ARCS 동기모델 적용 수업이 초등 학습장애 위험군 학생의 수학 학습동기 및 학업성취에 미치는 영향

Abstract

통합교육 기회 확대와 안정화로 일반학급 내 학습장애 및 위험군 학생들이 증가하고 있으나, 이들의 저성취 문제가 계속해서 적체되고 있고, 학습장애 판별 예방이라는 장점을 가진 중재반응모형의 실천은 효과적인 프로그램 미비 및 교사 전문성 부족 등으로 한계에 봉착해 있다. 이에 서울시교육청은 최근 전통적인 학업 중심 접근(예, 위험군 학생들의 학업격차 해소를 위한 반복적 문제풀이 위주의 보충수업)에서 정서․동기강화 접근(예, 학습부진요인에 대한 체계적 판별과 학습동기 강화를 위한 다차원적 지원)으로 패러다임을 전환하고 대규모의 기초학력 신장 프로젝트(예, 학습동기 검사, 학습도움센터 운영)를 실시하고 있다. 학습장애 및 위험군 학생들의 학습동기 중요성은 이미 여러 학습장애 전문가들에 의해 지지되었는데, 동기는 이들의 학업적·정서적·행동적 문제에 전방위적 영향을 미친다. 그럼에도 불구하고 초등교육 현장에서 위험군 학생들의 학업적·동기적 요구에 부합하는 맞춤형·수준별·개별화 수업은 정상화 되지 않고 있으며, 교사들은 어떻게 학습동기를 강화하는지에 대한 전문적 지식이나 참고할 만한 지침, 교수자료 등을 갖추지 못한 채로 위험군 학생들의 학습동기 다양성과 이질성 충족에 실패하고 있는 실정이다. 이러한 상황에서 저성취·저동기 문제를 가진 학생들의 학습동기 강화와 그를 통한 학업성취 향상을 위해 학습 환경의 동기적 측면을 강화하도록 교수설계에 동기설계를 체계적으로 접목한 ‘ARCS 동기모델’을 학습장애 분야에 적용하는 것이 논의되고 있다. ARCS 동기모델은 학습동기를 주의집중(A), 관련성(R), 자신감(C), 만족감(S)의 4개 하위영역으로 종합하고, '학습자 동기 분석' 등의 체계적인 10단계 실행 절차에 근거한 ‘문제해결적·발견적 접근’을 통해, (개별)학생의 학습동기를 강화하는 ‘개별화·적응적’ 교수를 개발할 수 있도록 현장 교사들에게 동기설계 지원도구(예, 실행절차, 워크시트, 동기검사도구, 동기전략 및 전달 체크리스트 등)를 제공한다. ARCS 동기모델 수업은 일반교육에서는 이미 그 효과성(예, 학습동기 및 학업성취 향상, 교사들에게 체계적 동기설계 틀을 제공 등)을 입증 받으며 국내·외에서 널리 사용되고 있다. 반면 학습장애 분야에서는 소수의 연구자들이 ARCS 동기모델을 학습장애 교수설계에 접목할 필요성을 언급하고 교과별, 장애영역별로 구체적인 지원 요구를 판별하면서, ARCS 동기모델 적용 수업의 효과성 검증의 필요성을 강조하였다. 이에 본 연구에서는 ARCS 동기모델 적용 수업이 초등 학습장애 위험군 학생의 수학 학습동기와 학업성취에 미치는 영향 및 이 둘 간의 구조적 관계를 분석하고자 하였다. 본 연구의 연구 참여자는 서울시 소재 24개 초등학교(실험집단 12개교, 통제집단 12개교)에 재학 중인 4-6학년 학습장애 위험군 학생 206명(실험집단과 통제집단 각 103명)과 해당 학교에서 이들을 지도하는 24명의 학습부진 전담강사(실험집단 12개교, 통제집단 12개교)이다. 실험은 사전검사, 연구참여 학생들이 속한 방과후 수업에서 총 16주에 걸친 38차시의 중재, 사후검사 순으로 이루어졌다. 연구절차는 ARCS 동기모델 적용 수업을 위한 지도안 구상과 개발, 내용타당도 검증, 검토 협의회, 교사 연수, 사전검사, 중재 협의회, 중재 및 충실도 평가, 수시 교사 연수, 사후검사 등으로 진행되었다. 수집된 학습동기(교수자료동기, 과목흥미) 및 학업성취 자료들에 대하여 1) 교수자료동기와 과목흥미에서 실험집단(ARCS 수업)과 통제집단(전통적 수업) 간 교수방법과 학년에 다른 전반적 차이, 하위영역에서의 차이 및 하위영역에서 상대적 중요도는 중다공변량분석, 2) 두 집단 간 교수방법에 따른 학업성취 차이는 공변량분석, 3) 각 집단별 수학 교수자료동기, 과목흥미로부터 학업성취에 이르는 경로는 척도의 신뢰도 분석을 거쳐 확인적 요인분석과 구조방정식모형을 사용한 2단계 접근으로 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 수학 교수자료동기와 과목흥미 전반 및 각각의 하위영역에 있어서, 교수방법(ARCS 수업/전통적 수업)에서만 실험집단의 동기 수준이 통제집단의 동기 수준보다 유의하게 높았다. 학년 주효과 및 교수방법과 학년의 상호작용에 따른 유의한 차이는 나타나지 않아, ARCS 동기모델 적용 수업은 학년에 상관없이 4-6학년 위험군 학생집단의 학습동기 향상에 효과적인 것으로 입증되었다. 또한 이러한 교수방법의 주효과에 기여하는 하위영역 상대적 중요도는 수학 교수자료동기의 경우, 주의집중, 만족감, 관련성, 자신감의 순서로 높았으며, 수학 과목흥미에서는 공통적으로 주의집중이 상대적으로 가장 중요하고, 이어서 자신감, 관련성, 만족감의 순서로 높게 나타났다. 이러한 결과를 토대로 ARCS 수업의 4개 하위영역의 상대적 중요도에 따른 적절한 동기전략을 제시하고, 기술통계에서 나타난 학습동기 이질성을 바탕으로 학년 및 하위영역에 따른 적절한 교수적 접근을 부연할 수 있었다. 둘째, 수학 학업성취에 있어서 ARCS 동기모델 적용 수업을 들었던 4-6학년 실험집단이 전통적 방식으로 학습한 통제집단에 비하여 유의하게 높은 수학 점수를 보였다. 따라서, ARCS 수업은 4-6학년 학습장애 위험군 학생들의 학업성취 향상을 위해 효과적인 교수법임이 입증되었다. 또한 수학 교과가 위계성이 강하고 시간에 따라 교육과정 진도가 계속 나가는 현실적 조건 때문에 4-6학년 혹은, 사전·사후 평가 문항을 동일하게 제작할 수 없어, 학년 및 실험·통제 집단별로 기술통계에서 나타난 주요 특징을 바탕으로 검토한 결과, 어떻게 이들의 학습동기, 학업성취 요구를 지원하는 차별적인 교수법이 필요한지에 대한 정보를 얻었다. 셋째, 각 집단별로 학습동기와 학업성취의 경로를 분석한 결과, ARCS 동기모델 적용 수업을 들은 실험집단은 수학 교수자료동기와 학업성취 간에 과목흥미의 완전매개가 나타난 반면, 통제집단은 아무런 매개도 보이지 않았다. 두 집단 모두 수학 교수자료동기와 과목흥미 간에는 정적(+)인 관계가 있고, 높은 효과크기로 강한 예측력을 나타낸다는 점에서는 동일하였다. 이상의 연구 결과를 종합하여 각 집단별로 학습동기, 학업성취 그리고 구조적 관계를 설명하면, 먼저 ARCS 동기모델 적용 수업을 들은 실험집단은 4-6학년 위험군 학생들이 수학 교수자료동기와 과목흥미의 전반 및 주의집중, 관련성, 자신감, 만족감의 모든 하위영역에서 향상을 보였다. 교수자료동기의 주의집중과 만족감, 과목흥미의 주의집중과 자신감은 이러한 변화에 대한 기여도가 높았다. 