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플립러닝 환경에서 자기조절, 교수실재감, 인지된 상호작용, 학습성과 간의 관계

플립러닝 환경에서 자기조절, 교수실재감, 인지된 상호작용, 학습성과 간의 관계
Other Titles
The Relationship among Self-Regulation, Teaching Presence, Perceived Interaction and Learning Outcomes in Flipped Learning Environment
Issue Date
대학원 교육공학과
이화여자대학교 대학원
Constructivism paradigm made significant changes in the role of instructors and learners, learning environment and learning methods. Especially, self-directed and active role of learners is crucial under constructivism paradigm as learners become main agent of their own learning. Therefore, various approach that can support learners' learning process of constituting knowledge and meaning are being developed. Flipped learning is one of those approach which can support learner-centered learning environment. It is a new way of teaching and learning which 'flips' the sequence of learning and doing homework. That is, under flipped learning environment, learners watch learning contents in advance, and do various activities such as game, debate, experiment in the classroom with their peers. It enables learners to constitute and deepen their knowledge(Bergmann & Sams, 2012), promote instructor-learner interaction, learner-learner interaction and mastery learning(Johnson, 2013; Roehl, Reddy, & Shannon, 2013). According to the significance of flipped learning, practical uses and researches of flipped learning is gradually increasing. Since it is an introductory stage of utilizing and researching flipped learning, the majority are about exploration of flipped learning such as feasibility in learning environment and perceptions of instructors and learners. In terms of empirical research, most of the researches are about effectiveness on learning characteristics and learning outcome by comparing with traditional classroom. Since there are sufficient empirical evidence, exploration of related variables that can affect learning outcomes in flipped learning environment should be conducted at this moment. Therefore, this study chose learners' self-regulation, teaching presence and perceived interaction as predictors of flipped learning outcomes and chose achievement and satisfaction as criterion which represent the cognitive and affective domain of learning outcomes. First of all, self-regulation is critical in flipped learning environment as learners themselves choose their own learning pace and strategies to watch videos and organize related contents. Second, flipped learning is consisted of two parts, online learning and offline learning activities. Therefore the role of instructor who classifies learning contents, provides feedback and builds appropriate learning atmosphere is critical. According to the importance of teaching presence in flipped learning, this study divided teaching presence into 'design and organization' and 'directed facilitation' as Shea, Li and Pickett(2006) suggested and aimed to explore the role of teaching presence in detail. Lastly, the main characteristic of flipped learning is derived from peer interaction. Differ from traditional classroom, learners do not simply accept learning contents which instructors deliver. Instead, learners resolve