‘더티칭랩’ 최종 결과 보고서

■ 개요

공동체명	더쌤
수업연구 주제	학습동기유발 전략
모둠 대표	이름: 이기백 소속: 생물공학과
모둠 구성원	최종일, 이승환, 김태환
정산금액	일금 삼십오만 원정 (\ 350,000 )
연구기간	2020년 5월 11일 ~ 2020년 6월 15일

2020년 6월 25일

작성자 : 이기백   (인)

기초교육원장 귀하

* 더티칭랩은 정부 재정지원사업으로 운영하고 있습니다. 이에 따라 최종 결과보고서는 국립대학혁신지원사업 성과에 활용되며, 학내 구성원들에게 공개됩니다. 최종 결과보고서 내용을 구체적으로 작성해 주시기 바랍니다. 추가로 내용 이해를 돕기 위한 이미지 파일을 첨부할 수 있습니다.

Ⅰ. 연구 필요성

잘 짜여진 수업설계는 교수가 학생에게 주의집중(A, attention)을 통해 수업내용에 흥미를 가지게 하고, 학생 및 수업과 관련(R, relevance)이 있는 친밀한 수업진행을 통해 학생 스스로 학습과정 안에서 자신감(C, confidence)과 만족감(S, satisfaction)을 얻고 동기를 지속시킬 수 있을 때 의미가 있습니다.

학습에 대한 동기화(Keller, J. M., 2013)

Keller의 ARCS 학습동기이론을 기초로 설계된 수업은 교수가 수업에 대한 정보와 학생에 대한 정보를 획득하고, 교재연구 기회를 제공하여 동기목표와 함께 교수전략을 설계할 수 있는 기반을 제공할 수 있습니다. 이에 Keller의 ARCS 모형에 의한 학습동기유발 전략을 사례를 들어 설명해 보겠습니다.

Ⅱ. 연구 방법 및 내용

Keller의 ARCS 이론에서는 학습동기를 자극하고 유지할 수 있는 네 가지의 요소를 제시하고 있는데, ARCS는 A(Attention: 주의력), R(Relevance: 관련성), C(Confidence: 자신감), S(Satisfaction: 만족감)의 머리 글자로 이루어지고 있으며, 다시 요소별 하위 범주를 셋으로 구분하여 학습동기 전략을 구성하였습니다.

	ARCS	주요 질문 사항
주의집중 (A)	학습자 흥미 사로잡기: 학습자에 대한 호기심 유발하기	어떻게 하면 이번 학습 경험을 자극적이고 재미있게 할 수 있을까?
관련성 (R)	학습자의 필요와 목적에 맞추기	이번 학습 경험은 어떤 측면에서 학생들에게 가치가 있을까?
자신감 (C)	자신의 통제하에 성공할 수 있다고 느끼고 믿도록 도와주기	수업을 통해 학생 자신의 (미래)성공을 이끌어 낼 수 있도록 어떻게 도와줄 수 있을까?
만족감 (S)	보상을 통해 성취를 강화해 주기(내재적 보상, 외재적 보상)	자신들의 경험이 좋았다고 느끼고 앞으로 계속 학습에 적극적으로 참여 유도를 위해 무엇을 도와줄까?

1. 주의집중(A, attention) 전략

개념 및 과정 질문	주요 지원 전술
A1. 지각적 각성 흥미를 끌기 위해 무엇을 할 수 있을까?	새로운 접근을 사용하거나 개인적, 감각적 내용을 넣어 호기심과 놀라움 만들기
A2. 탐구적 각성 탐구하는 태도를 어떻게 유발할까?	질문, 역설, 탐구, 도전적 사고를 양성함으로써 호기심을 증진시키기
A3. 변화성 그들의 주의집중을 어떻게 지속시킬 수있을까?	자료 제시 형식, 구체적인 비유, 흥미 있는 인간적 실예, 예기치 못한 사건들의 변화를 통해 흥미를 지속시키기

