웹기반 문제해결학습에서 메타인지 능력, 학습자간 상호작용, 문제해결 성과의 관계 규명

Abstract

It's very important these days to solve one`s problems subjectively and creatively in various situations of our society in which information and knowledge change so quickly. The web based problem solving learning has the useful quilities of making students learn subjectively interact with each other during learning procedure, and solve problems effectively. On the other hand, the researches on the web based problem solving learning have not been studied. It is necessary to examine the type of learners interaction and the learning outcomes caused by each type during learning procedure. Also it is needed to study the interactions between learning and metacognition which is important in self-regulated learning. In this respect, The purpose of this research is to investigate the relationship among metacognitive ability of learner, interaction of learners, problem solving outcome in web based problem solving learning. According to this purpose the concrete questions of this study are followed below. 1. What relation do the metacognitive ability of learner and the problem solving outcome have in the web based problem solving learning? 2. What factor able to explain the degree of achievement of problem solving in the web based problem solving learning? This research was performed for four weeks when students interacted with each other on the web community at Edunet to solve the problem suggested by the instructor. This research used the inspection sheet that Kim Ki Hwa(1991) applied to measure the metacognitive ability of primary school students. Also their problem solving ability were measured by examining and scoring the process and result of the web problem solving learning. The results of this study are summarized as follows: First, as a results of the descriptive statistics analysis, the mean of the interaction of learners is 18.60, and standard deviation is 10.10. Second, as a results of between the metacognitive ability of learners and the problem solving outcome, the metacognitive ability of learner appears to have significant correlation with the problem solving plan(r = .425, p < .01), the self learning process(r = .283, p < .05). Third, the results of interrelation analysis between the metacognitive ability of learner and the interaction of learners, the metacongitive ability of learner show significant correlation with the interaction of learners(r = .522, p < .01). More specifically, the metacognitive ability does not show any significant correlation with nontask of the sub-factors of the interaction of leaners, but shows significant correlation with the problem definition(r = .408, p < .01), solution development(r = .327, p < .01), solution integration(r = .356, p < .01), solution evaluation(r = .295, p < .01), orientation(r = .350, p < .01). Forth, there are significant correlation between the outcome of problem solving and all filed of interaction of learners - the problem solving plan(r = .464, p < .01), the problem solving product(r = .340, p < .01), the co-worker evaluation(r = .441, p < .01), the self learning process(r = .293, p < .05). In addition, solution integration show significant correlation with all field of