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연구과제 상세정보

웹 2.0 기반 디지털 교과서 학습지원도구 설계, 개발 및 현장적용평가
Design, development, and evaluation of a web 2.0-based digital textbook learning support tools
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 중견연구자지원사업 [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
연구과제번호 2012S1A5A2A01020615
선정년도 2012 년
연구기간 1 년 (2012년 05월 01일 ~ 2013년 04월 30일)
연구책임자 송해덕
연구수행기관 중앙대학교
과제진행현황 종료
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 디지털 교과서는 2007년도부터 시범사업이 실시되면서 2012년 현재 100개 이상의 시범학교에서 운영이 되어 오고 있다. 이와 같은 양적인 확대에도 불구하고, 디지털 교과서는 플랫폼 기반으로 운영되고 있어 하드웨어적인 측면에서 디바이스 종속적이고 기술적 안정성에서 지속적으로 문제가 제기되고 있다. 디지털 교과서가 언제 어디에서든지 누구나 활용할 수 있도록 하기 위해서는 웹 방식의 접근이 요구되며, 이때 웹 방식의 핵심은 참여, 공유, 협력을 기본으로 하는 웹 2.0 테크놀로지의 속성을 얼마나 잘 반영하느냐에 있다. 그러므로 언제 어디서든지 접속이 가능한 웹 방식의 디지털 교과서의 필요성이 제기되고 있다는 점에서 이에 대한 대비가 요구된다(Koohang & Ondrack, 2005). 특히 웹 2.0기반의 학습환경에서는 구성원들의 자발적 참여와 지식의 공유가 강조된다는 측면에서, 새로운 방식의 디지털 교과서가 성공적이기 위해서는 이러한 지식구성을 지원할 수 있는 학습지원도구들을 함께 구축하는 것이 필수적이다.
    그동안 학습지원도구는 스캐폴딩, 인지도구, 모델링 도구등 다양한 형태로 개발되어 왔다. 그렇지만 이들 요소들을 디지털 교과서와 관련하여 개발한 연구는 거의 없는 실정이다. 국내의 경우 디지털 교과서 개발사업과정에서 일부 이들 학습지원도구들을 포함하여 개발하거나, 학습관리도구 (Learning Management System)에 일부 이러한 기능들을 일부 지원하고 있으나 이에 대한 독자적인 연구는 없는 실정이다. 따라서 웹2.0 관점에서 디지털 교과서 학습을 지원하기 위한 학습지원도구를 개발하고 그 사용성을 검증할 필요가 있다.
    이에 본 연구에서는 웹 2.0 학습지원도구를 개발하는 것과 함께 이들이 활용되는 맥락을 수업모형을 통해 제공함으로써 디지털 교과서 학습지원도구들이 수업개선을 위해 어떻게 적용될 수 있는가를 탐색하고, 웹 2.0 기반 학습지원도구들이 학생의 학습 특히 웹 2.0이 기하고자 하는 상호작용, 지식공유, 지식구성 단계에 미치는 효과를 규명하고자 한다.
  • 기대효과
  • 1. 웹기반 방식의 디지털 교과서 발전 방안 제시
    본 연구에서는 웹 2.0 관점을 기반으로 하여 디지털 교과서 학습지원을 위한 학습지원도구를 제공한다는 점에서 현재 디지털 교과서가 가지는 한계점을 보완해 줄 것으로 기대한다. 특히 본 연구에서 개발된 학습지원도구는 향후 디지털 교과서 개발사업이 웹 방식으로 전환될 때 참고할 수 있는 프로토타입을 제공해 줌으로써 후속되는 디지털교과서의 개발 시간과 시행착오를 최소화할 수 있을 것이다. 본 연구에서 개발된 학습지원도구들을 바탕으로 하여 웹방식으로 디지털교과서를 수정하거나 설계할 경우, 이 연구를 통하여 제공되는 도구들을 사용하여 신속하게 수정 및 보완 작업을 수행할 수 있으며, 연구의 산출물인 학습지원도구들에 기반하여 교과별로 다양한 학습지원도구를 개발하는 데 따르는 시행착오의 과정을 대폭 줄일 수 있을 것이다.