2. 관련성(R, relevance) 전략

개념 및 과정 질문	주요 지원 전술
R1. 목적 지향성 학습자의 요구를 어떻게 최적으로 충족시켜 줄 수 있을까?	수업의 유용성에 대한 구제적 예시를 제공하고, 목적을 제시하거나 학생들에게 목적을 정의해 보라고 하기
R2. 모티브 일치 수업을 학습자의 학습 양식과 개인적 흥미에 언제 어떻게 연결시킬까?	개인적인 성공 기회, 협동 학습, 지도자적 책임감, 긍정적인 역할 모델 등의 제공을 통해 학습자 동기와 가치에 민감하게 반응하는 수업 만들기
R3. 친밀성 수업과 학습자의 경험을 어떻게 연결시킬까?	구체적인 예시와 학생의 학습이나 환경과 관련된 비유를 제공하여 교재와 개념들을 친밀하게 만들기

3. 자신감(C, confidence) 전략

개념 및 과정 질문	주요 지원 전술
C1. 학습요건 성공에 대한 긍정적 기대감을 어떻게 키워 줄 수 있을까?	수업의 유용성에 대한 구체적인 예시를 제공하고, 목적을 제시하거나 학습자 동기와 가치에 민감하게 반응하는 수업 만들기
C2. 성공기회 자신의 역량에 대한 믿음을 향상시킬 수 있는 학습 경험을 어떻게 제공할까?	개인적인 성공 기회, 협동학습, 지도자적 책임감, 긍정적인 역할 모델 등의 제공을 통해 학습자 동기와 가치에 민감하게 반응하는 수업 만들기.
C3. 개인적 통제 학생 자신의 성공이 스스로의 노력과 능력에 의한 것이라고 어떻게 알릴 수 있을까?	개인적인 통제를 제공하는 기법을 사용하고, 개인적 노력 때문에 성공했다는 것에 대해 피드백 제공하기

4. 만족감(S, satisfaction) 전략

개념 및 과정 질문	주요 지원 전술
S1. 내재적 강화 학습 경험에 대한 학습자들의 내재적 즐거움을 어떻게 격려하고 지원할까?	개인적인 노력과 성취에 대한 긍정적 느낌을 제공할 수 있는 피드백이나 정보를 제공하기
S2. 외재적 보상 학생의 성공에 대한 보상으로 무엇을 제공할까?	언어적 칭찬, 보상 등을 사용하거나, 학생들로 하여금 그들의 성공에 대한 보상을 제시하도록 하기
S3. 공정성 공정한 처리에 대한 학습자들의 지각을 어떻게 만들어 줄까?	진술된 기대와 수행 요건을 일치시키고, 모든 학습자의 과제와 성취에 있어서 일관성 있는 측정 기준을 사용하기

Ⅲ. 연구 결과(운영 성과)

동기는 인간이 행동하는 데 있어서 중요한 변인이 될 수 있습니다. 동기는 행동을 조작하고 활기를 가지며, 행동을 계획하는데 큰 영향을 주고, 동기는 학습하기 전에 또는 그 과정에서 학습활동에 영향을 주며 끊임없이 변해 갑니다. 하지만, 궁극적으로 동기는 통합적이기 때문에 학생의 학습 환경을 주의집중(A), 관련성(R), 자신감(C), 만족감(S)의 범주로 객관적으로 구분하여 접근하기는 매우 어려운 점이 많았습니다. 그럼에도 불구하고 교수와 수업 설계자는 학생의 동기를 이해하기 위하여 분석적 접근이 필요합니다. 아래 적용사례를 들어 구체적인 예를 들어보겠습니다.

Ⅳ. 수업 적용 계획 및 적용 사례

1. 1단계: 정보 획득

제1단계 정보 획득을 위해, 수업내용에 대한 전반적인 개관, 목적, 수업 기간, 그리고 교수의 지식 및 경험 등의 정보 등을 수립하였습니다. 우선, 수업의 최종 목표는 “생물반응기의 필수 설계인자 익히기”로 정하였습니다. 수업시간에는 시각 자료와 미디어 자료를 활용하고 수업의 흥미를 유도합니다.