outcome, and solution evaluation appear significant correlation with three filed of problem solving outcome, exclusive of the problem solving plan. Solution development does not appear significant correlation with any field of problem solving outcome. On the other hand, as a results of the regression analysis of the sub factors of the interaction 6 type of learners, metacognitive ability and the outcome of problem solving, we have derived orientation(β = .435, p = .000), metacognitive ability(β = .273, p = .020) as the factors able to explain the problem solving plan, and nontask(β = .369, p = .003), solution integration(β = .159, p = .018) as the factors able to explain the problem solving product, and orientation(β = .042, p = .000) as the factors able to explain the co-worker evaluation, and solution integration(β = .163, p = .027) as the factors able to explain the self learning process.;지식과 정보가 급변하는 정보화 시대에 다양한 상황에서 주어진 문제를 자기 주도적이고 창의적으로 해결하는 능력은 매우 중요하다. 이 때, 웹기반 학습 환경은 학습자에게 자기주도적인 학습과 상호작용을 가능하게 함으로써, 학습자들의 문제해결력을 길러주는데 유용한 특성을 지니고 있다. 이에 따라 학습자가 문제해결을 하는 동안 일어나게 되는 다양한 학습자간 상호작용의 유형을 파악하고, 학습의 결과와의 관계를 파악하는 것은 문제해결학습의 과정을 이해하는데 중요한 연구가 될 수 있으리라 생각한다. 또한 선행연구의 고찰 결과 학습자의 자기주도적 학습을 설명해줄 수 있는 변인인 메타인지와 학습의 과정 중에 일어나는 상호작용에 관한 연구도 미비한 것으로 나타났다. 이에 본 연구의 목적은 웹기반 문제해결학습에서 학습자의 메타인지 능력과 문제해결의 과정 중에 일어나는 학습자간 상호작용, 그리고 문제해결 성과가 서로 어떤 관계를 갖고 있는지 밝히는데 있다. 이러한 연구 목적에 따른 구체적인 연구 문제는 다음과 같다. 첫째, 웹기반 문제해결학습에서 학습자의 메타인지 능력, 문제해결 성과, 학습자간 상호작용은 어떤 관계를 갖는가? 둘째,웹기반 문제해결학습에서 메타인지 능력과 학습자간 상호작용은 문제해결 성과를 예측하는가? 본 연구의 대상은 서울시 강남구에 위치한 B초등학교 6학년 아동 총 60명이다. 연구를 위한 웹기반 문제해결학습 환경 조성을 위하여 한국교육학술정보원에서 서비스하고 있는 에듀넷 커뮤니티인 온라인 문제해결학습방을 사용하여 총 4주 동안 수업이 진행되었다. 한편 학습자의 메타인지 능력을 측정하기 위한 도구로 김기화(1991)가 초등학생의 메타인지 능력을 측정하기 위해 사용한 검사지를 이용했다. 또한 웹기반 문제해결학습이 진행되는 과정과 결과를 평가 항목에 따라 측정하여 문제해결성과 점수를 추출하고, 학습자간 커뮤니티에서 이루어지는 상호작용 내용을 분석 기준에 따라 분석하여 이를 점수화하여 자료를 처리하였다. 수집된 자료는 SPSS 12.0을 이용하여 기술통계, 상관관계, 다중회귀 분석을 실시하였다. 본 연구에서 밝혀진 결과는 다음과 같다. 첫째, 각 변인의 기술통계 분석을 실시한 결과 학습자간 상호작용의 평균은 18.60이며, 표준편차는 10.10으로 상당히 크다. 이러한 결과를 통해 상호작용의 빈도가 학습자 사이에 큰 편차를 보이고 있음을 알 수 있었다. 둘째, 학습자의 메타인지 능력은 문제해결 성과 중 문제해결계획 평가(r = .425, p < .01), 자기학습과정 평가(r = .283, p < .05)와는 유의미한 상관관계를 나타냈다. 셋째, 학습자의 메타인지 능력과 학습자간 상호작용(r = .522, p < .01)은 유의미한 정적 상관을 보였다. 또한 메타인지 능력은 학습자간 상호작용의 하위 유형 중 비과제 서술과 유의미한 상관관계가 나타나지 않았으나, 문제정의(r = .408, p < .01), 해결안 고안(r = .327, p < .01), 해결안 통합(r = .356, p < .01), 해결안 평가(r = .295, p < .01), 오리엔테이션(r = .350, p < .01)과 유의미한 상관관계를 보였다. 넷째, 웹기반 문제해결학습에서 학습자간 상호작용의 양은 문제해결 계획 평가(r = .464, p < .01), 문제해결 결과 평가(r = .340, p < .01), 모둠원간 평가(r = .441, p < .01), 자기학습 과정 평가(r = .293, p < .05)의 모든 영역에서 유의미한 상관관계를 갖고 있음을 알 수 있었다. 또한 학습자간 상호작용의 유형 중 해결안 통합은 모든 영역의 문제해결 성과와 정적 상관관계에 있으며, 해결안 평가는 문제해결계획 평가를 제외한 문제해결 성과의 세 영역과 정적 상관관계에 있음을 알 수 있었다. 해결안 고안은 학습 성과의 어떤 영역과도 정적 상관을 보이고 있지 않다. 다섯째, 메타인지 능력과 상호작용 메시지의 6가지 하위 유형인 문제정의, 해결안 고안, 해결안 평가, 해결안 통합, 비과제 서술, 오리엔테이션을 독립변인으로 하고, 문제해결성과의 네 영역을 각각 종속변인으로 하여 다중회귀 분석을 실시한 결과는 다음과 같다. 문제해결계획 평가를 예측해줄 수 있는 변인으로는 오리엔테이션(β = .435, p = .000)과 메타인지 능력(β = .273, p = .020)으로 나타났으며, 비과제 서술(β = .369, p = .003)과 해결안 통합(β = .159, p = .018)이 문제해결결과 평가를 예측해 줄 수 있는 유의미한 변인으로 나타났다. 또한 오리엔테이션(β = .042, p = .000)이 모둠원간 평가를 예측해 줄 수 있는 유의미한 변인으로 나타났으며, 해결안 통합(β = .163, p = .027)이 자기학습과정 평가를 예측해 줄 수 있는 유의미한 변인으로 나타났다.