    2. 교육과의 연계활용: 교수방법 개선
    본 연구의 결과 개발된 웹 2.0 기반 학습지원도구들은 교과교육에서 새로운 테크놀로지를 통한 교수방법의 개선에 관심을 가진 행정가 및 교수학습전문가들에게 웹 2.0 테크놀로지 확산을 지원하는 구체적인 교수전략들을 제공함으로써 교수방법을 개선하는데 기여할 것이다. 그동안 웹 2.0 테크놀로지의 적용은 기업교육이나 공공 교육기관에 비하여 학교교육에 비하여 상대적으로 그 관심과 노력이 적었다. 본 연구는 교과교육에서 웹 2.0 테크놀로지를 통한 교수방법 개선에 기여한다는 점에서 의의가 있다.

    3. 인력향상
    ◦ 석박사 과정생 및 관련연구진의 공동연구기회 확대. 웹 2.0 테크놀로지를 활용교수학습모형 및 e-교과서의 활용에 대한 공동연구의 기회를 제공할 것으로 기대된다.
    ◦ 현직교사의 수업전문성 배양. 웹 2.0 테크놀로지를 활용할 수 있는 수업모형을 제공해 줌으로써 초등 교과교육에서 웹 2.0 통합 수업에 대한 논의와 관심이 활성화 될 것으로 기대된다.
    ◦ 교육대학 학부생을 위한 테크놀로지 통합교육기회의 제공. 예비교사로 활동할 교육대학 학부과정 웹2.0 관점에서 학습지원도구를 소개함으로써 학교교육에서 테크놀로지를 통합할 수 있는 기회를 자연스럽게 제공한다.
  • 연구요약
  • 본 연구는 웹 2.0 관점에서 디지털 교과서 학습을 위한 학습지원도구 설계전략을 수립하고, 이에 근거하여 학습지원도구 프로토타입을 개발하여 사용성 평가를 통해학습자에게 만족스러우며 초등학교에서 적용가능한 학습지원도구를 개발하고, 개발된 웹 2.0 기반 학습지원도구의 현장적용을 돕기 위해 수업모형개발 및 그 적용 효과를 조사하는 것을 주요내용으로 한다.

    A. 1차년도: 웹2.0 기반 디지털 교과서 학습지원도구 설계, 개발, 사용성 평가
    1. 웹 2.0 기반 학습지원도구 개발을 위한 기초연구
    웹 2.0 기반 학습지원도구를 위하여 학습지원도구 관련 국내외의 선행문헌과 현재 개발된 디지털교과서의 웹 2.0 특성들에 대한 조사가 수행될 것이다.

    2. 웹 2.0 기반 학습지원도구 설계
    디지털교과서 하드웨어적 특성, 웹 2.0 환경에서 인터페이스 설계에 영향을 미치는 주요 요인들과 각 요인별 하위기능들에 대한 문헌 검토를 통하여 웹 2.0 기반 학습지원도구를 위한 설계요인들을 분석 추출할 예정이다. 문헌 검토를 바탕으로 개발된 설계전략중 중 중요도가 높은 전략들을 추출하기 위하여 델파이 방법을 사용할 것이다

    3. 웹 2.0 기반 학습지원도구 프로토타입 개발 및 사용성평가
    웹 2.0 기반 학습지원도구의 프로토타입 개발후 검토를 위하여 인지과정 검토법에 의한 사용성 조사(Usability Inspection)를 실시할 것이다.

    B. 2차년도: 웹 2.0 기반 디지털 교과서 학습지원도구 적용 수업모형 개발 및 형성평가
    1. 웹 2.0 기반 학습지원도구 적용수업모형 개발
    웹 2.0 관점에서 디지털 교과서 학습을 지원하기 위한 학습지원도구를 적절히 활용할 수 있도로 수업모형을 개발할 것이다. 이를 위해 과학과, 사회과, 수학과 특성에 적합한 학습지원도구 활용 수업모형 개발을 위해 교과별로 대표적인 교수․학습 모형을 확인하고 학습지원도구들이 이들 모형을 위해 어떻게 활용될 수 있는지를 수업모형을 통해 제시할 것이다.