2. 2단계: 학습자 정보 획득

제2단계 학습자 정보 획득을 위해 2020-1학기 환경생물공학 수업에 참여하는 14명의 학생들의 정보를 수집하였습니다. 환경생물공학 수업은 총 15주 동안 진행되며 생물공학과 4학년 전공선택으로 개설된 과목으로 생물공학과 특성상 환경공학 과목을 접해보지 못한 학생들이 많아 환경생물공학 수업에 대한 기대가 낮을 것으로 예상 됐습니다.

3. 3단계: 학습자 동기 분석

제3단계 학습자 동기 분석을 위해서는 학생들을 대상으로 사전평가가 필요했습니다. 그러나 COVID-19로 인해 온라인 수업으로 인해 학습자 동기 분석은 실시간 온라인 면담으로 진행했습니다.

4. 4단계: 기존교재 분석

제4단계 기존교재 분석 단계는 학습동기를 설계하는 단계에서 더 나은 교수법을 마련하기 위해 지금까지의 교재와 교수방법들을 분석해 보는 과정입니다. 그러나, 환경생물공학 수업의 경우, 그동안 전임교원이 아닌 전문강사가 맡아 진행한 수업으로 기존교재에 대한 정보를 알기 어려운 상황이였기 때문에 본 4단계를 위한 절차인 기존의 환경생물공학의 교수 방법이나 교재 비교는 실시할 수 없었습니다. 대신, Rittmann & McCarty의 Environmental Biotechnology: Principles and Applications를 수업에 활용하도록 설계하였습니다. 구체적으로는, 이 수업의 마지막 주차에는 생물반응기와 연관된 필수 설계인자를 모두 계산할 수 있도록 지도하는 것을 최종 목표로 설정하였습니다.

5. 5단계: 동기목표 설정 및 측정방법 열거

제5단계 동기목표 설정 및 열거방법에서는 온라인 수업 중 학생들의 동기가 유발된 행동을 나열했습니다. 이는 동기의 4가지 하위요소인 주의집중(A), 관련성(R), 자신감(C), 만족감(S)에 해당됩니다.

5-1. 주의집중(A)으로, 학생들의 주의집중을 위한 학습동기 목표 및 측정방법입니다. 수업의 도입부분에는 이미지 자료를 활용하여 학생들의 주의를 집중시키고, 이때, 학생이 얼마나 많은 호기심을 갖는지, 학생의 태도와 표정, 그리고 몸짓은 어떠한지를 유심히 관찰합니다. 학생들이 수업에 갖는 호기심이 수업이 끝날 때까지 잘 유지 될 수 있도록 수업을 진행하는 동안에도 끊임없이 새로운 자극(예: 교수의 질문, 교수의 시범 등)을 제공합니다.

5-2. 관련성(R)으로, 학생의 관련성 지각을 위한 학습동기 목표 및 측정방법입니다. 교수는 학생에게 수업목표를 명확하게 제시해 주고, 학생들이 수업목표를 잘 이해하고 학습계획에 맞게 잘 수행하는지 관찰합니다. 교수는 질문을 통해 학생들에게 생각할 기회를 주고 사전 경험을 이끌어내며, 이를 통해 학생들은 수업에서 배우게 될 내용과 자신의 경험 또는 자신과의 연관성을 찾습니다. 딱딱한 이론 수업에서 벗어나 새로운 매개체(온라인)를 수업 도구로 활용하여 환경생물공학 수업과의 관련성을 높이고 학생들의 흥미를 유발합니다. 또한, 수업시간 중에는 학생들 개개인의 이름을 자주 불러주어 교수와의 친밀감을 유도하고 학생들 스스로의 경험과 아이디어를 낼 수 있도록 이끌어 줍니다.