이들은 또한 수학 학업성취도도 높아졌다. 교수자료동기의 상승이 과목흥미를 증가시키지만 교수자료동기가 학업성취를 직접 가져오지는 않고, 과목흥미의 완전매개를 통하여 학업성취가 향상되었다. 실험집단이 계속해서 ARCS 수업을 받는다면, 결과적으로 학습장애 위험군 학생들의 저동기 문제는 감소하고 학업성취는 개선될 것이다. 반면 통제집단은 종전처럼 문제풀이 위주의 전통적 수업을 받음으로써 4-6학년 위험군 학생들이 수학 교수자료동기와 과목흥미에서 약간의 증감은 보이지만 유의한 동기 변화는 없었다. 4개 하위영역에서도 학습동기에 유의한 향상은 나타나지 않았다. 이들은 수학 학업성취에 작은 증감을 나타내지만 유의한 향상은 거두지 못하였다. 실험집단처럼 수학 교수자료동기가 높아졌을 때 과목흥미가 증가하였지만, 학습동기에서 학업성취로 이어지지는 못하고 어떠한 매개도 일어나지 않았다. 앞으로도 전통적 교수법에 변화를 가하지 않는다면, 학습장애 위험군 학생들의 학습동기 강화와 부진탈피라는 서울시교육청의 목표는 실현되기 어려울 것이다. 따라서 현장 교사들은 ARCS 동기모델 적용 수업의 효과성에 대한 이해를 바탕으로, ARCS 수업이 지원하는 동기설계 절차들을 실제 위험군 학생들의 교수설계에 능숙하게 통합할 수 있도록, 이에 대한 지식과 전문성을 신장할 필요가 있다. 특히 선행연구들에서 표출되었듯이 ARCS 동기모델 적용 수업의 핵심은 (개별)학생의 학습동기 요구에 최대한 부합하는 적응적이고 문제해결적·발견적인 교수환경을 조성하는 데에 있으므로, 이 체계가 제안하는 ‘학습자 동기 분석’, ‘동기 설계 매트릭스’, ‘동기 설계 워크시트’ 등의 사용을 최대한 준용하여, ARCS 수업의 강점과 차별성이 위험군 학생들의 수업 실제에 정확하게 적용될 수 있도록 해야 할 것이다. 더불어 학교 및 교육청 차원의 협력과 지원, 공유된 책무성 등이 수반된다면 ARCS 수업의 안정화와 정착에 더욱 도움이 될 것이다. 본 연구는 일반교육에서 증거기반의 실제로 검증된 ARCS 동기모델을 학습장애 위험군 학생의 교수에 적용하고, 학습동기와 학업성취 간 인과성을 규명하기 위하여 현장 실험연구를 바탕으로 구조방정식모형을 사용하여 그 효과성을 검증한 초기 연구라는 점에 의의가 있다. 향후 연구들은 이러한 연구 결과를 바탕으로, 초등학교 학습장애 위험군 학생들의 동기강화와 학업성취 향상을 위한 추후 연구 방향을 정립하고 다각도의 연구를 진행할 수 있을 것이다. 더불어 본 연구는 서울시교육청이 위험군 학생들에 대한 학습동기 강화를 통한 학습잠재력 신장과 학습부진 구제를 목표로 하는 현 변화된 교육정책을 지지하며, 향후 정책 수립을 위한 의사결정에 일차적인 참고자료가 될 것으로 기대된다.;Inclusive education has been expanding and stabilizing, allowing more students at-risk or with learning disabilities(LD) in general education classrooms, while their underachievement problem accumulates. The implementation of ‘Response to Intervention’(RTI) for preventing students at-risk to be LD has been limited by the lack of effective programs and low level of teacher professionalism. Therefore, the Seoul Metropolitan Office of Education has recently shifted its paradigm from the traditional academic achievement oriented approach(e.g., support classes focused on repetitive paper-and-pencil activities to reduce the academic gap between students at-risk and nondisabled students) to an emotional-motivational approach (e.g., systematic assessment to identify the cause of underachievement and multidimensional supports to intensify motivation to learn), and has also implemented vast projects to enhance basic academic achievement (e.g., utilizing academic motivation scales, and operating learning centers). The importance of motivation to learn for students with LD or those at-risk has been supported by numerous experts in the field of LD. Motivation greatly influences their academic, emotional, and behavioral problems. Despite this widely accepted notion, the fact is that tailored, differentiated, or individualized lessons to meet academic and motivational need of the students at-risk in elementary schools have not been normalized, and due to the lack of professional knowledge, guidelines, and teaching materials, instructors have failed to satisfy the diversity and difference of learning motivation in the students at-risk. As a result, there has been discussion about the application of “The ARCS Model”(Model of Attention, Relevance, Confidence, & Satisfaction),” a systematic combination of motivational and instructional designs to intensify the motivational aspect of the learning environment in order