 문제들이 우리의 삶에 불가피한 영향을 미침에 따라, 국제 사회 일원으로서 개인의 역할이 강조되는 세계시민의식의 중요성이 증대되고 있다. 공교육 현장에서의 세계시민교육은 국제교육의제 선정 및 국내 교육정책에 반영된 2015년을 기점으로 활발해지기 시작했으며(교육부, 2015; UNESCO, 2015), 전 학교 적 접근, 범교과 주제, 다양한 교과에 통합된 주제 등의 형태로 교육이 실행되며 그 효과성이 보고되고 있다. 그러나, 세계시민교육의 필요성과 가치에도 불구하고 교육에 참여한 대다수 청소년들은 세계시민의식 함양에 대한 당위성에는 공감하지만 자기 주도적 요구는 높지 않았으며(황세영 외, 2017), 입시 위주의 학교 정책 및 현장 운영 한계에 따라 세계시민교육 일회성 특강이나 캠페인 등으로 그치는 실정이다(김동택 외, 2020). 이러한 문제를 해결하기 위해서는 정형화된 지식을 일방적으로 전달하는 것이 아닌 학습자 스스로 문제에 대한 실천 의지를 함양할 수 있는 학습자 중심 교수법을 적용하고, 교육에 적극적으로 참여해 유용성과 재미를 느끼는 학습이 진행될 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이에 본 연구에서 활용된 세계시민교육 프로그램은 학습자 중심 교수법인 PBL로 설계되었고, 김상미(2021)의 실천 중심 세계시민교육 원리가 포함되었다. 또한 PBL에서 다루고 있는 교육 주제에 대한 학습자의 지식을 정교화하기 위해 학습자의 물리적 공간을 확장한 메타버스를 활용하였다. 2020년 코로나19로 디지털 교수 학습 콘텐츠 개발 활성화 및 에듀테크를 활용한 교육 방법의 필요성에 대한 논의가 활발해짐에 따라, 세계시민교육도 그 흐름에 발맞추어 메타버스를 활용한 교육이 시작되었다. 메타버스는 시공간을 초월한 가상현실 콘텐츠로 학습 몰입을 향상시키는데 효과적이며 흥미도, 학습 동기 촉진에 효과적(임태형 외, 2021)이라는 결과를 보인다. 교육공학적 관점에서 PBL과 세계시민교육 원리가 프로그램에 어떻게 기능하는지, 교육적 맥락에서 활용된 새로운 테크놀로지인 메타버스는 학습자에게 어떠한 영향을 미치는지를 연구할 필요성이 있다고 판단하였다. 또한 공교육에서의 세계시민교육의 중요성은 증대하고 있으나, 교육공학적 관점에서 그 효과성을 보는 연구는 부재하였다. 이에 따라 본 연구는 PBL과 메타버스를 활용한 세계시민교육 프로그램이 중학생의 세계시민성, 협력적 문제해결 역량에 영향을 미치는지에 대한 효과성을 규명하고자 하였다. 이를 위한 구체적인 연구 문제는 다음과 같다. 1. PBL과 메타버스를 적용한 중학생 대상 세계시민교육 프로그램의 적용 효과는 어떠한가? 1-1) 프로그램이 학습자의 세계시민성에 영향을 미치는가? 1-2) 프로그램이 학습자의 협력적 문제해결 역량에 영향을 미치는가? 2. PBL과 메타버스를 적용한 중학생 대상 세계시민교육 프로그램에 대한 학습자의 학습 만족도는 어떠한가? 3. PBL과 메타버스를 적용한 중학생 대상 세계시민교육 프로그램에 대한 학습자의 학습 경험은 어떠한가? 본 연구는 2023년 1학기인 5~6월, 서울 소재 A, B 중학교 1학년 자유학기제 수업 현장에서 학생 32명을 대상으로 진행된 실험 연구이며, 단일집단 사전-사후검사 설계 방식을 적용하였다. 한 학교당 2주간 총 2차시로 PBL과 메타버스를 활용한 세계시민교육이 진행되었다. 본 연구의 종속 변인인 세계시민성과 협력적 문제해결 역량은 연구 사전·사후 동일 항목에 대한 설문을 실시하였고, SPSS 29.0을 사용하여 수업 전과 후의 변화에 대한 효과 검증을 위한 대응표본 t 검정을 실시하였다. 또한 학습 만족도에 대한 사후 설문조사를 진행하였고, 양적 자료를 보완하기 위한 심층적이고 다각적인 분석을 위해 연구 대상자 중 4명을 선발해 학습 경험에 대한 인터뷰를 실시하였다. 본 연구를 통해 도출된 연구 결과 및 시사점은 다음과 같다. 첫째, 해당 프로그램에 참여한 학습자의 세계시민성은 사전검사 평균 3.55점에서 사후 검사 평균 4.04점으로 0.49점 증가하였으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t = 3.779, p < .05). 둘째, 해당 프로그램에 참여한 학습자의 협력적 문제해결 역량은 사전검사 3.81점에서 사후 검사 평균 4.11점으로 0.3점 증가하였으며, 통계적으로 유의한 차이가 있었다(t = 3.044, p < .05). 셋째, 프로그램에 대한 학습자의 학습 만족도는 평균 4.37점(SD = 0.64), 메타버스를 활용한 학습 경험 만족도는 4.45점(SD = 0.66)으로 나타났다. 넷째, 학습 경험에 대한 인터뷰는 7개의 질문과 학생의 응답에 따른 반구조화 질문으로 진행되었다. 질적 데이터 분석 결과, 문제기반학습이 적용된 세계시민교육 참여에 대해 학습자는 친구들과 적극적으로 소통하고 협력하며 문제를 해결해 나가는 과정이 흥미로웠고, 협동심이 길러진 것 같다고 진술하였다. 다음으로 메타버스 활용 학습에 대해 학습자들은 메타버스를 학습 공간이 아닌 놀이공간으로 인식하고, 자유로움과 흥미를 느꼈으며, 스스로 메타버스를 탐구하고 주어진 과제를 자기 주도적으로 수행하며 지식을 습득하였다고 진술하였다. 또한 세계시민교육에 참여하며 전 지구적 이슈가 나와 연결되어 있음을 인지하고, 세계시민으로서 문제에 대한 경각심을 가지며 앞으로 행동하겠다고 다짐하였다. 다섯째, 교육공학적 관점에서 PBL 교수설계와 김상미(2021)가 제시한 학습자 참여 중심 세계시민교육 원리가 적용된 본 프로그램은 세계시민교육의 한계점인 학습자 중심 교수설계 부족이라는 문제를 극복하기 위한 효과적인 교수 전략이 적용되었다고 할 수 있다. 여섯째, 고보경 외(2023)의 교수설계 관련 연구 주제 분류 기준에 따라 메시지 설계의 하위 분류인 매체설계적 관점에서 테크놀로지인 메타버스를 활용한 학습 경험을 제공한 본 연구 프로그램은 효과적이라고 할 수 있다. 해당 연구를 통해 세계시민교육을 위한 디지털 교육매체로서 메타버스는 학습자의 흥미와 재미, 자기주도성, 학습 촉진 등에 영향을 미친다는 결과를 확인하였으므로, 세계시민교육의 적합한 매체로서 메타버스의 가능성을 확인하였다. 또한 학습자 중심 교수법인 PBL을 기반으로 진행된 본 프로그램은 전 세계 이슈와 나의 실생활 이슈를 연계한 문제에 대해 개별적으로 학습하고, 모둠원들과 협동학습을 통해 문제를 해결해 나가는 과정에서 세계시민성과 협력적 문제해결 역량에 효과적이라는 결과를 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 밝히는 제한점 및 제언은 다음과 같다. 첫째, 본 연구는 서울 소재 중학교 1학년 자유학기제 수업 중 32명을 대상으로 진행하였기 때문에, 본 연구의 결과를 전체 중학생의 경우로 일반화하기 어렵다. 둘째, 본 연구는 실험연구이지만 통제집단이 없다는 제한점이 있다. 따라서 통제집단과 실험집단을 설정하고 결과 차이 분석을 실시해 인과 관계를 실증적으로 검증하는 후속 연구를 제언한다. 