problem and deepen their understanding while interact with peers. Therefore, this study chose perceived interaction as a mediator and intend to understand the relationship among self-regulation, teaching presence and learning outcomes. The purpose of this study is provide implication for instructional design and strategies that can be used in flipped learning context by exploring related variables of learning outcomes. Research questions are as follows: 1. Do self-regulation and teaching presence(design and organization, directed facilitation) predict perceived interaction in flipped learning environment? 2. Do self-regulation, teaching presence(design and organization, directed facilitation) and perceived interaction predict learning outcomes(achievement, satisfaction)? 3. Does perceived interaction mediate the relationship between self-regulation, teaching presence(design and organization, directed facilitation) and learning outcomes(achievement, satisfaction)? 3-1. Does perceived interaction mediate the relationship between self-regulation and learning outcomes(achievement, satisfaction)? 3-2. Does perceived interaction mediate the relationship between design and organization and learning outcomes(achievement, satisfaction)? 3-3. Does perceived interaction mediate the relationship between directed facilitation and learning outcomes(achievement, satisfaction)? Subjects of this study were 58 male and female students who participated in mathematics flipped classroom in A middle school at Gyeonggi-do province. This flipped classroom was conducted by head instructor who has more than 15 years work experience at school and has high level of understanding and accepting new learning methods. At the beginning of the school term, instructor explained the way of flipped learning to learners such as learning methods, learning platform and homework. Instructor also made 5-10 minutes video about learning contents and uploaded at application named 'NAVER band'. Learners watched videos before coming to every class and posted comments whether they watched it or not. Also they organized their own notes using circle map methods. In the classroom, learners formed a group consisted of 3-4 and collaboratively resolve mathematical problem in the textbook. Instructor sometimes gave activity sheet if it is needed. Also instructor chose the well organized note and let learners share it together. After a semester, a self-reporting type of questionnaire was used to measure learners' level of self-regulation, teaching presence, perceived interaction and learning outcomes. Collected data were analyzed utilizing SPSS 18.0 package. The results and conclusions of this study are as follows. First, self-regulation predicted perceived interaction and design and organization was excluded from multiple regression model. This result indicates that learners who have excellence in regulating their learning process would actively share their opinion and support each other when they collaboratively resolve the problem in flipped learning context. Although design and organization was excluded from multiple regression model, it predicted perceived interaction in simple regression analysis. Second, design