to improve academic achievement and motivation for students with underachievement and/or undermotivation problems, in the field of LD. The ARCS Model synthesizes four components of motivation to learn―attention(A), relevance(R), confidence(C), and satisfaction(S)―and provides tools to assist motivational designs (e.g., design processes, worksheets, motivation measuring tools, motivational tactics checklist, motivational delivery checklist, etc.) for teachers to develop individualized and adaptive instructional methods to intensify an individual student’s motivation to learn through problem-solving, heuristic approach based on the 10 steps in the systematic ARCS Motivational Design Process such as “audience analysis.” The ARCS Model has been proven to be effective in general education settings (e.g., improving both motivation to learn and achievement, providing teachers systematic motivational design framework), and has been widely used both domestically and internationally. In contrast, in the field of LD, only a few researchers mention the necessity of applying the ARCS Model to instructional design for students with LD, and emphasize the need to verify the effectiveness of the ARCS model in classrooms, while discriminating the specific support needs according to different subjects and disabilities. Thus, the purpose of this study was to test the effects of the application of the ARCS Model to math classes on motivation to learn and academic achievement of elementary school students at-risk for LD, and to examine the structural relationship between the two dependent variables. The participants selected for this study were 206 students at-risk for LD in total(103 each in experimental and control groups), ranging from 4th to 6th grade, in 24 elementary schools in Seoul(12 schools in experimental group, 12 schools in control group) and 24 teachers instructing the students at-risk in their own school. The experiment was conducted in the following sequence: pre-test, intervention of 38 lessons for 14 weeks in after-school classes taken by the student participants, and post-test. The research procedure was carried out as follows: planning and developing lesson plans for the application of the ARCS model in the math classes, verification of content validity, the review committee meeting, teacher training, pre-test, intervention committee meeting, intervention and fidelity evaluation, additional teacher training sessions, and post-test. The methods used to analyze the collected data on scores of motivation to learn(Instructional Materials Motivation & Course Interest) and academic achievement on math were: 1) Multivariate Analysis of Covariance (MANCOVA) to test the overall difference of the level on IMMS and CIS between the experimental (ARCS applied classroom) and control (traditional classroom) groups, and the difference and relative importance among four subcategories, 2) Analysis of Covariance (ANCOVA) to test the difference of academic achievement according to the two groups’ instructional methods, and 3) A ‘two-step approach’ primarily analyzing reliability of the scale and then using Confirmatory Factor Analysis (CFA) and Structural Equation Modeling (SEM) to determine the path from each group’s motivation(IMM, CI) to