셋째, 2주에 걸쳐 2차시 교육이 진행되었고 사전보다 사후 효과성이 높게 나타나기는 했으나, 단기간의 교육이었으므로 추후 정규 수업이나 다회기로 교육을 진행하고 이에 대한 효과성을 규명하는 후속 연구가 이루어질 필요가 있다. 넷째, 본 연구는 교육 사전과 사후에 자기보고식 설문을 통해 종속 변인인 세계시민성, 협력적 문제해결역량 결과를 수집하였다. 자기보고식 설문은 응답자의 주관적 견해가 포함되며, PBL에 따른 동료 학습자와의 협업에 대한 심층적 분석에는 제약이 따르기 때문에 후속 연구에서는 또래 학습자 간의 평가나 집단 차원에서 발생하는 상호작용 데이터를 확보해 분석하는 것이 필요할 것이다. 다섯째, 본 연구는 컴퓨터실에서 메타버스를 활용한 교육을 진행하였지만, 모든 학생은 옆자리에 앉아 하이브리드 형태의 수업에 참여하였다. 후속 연구에서는 메타버스 어포던스를 활용함에 있어 학습자의 공간을 분리하고 가상 세계에서 교육을 진행하는 것을 제언한다. 마지막으로, 해당 프로그램은 이미 월드비전에서 개발하고 운영하고 있는 기존 프로그램을 연구 맥락으로 활용하였다는 한계점을 가진다. 이에 추후 ADDIE 교수설계 모형이나 체계적인 분석을 토대로 세계시민교육 프로그램을 개발하고 그 효과성을 평가하는 것을 제언한다.;As challenges on a worldwide scale, driven by globalization, impact us all, the significance of global citizenship, highlighting individuals as integral members of the international community, is on the rise. The integration of global citizenship education into public education gained momentum in 2015, aligning with the international education agenda and domestic policies (Ministry of Education, 2015; UNESCO, 2015). This educational approach is implemented through a comprehensive school strategy, incorporation into diverse subjects, and cross-curricular themes, with reported effective outcomes. Nevertheless, most adolescents participating in education, despite recognizing the justification for cultivating global citizenship awareness, do not exhibit a high level of self-directed demand (Hwang Se-young et al., 2017). Moreover, due to entrance exam-oriented school policies and operational limitations in school activities, global citizenship education is often limited to one-time special lectures or campaigns (Kim Dong-taek et al., 2020). To address these issues, it is crucial to adopt teaching methods that foster the willingness to actively engage in problem-solving, rather than unilaterally delivering standardized knowledge. Actively participating in education is necessary to ensure that learning progresses in a way that is both useful and enjoyable. In this study, the global citizenship education program utilized is designed with a learner-centered instructional approach, employing PBL. Additionally, it incorporates the principles of practice-oriented global citizenship education proposed by Kim Sang-mi (2021). Furthermore, to refine learners' knowledge on the educational topics addressed in PBL, the study utilized the metaverse by expanding the learners' physical space. As the COVID 19 in 2020 boosted the development of digital teaching and learning contents and the need for educational methods using Edutech, global citizenship education using metaverse platforms began in line with the trend. The metaverse platform is effective in improving learning immersion with virtual reality content that transcends time and space and is effective in promoting interest and learning motivation (Im Tae-hyung et al., 2021). There is a need to examine how the principles of PBL and global citizenship education function in the program from an educational technology perspective. Additionally, there is a necessity to investigate the impact of the metaverse, a new technology utilized in an educational context, on learners. Moreover, while the significance of global citizenship education in public education is increasing, there has been a lack of research examining its effectiveness from an educational technology perspective. Consequently, this study aims to investigate the effectiveness of a global citizenship education program utilizing PBL and the metaverse on middle school students' global citizenship and collaborative problem-solving skills. The specific research questions for this purpose are as follows. 