and organization and self-regulation predicted achievement and directed facilitation was excluded from multiple regression model. And directed facilitation, perceived interaction and self-regulation predicted satisfaction and design and organization was excluded from multiple regression model. From the result of this study, instructor should effectively organize curriculum, teaching method and provide guidance of due date to promote cognitive aspect of learning outcome whereas support learners' discourse and provide feedback in time to improve affective aspect of learning outcome. Self-regulation appeared to promote both of learning outcomes in flipped learning context, therefore it should be vitally considered. Third, perceived interaction mediated the relationship between self-regulation and satisfaction and the relationship between directed facilitation and satisfaction. This result indicates that self-regulation and directed facilitation have direct effect on satisfaction and also have indirect effect on satisfaction. The implications derived from results are as follows. First, to promote learners' interaction in flipped learning context, learners' level of self-regulation is critical. Therefore there should be utilization of learning management system and program which can develop and improve self-regulation level. Second, the aspect of design and organization of class is related to cognitive learning outcome and the aspect of direct instruction and facilitation of discourse is related to affective learning outcome. To promote both of learning outcomes, self-regulation should be considered. Third, as learners effectively regulate own learning process and have a positive perception on instructor's support and feedback in their learning, they have tendency to work collaboratively and support each others, and this process leads to satisfaction in flipped learning environment. The limitations of this study are as follows. First, the number of subjects are not sufficient therefore it is difficult to generalize the result of this study. Second, all the questionnaires were measured by self-reporting type. Especially, learners' achievement were measured according to learners' perception. There can be differences between learners' perceived level and actual level, therefore both perceived and actual level should be considered. Third, all the variables were measured at the same time considering learners' age and level of understanding. However, self-regulation in this study indicates learners' trait rather than specific event that appears in flipped learning. Therefore, it is better to measure self-regulation in the beginning of school term and other process variables at the end of school term. The suggestions of future study are as follows. First, sufficient empirical researches on learning outcomes should be conducted. The research and application of flipped learning is at introductory stage, and most empirical researches focus on the effectiveness of flipped learning on learner characteristics and learning achievement. As the effectiveness of flipped learning is identified through researches, sufficient empirical researches on learning outcomes are needed. Second, further research on presence in flipped learning should be conducted. According to Garrison(2007), each presence do not exist and function independently in Community of Inquiry(CoI), but interact with each other. Therefore, approach of presence as a whole can provide implications on understanding flipped learning and developing learning strategies in flipped learning context.;구성주의 패러다임이 등장하면서 학습자 및 교수자의 역할, 학습환경, 학습방법 등에 있어서 많은 변화가 이루어졌다. 