    2. 웹2.0 기반 학습지원도구 형성평가
    웹 2.0 관점 학습지원도구의 효과성을 검토하기 위하여 학습지원도구 형성평가를 실시할 것이다. 교사와 학생을 대상으로 양적자료와 질적자료가 수집될 것이다. 수집될 자료는 (1)웹 2.0기반 학습자료의 실제 활용양식, (2) 웹 2.0 기반 학습지원도구사용성에 대한 학생과 교사의 인식, (3)웹 2.0 기반 학습지원도구 활용이 지식구성에 미치는 효과를 모두 포함한다.
  • 한글키워드
  • 디지털 교과서,학습지원도구,웹 2.0
  • 영문키워드
  • Digital textbook,Web 2.0,Learning support tools
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 본 연구는 웹 2.0 관점에서 디지털 교과서 학습을 위한 교수설계원리를 개발하고 학습지원도구 및 학습지원도구의 프로토타입을 개발하는 것이다. 그리고 전문가 집단을 통하여 중요도 평가를 실시하는 것을 주요 내용으로 한다. 이를 위해 웹 2.0 기반 학습지원도구 개발을 위한 기초연구로써 학습지원도구 관련 국내외의 선행문헌과 현재 개발된 디지털교과서의 웹 2.0 특성들에 대한 조사를 수행하여 웹 2.0 기반 디지털 교과서 설계원리를 추출하고 학습지원도구를 조사하였다. 그리고 이를 바탕으로 웹 2.0 학습지원도구의 프로토타입을 설계 및 개발하여 최종적으로 프로토타입의 중요도를 평가하였다. 그 결과 웹 2.0의 특성인 참여성, 공유성, 협력성, 접근성을 도출하였으며 이에 따라 7가지 웹 2.0 기반 디지털 교과서 교수설계원리를 개발하였다. 즉 개별학습공간 구현, 자유로운 콘텐츠 조작 및 활용(이상 참여성), 정보의 공유와 분산, 학습자간 유기적 상호작용(이상 공유성), 학습공동체 공간 구현, 집단지성의 촉진(이상 협력성), 멀티디바이스로의 자유로운 연결(이상 접근성)이다. 이상의 교수설계원리를 기반으로 하는 웹 2.0 기반 디지털 교과서의 학습지원도구를 개발하였으며 학습지원도구가 적절히 활용될 수 있도록 사용자 인터페이스 프로토타입이 개발되었다. 그리고 학습지원도구의 중요도를 평가하기 위해 7명의 전문가를 대상으로 2차례에 걸쳐 델파이를 실시하였다. 그 결과 웹 2.0 기반 디지털 교과서를 통해 학습자가 자유롭게 콘텐츠를 직접 조작하고 활용할 수 있도록 하는 것이 가장 중요한 설계원리로 나타났다. 반면 정보의 공유와 분산 및 집단지성의 촉진은 상대적으로 중요도가 낮게 평가되었다. 이 연구를 통해 웹 2.0 관점을 기반으로 하여 디지털 교과서 학습지원을 위한 학습지원도구가 제공된다는 점에서 현행 디지털 교과서의 한계점을 보완할 수 있을 것으로 기대한다. 특히 본 연구에서 개발된 학습지원도구는 향후 디지털 교과서 개발사업이 웹 방식으로 전환될 때 참고할 수 있는 프로토타입을 제공해 줌으로써 후속 디지털 교과서의 개발 시간과 시행착오를 최소화할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라 교과교육에서 새로운 테크놀로지를 통한 교수방법의 개선에 관심을 가진 행정가 및 교수학습전문가들에게 웹 2.0 테크놀로지 확산을 지원하는 구체적인 교수전략을 제공함으로써 교수방법을 개선하는 데 기여할 것이다.