academic achievement. The findings of the present study are summarized as follows. First of all, regarding the entire and each of the four subcategories of both IMMS and CIS on math, the motivation level only by the instructional methods (ARCS applied vs. traditional) was significantly higher for the experimental group than the control group. There were no significant differences regarding the main effect of students’ grades and the interaction effect of their grades and teaching methods, which proves that ARCS applied lessons were effective in improving learning motivation levels of the group of students at-risk for LD, regardless of their grades. The relative importance among the four subcategories that contribute to the main effect by the teaching methods was ranked from highest to lowest, Attention, Satisfaction, Relevance, and Confidence, for the level of IMMS, and Attention, Confidence, Relevance, and Satisfaction for level of CIS in math. On the basis of this result, it was possible to formulate appropriate motivational tactics according to the relative importance of the four subcategories of ARCS applied classes, and also devise applicable instructional approach for each grade and four subcategories based on the heterogeneity of motivation to learn exhibited in descriptive statistics. Second, regarding the math academic achievement, the experimental group ranging from 4th to 6th grades who attended the ARCS applied classes received significantly higher scores than the control group to verify that the ARCS lesson is an effective instructional method to improve academic achievement of students at-risk for LD, regardless of their grades. Also, due to the hierarchical structure of math curriculum and the progress of classwork, test items of 4th to 6th grades or pre- and post-test could not be developed equally, and thus the descriptive statistics were examined to identify distinguished features according to grades and groups. As a result, this study could obtain information suggesting what kind of differentiated instructional methods are needed to meet individual students’ needs relating to undermotivation andunderachievement.Third, the path between learning motivation and academic achievement on math for each group was analyzed. The outcome was that the experimental group, which took the ARCS applied classes, showed full mediating effects of CI between IMM and academic achievement in math, whereas the control group did not show any mediating effects. The two groups were identical in showing positive path between IMM and CI, and in displaying strong predictability rate by high effect size. Each group’s learning motivation, academic achievement, and their structural relationship can be explained by combining all the above results of this study. The students at-risk for LD in 4th to 6th grades in the experimental group who took the ARCS motivation-enforcement classes displayed improvement in overall math motivation by IMMS and CIS, also in all the four ARCS subcategories. Such changes were largely due to the attention(A) and satisfaction(S) in relation to IMMS, and attention(A) and confidence(C) concerning CIS. Their academic achievement in math also improved. The increase in motivation by instructional materials