1. How does the implementation of the global citizenship education program, incorporating PBL and metaverse platform impact middle school students? 1-1) Does the program influence learners' understanding of global citizenship? 1-2) Does the program affect learners' abilities in collaborative problem-solving? 2. How is the learning satisfaction of participants in the global citizenship education program designed for middle school students, utilizing the PBL and metaverse platform? 3. How is the learning experience of participants in the global citizenship education program designed for middle school students, utilizing the PBL and metaverse platform? This research, conducted during the 1st semester of 2023 from May to June, involved an experimental study with 32 students at A and B middle schools in Seoul that operate under the self-directed learning system. The study employed a single-group pretest-posttest design. Over a period of two weeks, a total of two sessions of global citizenship education utilizing PBL and the metaverse were conducted in each school. The study focused on global citizenship and cooperative problem-solving capabilities, serving as the dependent variables. Surveys on these aspects were conducted using the same items before and after the program, and a paired sample t-test in SPSS 29.0 was executed to assess the effectiveness of changes. Furthermore, a post-survey on learning satisfaction was conducted, and to supplement quantitative data, in-depth and multifaceted analyses were performed by selecting four participants for interviews regarding their learning experiences. The specific research findings are as follows. Firstly, the global citizenship of learners participating in the program increased by 0.49 points from an average of 3.55 points in the pre-test to an average of 4.04 points in the post-test, and there was a statistically significant difference (t=3.779, p < .05). Secondly, the collaborative problem-solving capability of learners participating in the program increased by 0.3 points from 3.81 points in the pre-test to an average of 4.11 points in the post-test, and there was a statistically significant difference (t=3.044, p < .05). Thirdly, in terms of quantitative research on learning satisfaction, the learners' satisfaction with the program averaged 4.37 points (SD = 0.64), and the satisfaction with the learning experience using the metaverse was 4.45 points (SD = 0.66). Next, interviews about the learning experience were conducted with 7 questions and semi-structured questions based on student responses. Qualitative data analysis revealed that regarding problem-based learning in global citizenship education, participants actively communicated and collaborated with friends, finding the problem-solving process interesting and feeling that their cooperative spirit had developed. Moreover, learners perceived the use of the metaverse as a playground rather than a learning space, experiencing freedom and interest. They expressed exploring the metaverse independently, completing assigned tasks autonomously, and acquiring knowledge. Furthermore, participation in global citizenship education led learners to recognize and connect with global issues, fostering a sense of awareness about these issues as global citizens. Learners expressed a commitment to take an action in the future based on this awareness, confirming the effectiveness