웹기반교육(WBI) 효과성에 대한 과학교육연구 동향의 분석

Abstract

Today, we live in the informatization society with information network as the center. According to this stream of times and social demands, a variety of studies are actively being conducted with a high interest in web-based instruction(WBI). Regarding the domain of science education, as the Internet, a new educational media, is included in the range of research on subject matter education according to the rapidly changing times, only such studies depending on individual research keep increasing without established direction and frame of the whole research. In this context, this thesis aims to examine problems found in tendencies and designs of general studies by investigating and analyzing the studies on the effectiveness of WBI in the domain of science education. Referring to educational implications shown in the results of research on science teachers' perceptions, explored is a new direction for the study on the effectiveness of WBI in the domain of science education. The results from analyzing the tendencies of the studies on WBI in the domain of science education were as follows: As the results of analyzing the types of WBI used for research in the domain of science education, the domain of earth science accounted for the highest percentage among subject domains. In terms of the types of programs, the percentage of simulation-type programs ranked the highest. Meanwhile, the analysis of the theses on the effectiveness of WBI in the domain of science education was concluded as follows: First, regarding how to research to verify effectiveness, experimental research and fact-finding survey accounted for a great majority. Second, as the method to design research on the effectiveness of WBI, most researchers chose the method of comparative studies on media. All of the studies that chose comparative method on media selected "traditional learning group" as the control group against the experimental group to conduct research. Third, the analysis on the study variables was concluded that more than half the studies were found to have set the characteristics of the Internet itself as their experimental variables and researched the learning effect accordingly. Fourth, as the results of the analyses of science education researchers on factors of the effectiveness of WBI, most of the researchers interpreted the biggest factor that influenced the study results was the characteristics of the Internet. The results from research on perceptions of science teachers in the field on WBI were as follows: First, it was found that most of the science teachers in the field perceived the need for introducing WBI to school science education and showed high interest. Second, regarding the application effectiveness of WBI in the domain of science education, they perceived that WBI had a positive effect on cognitive domain. Meanwhile, development and improvement in creative skills, fluency and flexibility gained positive answers while creativity did negative ones. Third, in regard to the effectiveness of WBI on the general teaching and learning, they