특히, 구성주의 패러다임 하에서는 학습의 주체가 학습자가 됨에 따라 이들의 주도적이고 능동적인 역할이 요구되고 있다. 이에 따라 다양한 방법을 통해서 학습자가 학습과정에서 스스로 의미와 지식을 구성해나갈 수 있도록 지원하고자 하는 움직임이 있다. 플립러닝(flipped learning)은 학습자 중심 학습을 지원할 수 있는 방법 중 하나로, 전 세계적인 주목을 받고 있다. 플립러닝은 전통적인 교수방식과 반대로 수업시간에 내용을 학습하고 집에서 숙제를 하는 방식을 뒤집는 것을 의미한다. 즉, 플립러닝 환경에서 학습자들은 교수자가 제작한 동영상을 시청하여 내용을 미리 이해하고 습득하며, 학교에서는 사전에 학습한 내용을 바탕으로 학습지를 풀거나 관련된 이슈에 대해 토론을 진행하고 실제로 실험을 하는 등 다양한 방식을 통해 지식을 심화시킬 수 있게 된다(Bergmann & Sams, 2012). 이와 같이 플립러닝은 교수자 중심의 학습환경에서 학습자 중심의 학습환경으로의 전환을 도모했다는 점에서 의의가 있으며, 학습과정에서 학습자 간의 상호작용을 촉진하며 완전학습이 가능하게 한다는 장점이 있다(Johnson, 2013; Roehl, Reddy, & Shannon, 2013). 플립러닝이 교육현장에 가져다주는 시사점에 따라, 플립러닝은 실제 현장에서 활발하게 활용되고 있으며 관련 연구도 점차 늘어나고 있다. 활용 현황이나 연구 결과를 살펴보면, 주로 초기 단계이기 때문에 플립러닝의 특징과 장점을 통한 시사점이나 교수자와 학습자의 인식 등의 탐색적 연구가 주를 이루고 있다. 실증적 연구의 측면에서는 전통적인 면대면 수업과의 비교를 통해 학습자 특성이나 학습성과에 차이가 있음을 밝히는 연구들이 많이 이루어지고 있다. 이와 같이 탐색적 연구와 효과성에 관련된 연구들이 충분히 이루어지고 있음에 따라 그 다음 단계로 플립러닝 환경에서 학습자의 성과에 영향을 미칠 수 있는 유관변인에 대한 탐구가 이루어져야 할 시점이다. 이에 따라 본 연구에서는 학습자의 자기조절, 교수실재감, 인지된 상호작용을 플립러닝 성과를 예측하는 예측변인으로 선정하였으며, 준거변인인 학습성과를 인지적, 정의적 측면으로 구분하여 성취도와 만족도로 선정하였다. 예측변인과 관련하여 첫째, 자기조절은 플립러닝 환경에서 학습자 스스로 적절한 학습시간을 선택하여 동영상을 시청하고 관련 내용을 정리하는 등 자신만의 학습과정을 인지적, 동기적, 행동적 측면에서 점검하는 점에서 중요하다. 둘째, 플립러닝 환경에서는 필요에 따라 온라인 학습과 오프라인 활동으로 그 내용을 구분하고, 상호작용의 과정 속에서 피드백을 제공하고 적절한 분위기를 조성하여 학습자를 지원하는 교수자의 역할, 즉 교수실재감이 중요하다. 본 연구에서는 이러한 교수실재감의 중요성에 따라 Shea, Li와 Pickett(2006)의 제안대로 교수실재감을 설계 및 조직과 직접 촉진의 두 가지 하위요인으로 구분하여 교수실재감의 역할을 보다 심도 있게 탐구하고자 하였다. 셋째, 플립러닝의 주요한 특징은 전통적인 면대면 수업과 같이 학습자들이 수업내용을 일방적으로 전달받는 것이 아니라 미리 학습한 내용을 토대로 수업시간에 동료 학습자들과 함께 상호작용하며 문제를 해결하고 이해를 심화시키는 데에 있다. 따라서 본 연구에서는 학습자의 인지된 상호작용을 매개변인으로 상정하여 학습자의 자기조절과 교수실재감이 학습성과로 이어지는 기제를 보다 자세하게 이해하고자 하였다. 본 연구에서는 플립러닝 환경에서 학습자의 학습성과에 영향을 미칠 수 있는 유관변인에 대해 탐구하고, 인지된 상호작용의 매개효과를 검증하여 플립러닝을 실행하는 현장 전문가들이 직접 활용할 수 있는 교수설계 및 전략에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 이와 같은 목적을 반영한 본 연구의 연구문제는 다음과 같다. 연구문제 1. 플립러닝 환경에서 자기조절, 교수실재감(설계 및 조직, 직접 촉진)은 인지된 상호작용을 예측하는가? 연구문제 2. 플립러닝 환경에서 자기조절, 교수실재감(설계 및 조직, 직접 촉진), 인지된 상호작용은 학습성과(성취도, 만족도)를 예측하는가? 연구문제 3. 플립러닝 환경에서 인지된 상호작용은 자기조절, 교수실재감(설계 및 조직, 직접 촉진)과 학습성과(성취도, 만족도) 간의 관계를 매개하는가? 3-1. 플립러닝 환경에서 인지된 상호작용은 자기조절과 학습성과(성취도, 만족도) 간의 관계를 매개하는가? 3-2. 플립러닝 환경에서 인지된 상호작용은 설계 및 조직과 학습성과(성취도, 만족도) 간의 관계를 매개하는가? 3-3. 플립러닝 환경에서 인지된 상호작용은 직접 촉진과 학습성과(성취도, 만족도) 간의 관계를 매개하는가? 본 연구의 연구문제를 확인하기 위해 경기도에 소재한 A 중학교 수학 플립러닝 교실에 참여하는 남, 여학생 58명을 대상으로 연구를 진행하였다. 본 연구의 대상이 되는 수업은 교육경력이 15년 이상으로 풍부하며 새로운 학습법에 대한 이해도가 높은 수석교사가 진행하였으며, 수석교사는 플립러닝 방식으로 2년 동안 수업을 구성해왔기 때문에 플립러닝의 맥락이 충분히 발현되었을 것이라고 판단할 수 있다. 학습자들은 1학기 동안 수학 플립러닝 수업에 참여하였으며, 학기 초에는 교수자로부터 오리엔테이션을 통해 플립러닝의 진행방식에 대한 설명을 안내받았다. 교수자는 매 시간 수업을 위해 5~10분 가량의 동영상을 제작하고 네이버 밴드에 업로드하여 학습자들이 시청할 수 있도록 하였다. 학습자들은 동영상을 시청하고 시청여부를 댓글로 코멘트 하였으며, 써클맵 방식을 활용하여 학습한 내용을 노트에 정리하였다. 