  • 영문
  • This research is to develop instructional design principles for digital textbook and to the prototype of learning support tools from Web 2.0 perspectives. For this purpose, previous studies on learning support tool, Web 2.0 characteristics, and digital textbook were examined. The development of digital textbook prototype followed. Findings shows four characteristics are important for Web 2,0. Those include participation, sharing, collaboration, and accessibility. The following design principes were suggested based on these characteristics: creation of individual learning space, flexible content operation, learning space for learning community, sharing and distribution of information, facilitation of collective intelligence, and free connectivity to multi-device. These design principles were corporated into the development of Web 2.0 digital textbook prototype. Seven experts of digital textbook learning were participated in the delphi meeting. Results from the delphi meeting show that flexible content operation was perceived as most important. The study shows that new learning support tool based on the Web 2.0 can provide designers with a prototype for future digital textbook. In addition, the findings will provide administrator and instructional-learning experts with insights that can help them to diffuse the Web 2.0 technology in education settings.
연구결과보고서
  • 초록
  • 최근 들어 웹 2.0의 발전에 따라 디지털 교과서가 내용을 담는 것을 넘어서서 교사와 학습자의 지식구성을 촉진하고 다양한 교수․학습 활동을 지원하고 촉진할 수 있어야 한다는 관점이 부각됨에 따라 웹기반 방식의 디지털 교과서 개발에 대한 필요성이 점차 증가하고 있다. 이에 따라 학습자들이 학습할 내용을 자신에게 의미있는 방식으로 다른 학습자들과 협력을 통하여 지식공유를 촉진할 수 있도록 돕기 위해서 학습지원도구의 개발이 절실히 요청되는 바이다. 그동안 학습지원도구는 스캐폴딩, 인지도구, 모델링 도구 등 다양한 형태로 개발되어 왔으나 이들 요소들을 디지털 교과서와 관련하여 개발한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 웹 2.0 학습지원도구의 개발과 더불어 이들이 활용되는 맥락을 수업모형을 통해 제공함으로써 디지털 교과서 학습지원도구들이 수업개선을 위해 어떻게 적용될 수 있는가를 탐색하고자 한다. 또한 웹 2.0 기반 학습지원도구들이 학습자의 상호작용, 지식공유, 지식구성 단계 등에 필수적인 지원 도구인지 규명할 필요가 있다. 이러한 연구목적을 위해 먼저 웹 2.0 기반 학습지원도구 개발을 위한 기초조사로써 문헌연구를 통해 웹 2.0 기반 디지털 교과서의 설계원리를 도출하고 웹 2.0 기반 학습지원도구를 조사하였다. 이를 바탕으로 웹 2.0 학습지원도구 프로토타입을 설계하고 개발하였으며 웹 2.0 기반 학습지원도구의 중요도에 대해 델파이 전문가 집단을 통해 평가를 실시하였다. 그 결과 웹 2.0 기반 디지털 교과서의 주요 특성인 참여성, 공유성, 협력성, 접근성에 근거하여 웹 2.0 관점에서 디지털 교과서 개발시 강조해야 할 교수설계원리들을 다음과 같이 추출하였다. 