of the education in enhancing learners' global citizenship. Moreover, from an educational technology perspective, this research program incorporates PBL instructional design, the principles of learner-centered global citizenship education proposed by Kim Sang-mi (2021). This analysis indicates the application of effective instructional strategies to overcome the limitation of learner-centered instructional design in global citizenship education. Sixth, based on the categorization criteria of instructional design research topics by Go et al. (2023), the research program in this study, which provided a learning experience utilizing the metaverse from a media design perspective in message design, can be considered effective. This study affirms the potential use of the metaverse platform as a digital educational tool for global citizenship education. Through this research, it was observed that the metaverse, as a digital educational medium for global citizenship education, has an impact on learners' interest, enjoyment, self-directedness, and learning promotion. Consequently, the potential of the metaverse as a suitable medium for global citizenship education was validated. Furthermore, grounded in the learner-centered teaching approach of problem-based learning (PBL), the method involves individual exploration of issues linking global concerns with personal experiences. Collaborative problem-solving within group settings is then employed to enhance global citizenship and cooperative problem-solving capabilities. The study also identifies certain limitations and offers suggestions for future research. Firstly, as the research involved 32 first-year middle school students in Seoul, caution is needed in generalizing the results to encompass all middle school students. Secondly, while this study is an experimental research, it has the limitation of lacking a control group. Therefore, it is suggested that future research should include both an experimental group and a control group for comparative analysis. Thirdly, while the effectiveness of the post-class period exceeded that of the pre-class period during the two-week education, the short-term nature of the study prompts the need for future regular-class implementations and follow-up investigations to ascertain its sustained effectiveness. Fourthly, the study gathered data on global citizenship and cooperative problem-solving capabilities, treated as dependent variables, through self-report questionnaires administered before and after education. Recognizing the subjective nature of self-report questionnaires, and the limited depth of analysis regarding collaboration among peer learners within the framework of problem-based learning (PBL), future studies should aim to secure interaction data at the group level and evaluate peer-to-peer collaboration more comprehensively. Fifthly, while this study implemented education utilizing the metaverse, all students participated in a hybrid form of classes, sitting next to each other. For future research, it is proposed to separate learners' spaces in utilizing metaverse affordances and conduct education within the virtual world. Lastly, a limitation of this program lies in its reliance on an existing program already developed and operated by World Vision as a research context. Therefore, it is suggested that future development and evaluation of global citizenship education programs should be based on more general instructional design models or systematic analyses.