TEAL 교수법이 일반물리학 전자기장에 관한 학업성취도에 미치는 영향

Abstract

21세기에는 정보화 사회로의 변화와 함께 교수-학습 패러다임에 있어서도 그 변화가 일어나고 있다. 전반적으로 교육의 패러다임이 교사 중심에서 학습자 중심으로 변화되고 있으며 지식기반 사회에 맞는 교수방법에 대한 새로운 혁신들이 나타나고 있다. 교육 공학은 학생들이 학습 과정에 적극적으로 참여하게 함으로서 의미 있는 학습을 할 수 있도록 도우며, 교육 공학의 적절한 사용으로 교수-학습을 극대화시킬 수 있다. 이러한 교수-학습 패러다임의 요구에 부합하도록 계획되고 실행되어진 MIT의 TEAL(Technology-Enabled Active Learning) 프로젝트는 전자기학 과정을 시작점으로 대학 일반물리학 강좌에서 실시된다. 우리나라 대학에서도 TEAL 교수법이 적용되어 대학 물리학 과정에서 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 일반물리학 전자기장 영역에서 TEAL 교수법의 효과를 알아봄으로써 TEAL 교수법이 전통적인 교수법에 대한 제한점을 보완하고 교수-학습에 있어서 새로운 적용 방안으로 유용한지 알아보고자 하는 것이다. 이에 따라 전통적인 교수법과 비교하여 TEAL 교수법의 효과를 알아보고, 전통적인 교수법과 TEAL 교수법으로 인한 일반물리학 전자기장에 관한 학업성취도를 비교&#12539;분석해 보고자 한다. 연구 대상은 TEAL 교수법을 도입하여 일반물리학 강좌에서 시행하고 있는 서울시내 한 대학교에 재학 중인 학생들이다. 통제집단은 전통적인 교수법으로 수업이 진행되는 일반물리학 강좌를 수강하는 49명의 학생을 임의로 선정하였고, 실험 집단은 TEAL 교수법으로 수업이 진행되는 일반물리학 강좌를 수강하는 42명의 학생으로 선정하였다. 전통적인 교수법과 TEAL 교수법에 있어서의 학업성취도를 비교&#12539;분석하기 위하여 사전&#12539;사후 검사를 실시하였고, 일반물리학 강좌의 수업 중 전자기장에 관한 내용은 8차시동안 이루어졌다. 사전&#12539;사후 검사는 전자기장에 관한 수업이 시작되기 전과 끝난 후에 실시하였으며, 검사로 얻은 결과를 비교&#12539;분석하였다. 이상의 통계처리에서는 SPSS 12.0 프로그램을 사용하였다. 이에 따른 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, TEAL 교수법은 전통적인 교수법에 비해 일반물리학 전자기장에 관한 학업성취도 향상에 유의미한 효과를 보인다(p < .05). 둘째, TEAL 교수법은 전자기장의 하위개념범주 모두에서 전통적인 교수법에 비해 학업성취도 향상에 효과적이다(p < .05). 이러한 연구 결과를 통해, 일반물리학 전자기장에 관한 교수방법에 있어서 TEAL 교수법이 전통적인 교수법보다 효과적인 교수법임을 알았다. 또한, TEAL 교수법은 전통적인 교수법에 비해 전자기장의 어려운 물리 개념과 현상을 이해시키는데 있어서 이 연구에서 실시한 주제별 학업성취도 향상에 있어서도 모두 효과적임을 알았다. 이와 같이 TEAL 교수법은 전통적인 교수법에 비교하여 학생들의 학업성취도향상에 효과적이므로 우리나라 대학 물리학 교수-학습 과정에서 TEAL 교수법의 적용이 확산되어 이루어진다면 어려운 물리 개념과 현상에 대한 학생들의 이해를 돕고 학습능력을 높일 수 있을 것이라 사료된다. 이는 더 나아가 물리교육을 강화시키는 데에도 도움이 될 것이라 기대된다.;In the 21st century, the information era, there has been a transition in the teaching-learning paradigms. Generally speaking, education paradigm is changing from teacher-centered to learner-centered paradigm. Innovations for teaching method are emerging. Educational technology can help students to actively participate in the course and have effective education. The adequate use of education can maximize the teaching-learning. The TEAL Project of MIT satisfy such requirements. It was started in the electromagnetism physics in undergraduate course. TEAL teaching method is also applied to physics in undergraduate courses in Korea. The purpose of this research is to find out whether the TEAL teaching method would be a useful alternative to the traditional teaching method. This research is to find out how efficient the TEAL teaching method would be, and to see if it can supplement the weak points of the traditional method. Therefore with the comparison in the effectiveness in traditional teaching method and TEAL teaching method, analysis between the control group and the experimental group will be made. This research was made in a university which practices the TEAL teaching method. The students participate in this research are freshmen in the science department. Forty-nine students who took physics undergraduate course were selected as the control group and forty-two students who took physics undergraduate course were selected as the experimental group. Pretest-posttest of the two teaching method were performed before and after the instruction in order to compare with the traditional teaching method and the TEAL teaching method. With the results of tests, the effects of the TEAL teaching method were analyzed. The collected data were analyzed with SPSS 12.0 program. The findings we have were as follows: First, the TEAL teaching method is more effective in improving scholastic achievement than the traditional teaching method in the physics undergraduate course. Second, the TEAL teaching method is effective in all four lower categories of the physics electromagnetic field. As the TEAL teaching method is more effective in bringing up the student’s scholastic achievement than the traditional teaching method in the physics undergraduate course, it would be useful in physics undergraduate course. Furthermore, the TEAL teaching method can be effectively used in strengthening physics education in undergraduate program.