첫째, 개별학습공간 구현이다. 둘째, 콘텐츠의 조작 및 활용을 용이하게 하는 것이다. 셋째, 학습자 간의 정보 공유 및 분산이다. 넷째, 웹 2.0 기반의 환경에서는 학습자 간에 학습내용을 공유하고 서로 피드백을 주고 받으며 유기적인 상호작용을 하는 것이다. 다섯째, 학습공동체 공간을 구현하고 집단지성을 촉진하여 학습자들 간에 협력이 일어나도록 해야 한다. 여섯째, 집단지성의 촉진이다. 마지막으로 지식구성을 위한 멀티디바이스로의 연결이다. 또한 교수․학습 지원도구 메뉴는 기존의 디지털 교과서 메뉴들에 포함되어 있는 공통메뉴들을 포함하면서 웹 2.0 관점에서 새로이 확인된 기능들을 추가하여 구성하였다. 구체적으로 기존의 디지털 교과서에 포함되어 있는 메뉴들로는 교과서, 화면저장, 인쇄, 노트, 멀티미디어꾸러미, 학습용어, 검색, 평가 메뉴를 포함하였으며, 웹 2.0 테크놀로지의 속성을 반영하기 위해서 모둠노트, 메신저, 게시판, e-포트폴리오, 성찰지원 메뉴, 그리고 교과별 학습을 지원하기 위한 메뉴를 추가하였다. 특별히 본 연구에서 초점을 맞추어 개발한 과학교과의 경우 과학적 사고와 추론능력을 높이기 위하여 브레인스토밍, 모델링, 모의실험 등의 메뉴가 추가되었다. 이상으로 웹 2.0 기반 디지털 교과서 교수설계원리 및 학습지원도구가 개발됨에 따라 웹 2.0 학습지원도구 사용자 인터페이스 프로토타입의 설계 및 개발이 이루어졌다. 마지막으로 웹 2.0 기반의 디지털 교과서 학습지원도구 프로토타입의 중요도를 평가하기 위해 델파이를 실시하였다. 7명의 전문가를 대상으로 하여 프로토타입에 포함된 교수설계원리의 중요성에 대한 평가가 이루어졌다. 델파이 1차 조사결과 전체 설계원리에 대한 평균은 3.80 (SD = 0.86)로 나타났다. 가장 높은 평균을 나타낸 설계원리는 ‘학습자가 자유롭게 콘텐츠를 직접 조작하고 활용할 수 있도록 해야 한다’, ‘학습공동체 공간을 구현해야 한다’, ‘멀티디바이스로의 연결이 자유로워야 한다’, ‘학습자들 간 유기적 상호작용이 이루어져야 한다’ 순으로 나타났다. 전체 평균보다 낮은 설계원리로는 ‘개별학습 공간의 구현’, ‘정보의 공유와 분산’, ‘집단지성의 촉진’인 것으로 나타났다. 1차 조사의 평균값과 전문가 자신의 결과를 보여주고 기존의 의견과 달라진 경우에만 재응답하는 방식으로 진행된 2차 조사결과 전체 설계원리에 대한 평균은 3.89 (SD = 0.81)로 나타났다. 가장 높은 평균을 나타낸 설계원리들은 ‘학습자가 자유롭게 콘텐츠를 직접 조작하고 활용할 수 있도록 해야 한다’, ‘학습공동체 공간을 구현해야 한다’, ‘개별학습 공간을 구현해야 한다’, ‘멀티디바이스로의 연결이 자유로워야 한다’. 순으로 나타났다. 본 연구를 통해 현 디지털 교과서가 가지는 한계점 보완 및 웹 2.0 테크놀로지를 통한 교수방법 개선에 기여한다는 점에서 의의가 있다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 디지털 교과서가 언제 어디에서든지 누구나 활용할 수 있도록 하기 위해서는 웹 방식의 접근이 요구되며, 이때 웹 방식의 핵심은 참여, 공유, 협력을 기본으로 하는 웹 2.0 테크놀로지의 속성을 얼마나 잘 반영하느냐에 있다. 본 연구에서는 웹 2.0 관점을 기반으로 하여 디지털 교과서 학습지원을 위한 학습지원도구를 제공한다는 점에서 현재 디지털 교과서가 가지는 한계점을 보완해 줄 것으로 기대한다. 특히 본 연구에서 개발된 학습지원도구는 향후 디지털 교과서 개발사업이 웹 방식으로 전환될 때 참고할 수 있는 프로토타입을 제공해 줌으로써 후속되는 디지털교과서의 개발 시간과 시행착오를 최소화할 수 있을 것이다. 또한 본 연구의 결과 개발된 웹 2.0 기반 학습지원도구들은 교과교육에서 새로운 테크놀로지를 통한 교수방법의 개선에 관심을 가진 행정가 및 교수학습전문가들에게 웹 2.0 테크놀로지 확산을 지원하는 구체적인 교수전략들을 제공함으로써 교수방법을 개선하는데 기여할 것이다. 그동안 웹 2.0 테크놀로지의 적용은 기업교육이나 공공 교육기관에 비하여 학교교육에 비하여 상대적으로 그 관심과 노력이 적었다. 본 연구는 교과교육에서 웹 2.0 테크놀로지를 통한 교수방법 개선에 기여한다는 점에서 의의가 있다.
  • 색인어
  • 웹 2.0, 디지털 교과서, 학습지원도구
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