이후 수업에서 학습자들은 3~4명의 소집단을 형성하고 교과서에 있는 문제들을 함께 협력하여 풀이해나갔으며, 필요한 경우 교수자는 활동지를 제공하여 보다 심화된 문제를 풀 수 있도록 하였다. 또한, 매 시간 학습자들의 학습노트를 확인하고, 그 중 우수한 학습노트를 선정하여 학습자들과 함께 공유하였다. 학기 말 모든 과정이 끝난 후 학습자를 대상으로 자기보고식 설문을 실시하였으며, 데이터를 수집한 후 SPSS 18.0 패키지를 활용하여 통계분석을 실시하였다. 기술통계와 상관관계를 분석한 후, 단계선택 방식의 다중회귀분석을 통해 플립러닝 맥락에서 인지된 상호작용과 학습성과(성취도, 만족도)에 영향을 미치는 변인을 규명하였으며, 위계적 다중회귀분석을 통해 인지된 상호작용의 매개효과를 확인하였다. 본 연구의 결과와 이를 통해 도출한 결론은 아래와 같다. 첫째, 인지된 상호작용에 대한 다중회귀분석 결과, 자기조절은 인지된 상호작용을 유의하게 예측하는 것으로 나타났으며(β = .274, p < .05), 설계 및 조직은 회귀모형에서 제외되었다(β = .209, p > .05). 이러한 결과는 플립러닝 맥락에서 스스로 동영상을 시청하고 관련 내용을 정리하여 스스로의 학습과정을 효과적으로 조절하는 학습자는 협력하여 문제를 해결해나가는 과정에서 동료 학습자와 적극적으로 의견을 공유하고 서로를 지지한다는 것을 의미한다. 반면, 회귀모형에서 제외된 설계 및 조직의 경우 단순회귀분석 결과에서는 인지된 상호작용을 예측하는 것으로 나타나(β = .208, p < .05) 학습자 간 상호작용은 학습자의 성별, 특성, 집단 구성방식과 같은 다양한 요인과의 상호작용을 통해 발휘된다는 것을 알 수 있다. 둘째, 성취도에 대한 다중회귀분석 결과 설계 및 조직(β = .415, p < .05), 자기조절(β = .278, p < .05) 순으로 성취도를 유의하게 예측하였으며, 직접 촉진은 회귀모형에서 제외되었다(β = .047, p > .05). 또한 만족도에 대한 다중회귀분석 결과 직접 촉진(β = .464, p < .05), 인지된 상호작용(β = .331, p < .05), 자기조절 순(β = .208, p < .05)으로 만족도에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 설계 및 조직은 회귀모형에서 제외되었다(β = .164, p > .05). 이러한 결과를 통해 인지적 측면의 학습성과를 촉진하기 위해서는 수업 방식과 커리큘럼을 효과적으로 구성하고 마감기간과 같은 사항을 잘 안내해야 하며, 정의적 측면의 학습성과를 촉진하기 위해서는 알맞은 시기에 피드백을 제공하고 학습자 간의 상호작용이 활발하게 일어날 수 있도록 격려하고 지원해야 한다는 것을 알 수 있다. 또한, 자기조절은 인지적, 정의적 측면의 학습성과를 모두 촉진시키는 변인으로, 필수적으로 고려되어야 하는 변인이다. 셋째, 인지된 상호작용의 매개효과를 확인하기 위한 위계적 다중회귀분석 결과, 인지된 상호작용은 자기조절과 만족도 간의 관계와 직접 촉진과 만족도 간의 관계를 부분매개하는 것으로 나타났다. 이는 학습자의 자기조절과 직접 촉진이 만족도에 대한 직접효과를 가짐과 동시에 인지된 상호작용을 통한 간접효과도 가진다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 플립러닝 맥락에서 자신의 학습과정을 효과적으로 계획, 점검, 평가하고, 학습과정에 대한 피드백과 지원을 제공하는 교수자의 역할에 대해 긍정적으로 인식하는 학습자들은 동료 학습자와 적극적인 상호작용을 통해 서로 아이디어를 공유하며, 이는 결과적으로 학습자의 만족을 가져온다는 것을 나타낸다. 이와 같은 결론을 바탕으로 도출된 본 연구의 시사점은 아래와 같다. 첫째, 플립러닝 환경에서 학습자 간의 상호작용을 촉진하는 데에는 학습자의 자기조절 능력이 매우 중요하며, 자기조절 수준은 개발 및 향상될 수 있으므로 학습관리시스템이나 프로그램의 활용 등의 전략이 요구된다는 것이다. 둘째, 플립러닝 환경에서 교수실재감의 하위구인은 각각 인지적, 정의적 측면의 학습성과에 영향을 미치는데, 성취도를 향상시키기 위해서는 교수자의 효과적인 수업 설계 및 운영방식과 이에 대한 자세한 안내가 요구되고, 만족도를 향상시키기 위해서는 학습자 간의 대화를 촉진하고 격려하며 피드백을 제공해야 한다. 더불어 자기조절은 두 가지 측면의 학습성과를 모두 촉진하기 때문에 필수적으로 고려되어야 한다. 셋째, 플립러닝 환경에서 자신의 학습목표를 달성하기 위해 스스로 학습과정을 계획, 점검 및 평가하며, 피드백을 제공하고 학습과정을 지원하는 교수자에 대한 긍정적인 인식을 가지는 학습자는 협력하여 문제를 해결해나가는 과정에서 서로의 의견을 효과적으로 공유하며, 이는 플립러닝 과정에 대한 전반적인 만족도로 이어진다. 본 연구에서 나타나는 제한점은 아래와 같다. 첫째, 본 연구는 A 중학교 남, 여학생 58명을 대상으로 진행되었으나 대상자의 수가 충분하지 않아 연구 결과를 일반화하기 어렵다. 둘째, 본 연구의 변인은 모두 자기보고식 설문을 통해 측정되었다. 특히 학습자의 인지된 성취도의 경우 실제 수준과 인지된 수준 간의 차이가 존재할 가능성이 있으므로 이를 고려한 측정방법이 요구된다. 셋째, 본 연구의 변인은 학습자의 연령과 이해도를 고려하여 학기 말 모두 한꺼번에 측정되었다. 하지만 자기조절의 경우 학습자가 일반적으로 가지는 성향(trait)적인 측면에서 접근하였으므로 이를 구분하여 학기 초에 측정하는 것을 고려해볼 수 있다. 본 연구의 결과, 결론 및 제한점을 통한 후속연구에 대한 제언은 다음과 같다. 첫째, 플립러닝 맥락에서 학습성과에 영향을 미치는 학습자 특성, 과정변인 등 유관변인에 대한 실증적 연구가 요구된다. 플립러닝은 선행연구를 통해 성취도, 자기효능감 등 학습성과에 대한 효과성이 검증되었으나 아직까지도 실증적 연구가 많이 부족한 실정이다. 학습성과를 향상시키기 위한 유관변인 및 전략에 대한 추후 연구와 더불어 충분한 실증적 연구가 이루어져야 할 것이다. 둘째, 플립러닝 맥락에서 실재감에 대한 후속연구가 이루어져야 한다. Garrison(2007)에 따르면 실재감은 온라인 탐구공동체 내에서 각각 존재하며 기능하는 것이 아니라 서로 상호작용하기 때문에 한 가지 실재감만을 연구하기 보다는 교수실재감, 인지적 실재감, 사회적 실재감 모두를 통합적으로 고려하여 연구할 것을 제안하였다. 이러한 접근 방식은 플립러닝 맥락에 대한 이해도를 높이고 학습전략과 교수설계에 대한 새로운 시사점을 제공할 수 있을 것이다.
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