had a positive perception on the aspect of interaction and the domain of concentration improvement, while having a negative perception on the domain of responsibility development. Fourth, as for the factors of the effectiveness of WBI, science teachers chose the class' internal factors rather than the characteristics of the Internet itself. Along with the above results, some suggestions are made as follows: First, prior to research for application of WBI in the domain of science education, WBI needs to be fundamentally understood through related documents in domains such as educational technology. Second, it is necessary to diversify research methods. Third, the direction of studies on the effectiveness of WBI in the domain of science education should change to those considering the class' internal factors from the comparative study on instructional method. Fourth, it is required to diversify the types of WBI programs applied to the studies.;현재 정보화 사회라는 시대적 흐름과 사회적 요구에 맞춰 과학교육 분야에서도 웹기반 교육에 대한 다양한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 전체적인 연구의 방향과 틀이 정립되지 못한 채 개별 연구 결과에 의존한 연구들만 양적으로 계속 늘어나고 있는 실정이다. 이러한 맥락에서, 본 연구에서는 과학교육 분야에서 웹기반교육(WBI)의 효과성을 논하고 있는 논문들을 조사 · 분석하여 연구 동향과 연구 설계에서 나타나는 문제점들을 검토해 보고, 과학교사들의 인식 조사결과를 통한 교육적 시사점들을 참고하여 과학교육 분야의 웹기반교육(WBI) 효과성 연구에 대한 새로운 연구방향을 모색해 보았다. 이를 위해 웹기반교육의 효과성을 주제로 연구한 국내 과학교육 논문들을 검색하여 그 분석 대상으로 선정하였으며, 문헌 연구를 통해 분석틀을 고안하고 이를 근거로 각 연구들을 분석하였다. 또한 웹기반교육에 대한 과학교사의 인식조사를 위해 설문지를 개발하고 서울 · 경기 지역 초 · 중등학교 과학교사를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 웹기반교육의 효과성에 관한 과학교육연구 동향 분석의 결과를 보면 다음과 같다. 첫째, 기존 연구는 연구자 자신이 웹기반교육 프로그램을 개발하고 그 효과를 분석한 연구의 형태가 가장 많았으며, 교과영역 중에서 생물, 물리, 지구과학 영역에서의 웹기반교육 연구는 활발히 진행되고 있었지만 화학 영역에서는 상대적으로 많은 시도가 이루어지지 않고 있었다. 프로그램 유형은 시뮬레이션형, 인터넷의 기능은 정보생성 및 공유형이 웹기반교육에서 가장 많이 활용되고 있었다. 둘째, 연구방법에 있어서는 실험연구와 실태조사연구를 가장 많이 사용했으며, 이 연구들의 대부분이 측정과 질문지를 통해 자료를 수집한 것으로 나타났다. 그리고 많은 연구자들이 매체 비교연구 방법을 이용하여 효과성을 분석하였으나, 그 비교집단으로 ‘전통적학습집단’을 선정하여 연구방법론적인 문제뿐만 아니라 결과의 타당성 문제까지 가지고 있는 것으로 나타났다. 셋째, 연구변인에 대한 분석 결과에서는 절반 이상의 연구에서 내부변인들은 무시하고 인터넷 사용 여부를 실험변인으로 선택하였으며, 절반 이상의 연구에서 10차시 미만을 프로그램 적용시간으로 선택하여 그 결과를 일반화하기에는 미흡하였다. 웹기반교육에 대한 현장 과학교사들의 인식조사 결과는 다음과 같다. 첫째, 현장 과학교사들의 대부분이 학교과학교육에서 웹기반교육(WBI) 도입의 필요성을 인식하고 있으며, 관심도 높은 편이었다. 웹기반교육을 활용해 보지 않은 교사들의 경우 교사 자신의 웹에 대한 이해 부족을 가장 큰 이유로 들어 급격한 교육환경 변화에 대한 교사들의 적응시간과 교육이 충분하지 못했음을 시사해 주었다. 둘째, 웹기반교육 적용 효과에 대한 인식 조사 결과, 인지적 영역에서는 웹기반교육이 긍정적인 영향을 준다고 인식하고 있었으나, 탐구과정영역에 있어서는 그 효과를 확신할 수 없다는 의견이 많았다. 또한 창의성 영역의 발달과 향상에 있어서는 유창성과 융통성은 긍정적인 응답을, 독창성은 부정적인 응답을 얻었다. 셋째, 교수-학습 일반에 대해서는 웹기반교육이 상호작용 측면과 주의 집중력 향상에서는 긍정적 영향을 주는 것으로 인식하고 있었으나, 책임감 발달 영역에서는 부정적이라는 의견이 더 높게 나타났다. 넷째, 과학교사들은 웹기반교육의 효과성 요인으로 인터넷 자체의 특성보다는 수업내부요인을 선택하였으며, 수업 내부 요인 중에서도 교수학습 방법과 학습지원 도구가 높은 응답률을 나타냈다. 이상의 결론과 함께 다음과 같은 제언을 할 수 있다. 과학교육분야에서 웹기반교육을 연구하려면 교육 공학 분야 등의 관련 문헌 분석을 통해 이론에 바탕을 둔 연구 문제 설정, 연구 방법의 선택이 이루어져야 한다. 그리고 웹기반교육의 효과성 검증을 위해 다양한 연구 방법을 활용하여 접근하는 것이 필요하며, 연구의 내적·외적 타당성을 높일 수 있도록 적절한 표집수와 적용시간을 고려한 연구 설계가 이루어 져야 한다. 또한 웹기반교육의 효과성 연구의 방향이 수업 방식에 대한 비교 연구에서 수업 내부 요인을 고려한 연구로 변화되어야 할 것이다. 마지막으로 웹기반교육의 실제 활용 여부에 가장 큰 영향을 주는 교사의 특성 변인에 대한 연구가 요구되며, 웹기반교육에 대한 다양한 요구분석이 필요하다.