raised subject interest, but did not directly result in improved academic achievement; it did so through full mediating effects of subject interest. If the experimental group continuously takes ARCS classes, the students at-risk for LD will ultimately lessen their problem of undermotivation and ameliorate their academic underachievement problem. On the other hand, the control group took traditional classes focused on repetitive paper-and-pencil activities as before, and at-risk students in 4th to 6th grades showed no significant change in motivation levels except a trivial increase in motivation towards instructional materials and subject interest. There was also no significant improvement in motivation to learn concerning the four subcategories. These students showed only a minor―not significant―increase in academic achievement in math. In common with the experimental group, when their motivation towards instructional materials improved, the level of interest in the subject also rised, but neither did it lead to improvement in academic achievement nor caused any mediating effect of subject interest. If the traditional teaching methods remain unchanged, the Seoul Metropolitan Office of Education will find it difficult to realize its goals of reinforcing learning motivation of students at-risk for LD coupled with improving their achievement levels. Therefore, teachers must develop their level of knowledge and expertise based on the full understanding of the effectiveness of ARCS classes, so that they can skillfully establish motivational designs of instruction specifically for students at-risk for LD. Especially, as previous studies show, the core of ARCS applied classes is on the construction of ‘adaptive·problem-solving·heuristic’ methods most apt for meeting the learning motivational demands of a specific individual student; hence the strengths and differential aspects of ARCS classes must be applied correctly for students at-risk for LD by maximizing the application of ‘audience analysis’, ‘motivational design matrix’, ‘motivational design worksheets’ suggested by the ARCS model. Furthermore, the stability and settlement of ARCS classes will be bolstered with the support, collaboration, and a shared accountability among schools and at government-level. This study is significant in that it applied the proven the ARCS motivation model in teaching methods for students at-risk for LD in general educational classrooms, and is the first to verify the effectiveness of the ARCS model using structural equation modeling on the basis of real-world experiment results to define the path between motivation to learn and academic achievement in math. Future studies can benefit from this by setting up research direction for enhancing motivation and achievement of elementary school students with LD and those at-risk, and carry out studies from diverse angles. In addition, this study supports the modified educational policy presented by the Seoul Metropolitan Office of Education to heighten learning potentials by intensifying motivation to learn and overcoming underachievement problems of students at-risk for LD, and could provide the primary reference of decision making in formulating future educational policies for those students.