5-3. 자신감(C)으로, 학생들의 자신감을 위한 학습동기 목표 및 측정방법입니다. 교수는 학생들에게 무엇을 배우는지, 어떠한 기술과 지식을 대하고 기대하는지에 대해 상세하게 알려줍니다. 너무 어렵지 않은 과제를 제공함으로써 학생들에게 성공기회를 높여주고, 포기하려는 학생들에게는 칭찬과 격려를 아끼지 않습니다. 특히, 잘 따라오지 못하는 학생들 위주로 더 신경 써서 지도합니다. 이 과정에서 학생들의 학습 목표가 너무 높거나 낮지 않도록 학생들의 수준을 잘 파악하여야 하며 필요에 따라 융통성 있는 학습 목표와 과제들을 수정·보완합니다.

5-4. 만족감(S)으로, 학생들의 만족감을 위한 학습동기 목표 및 측정방법입니다. 학생들이 학습하는 데에 있어 긍정적 생각을 갖고 앞으로도 계속 공부하려는 마음을 유지하도록 하려면 적절한 보상을 해줘야합니다. 보상은 크게 외재적 보상과 내재적 보상의 두 가지로 나뉘며 둘 다 중요하고 어느 하나만 이루어지기보다는 동시에 이루어지는 경우가 많습니다. 환경공학이라는 낯선 수업내용을 이해하는 능력이 얼마나 좋아졌는지를 확인하기 위해서 개인별 맞춤형 피드백을 실시합니다. 이를 통해 학생들에게 ‘할 수 있다’는 성취감과 자신감, 그리고 만족감을 제공하면서 외재적 보상으로 학생들의 노력에 대해 칭찬하고 격려합니다. 그리고 수업이 종료되기 전 학생들에게 오늘의 수업은 어땠는지 질문하며 학생들이 느끼는 수업에 대한 만족도를 알아봅니다.

6. 6단계: 최종전략 선택

제6단계 최종전략 선택은 앞서 언급한 5단계를 좀 더 구체화하여 재구성하는 단계로 본 연구는 약 6주 동안 주 2회 모두 합쳐 75분을 수업했습니다.

7. 7단계: 교수전략에 통합

제7단계에서는 최종적으로 선택한 동기전략을 교수전략에 통합하여 수업지도안을 완성하였습니다.

8. 8단계: 교재 선택 및 개발

2020-1학기 환경생물공학 수업에 참여하는 14명의 학생들의 정보를 수집하였습니다. 환경생물공학 수업은 총 15주 동안 주 2회 합쳐 75분간 온라인 수업으로 진행됐습니다. 우려스러운 점으로 1) 생물공학과 4학년 전공선택으로 개설된 과목으로 생물공학과 특성상 환경공학 과목을 접해보지 못한 학생들이 많아 환경생물공학 수업에 대한 기대가 낮을 것으로 예상되었고, 2) COVID-19로 인해 대면 수업이 아닌 온라인 수업으로 진행되어 본 연구자는 수업에 적합한 교재를 아직 찾기는 못 했지만, 임시 교재로 Rittmann & McCarty의 Environmental Biotechnology: Principles and Applications을 선택하고, 여기에 다양한 시청각 자료를 추가 활용하여 2020-1학기 환경생물공학 수업을 연구⋅개발하였습니다. 이렇게 연구⋅개발한 환경생물공학 교재를 통해 학생들의 동기가 유발되고 나아가 생물반응기 설계 실력 향상에도 도움이 될 것으로 기대합니다.

9. 9단계: 평가 및 수정

ARCS 동기설계모델의 마지막 단계인 9단계는 개발한 동기설계 프로그램을 평가하고 그 결과를 바탕으로 수정안을 작성하는 단계입니다.

질문 1. 학생들은 본 환경생물공학 수업을 통해 공학자로서 학습동기가 향상되었는가?

질문 2. 수업에서 사용된 동기 전략들은 모두 적절하고 효과적이었는가?

질문 3. 학생들의 동기 향상에 특별히 도움이 되었던 활동은 무엇이었는가?

위의 질문 사항을 평가하기 위해, ARCS 동기설계모델을 적용한 환경생물공학 수업의 실시 이전과 실시 이후의 학생들의 학습 동기를 실시간 Q&A를 통해 알아보는 시간을 가졌습니다.