고등학교 수학 수업에서의 정보 리터러시 향상을 위한 Big 6 skills 기반 교수설계모형 개발

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 고등학교 수학 수업에서 학생들의 정보 리터러시 향상을 위해 Big 6 skills 기반 교수설계모형 및 수업전략을 개발하고, 그 효과성을 검증하는 것을 목적으로 한다. 이를 위한 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 고등학교 수학 수업에서 학생들의 정보 리터러시 향상을 위한 Big 6 skills 기반 교수설계모형과 수업전략은 무엇인가? 둘째, 고등학교 수학 수업에서 정보 리터러시 향상을 위한 Big 6 skills 기반 교수설계모형과 수업전략은 타당한가? 셋째, Big 6 skills 기반 교수설계모형과 수업전략의 효과성은 어떠한가?
이를 위한 구체적인 연구절차는 다음과 같다. 먼저 선행연구 분석을 통해 Big 6 skills 단계의 특징과 고등학교 수학 교육과정을 반영하여 정보 리터러시의 하위영역과 수학교과 정보처리역량을 연계한 초기 교수설계모형을 구성하였다. 이후 전문가 5인의 3번의 검증을 통해 모형의 단계, 수행지표, 교수학습활동, 교사·학생 활동을 보완하여 최종 교수설계모형과 16차시 수업지도안을 완성하였다. 또한, 사용성 평가를 통해 설명력, 유용성, 보편성, 이해도 등 다양한 측면에서 높은 타당성이 확인되었다.
최종 도출된 교수설계모형의 효과를 검증하기 위해 울산광역시 소재 H고등학교 2학년 학생 명（실험집단 명, 통제집단 명）을 대상으로 '확률과 통계' 교과의 차시 수학 수업을 진행하였다. 실험집단에는 Big 6 skills 기반 교수설계모형을 적용한 수업을, 통제집단에는 일반적인 강의식 수업을 제공하였다. 정보 리터러시와 수학교과 정보처리역량 검사지를 수업 전후에 각각 회씩 실시하였으며, 수집된 자료는 사전검사를 공변인으로 투입한 다변량공분산분석（MANCOVA）, Bonferroni 사후검정으로 분석하였다.
측정 도구의 타당성을 확보하기 위해 탐색적 요인분석을 실시한 결과, 정보 리터러시는 개 영역이 전체 변량의 를 설명하였고（）, 수학교과 정보처리역량은 개 영역이 전체 변량의 를 설명하였다（）.
다변량공분산분석（MANCOVA） 결과, 정보 리터러시에서 실험집단과 통제집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다（）. 특히 ‘정보 수집 및 검색（, , ）’, ‘정보 활용 및 문제해결（, , ）’, ‘기술적 활용（,, ）’영역에서 실험집단과 통제집단 간 유의미한 차이가 나타났다. Bonferroni 사후검정 결과, ‘정보 수집 및 검색’（평균차이= , ）, ‘정보 활용 및 문제해결（평균차이= , ）’, ‘기술적 활용（평균차이=, ）’영역에서 실험집단이 통제집단보다 유의하게 높음이 확인되었다. 수학교과 정보처리역량에서도 전체적으로 유의미한 차이가 확인되었으며（, ）, ‘정리하기（, , ）’와 ‘공학적 도구 활용하기（, , ）’ 영역에서 유의한 효과를 보였다. Bonferroni 사후검정 결과, ‘정리하기（평균차이, ）’와 ‘공학적 도구 활용하기（평균차이, ）’ 영역에서 실험집단이 통제집단보다 유의미하게 높음을 확인하였다.
본 연구에서 개발한 Big 6 skills 기반 교수설계모형은 고등학교 수학 수업에서 학생들의 정보 리터러시와 수학교과 정보처리역량 향상에 효과적임이 검증되었다. 이는 Big 6 skills 기반 교수설계모형이 정보 탐색과 분석, 공학적 도구 활용, 수학적 표현과 해석 등 디지털 기반 정보처리 활동을 통합적으로 경험하게 함으로써 학생의 정보 리터러시와 수학교과 정보처리역량을 동시에 신장시키는 데 효과성이 있음을 시사한다. 그러나 정보 탐색, 기술적 도구 활용, 데이터 정리 등 기능적인 역량의 강화에는 효과적이었으나, 비판적 사고나 협업 의사소통 등 고차원적 사고 역량의 향상에는 제한이 있었다. 그리고 본 교수설계모형은 ‘확률과 통계’ 과목에 적용하여 효과성을 검증되었으나, 정보 탐색·분석·활용의 구조적 특성을 바탕으로 기하, 미적분, 경제수학 등 다양한 수학 영역과 타 교과로의 확장 가능성을 지닌다. 또한 학교급 간 적용 구조의 유사성을 고려할 때, 초·중·고등학교를 포함한 다양한 학습 집단에서도 활용 가능성이 있음을 확인하였다. 한편 제한된 수업 차시, 학생 간의 개인차, 평가도구의 한계 등을 고려할 때, 장기적 수업 적용과 다양한 연구 설계를 통해 역량 변화의 요인을 보다 심층적인 분석을 위한 추가적인 연구의 필요성이 있다. 따라서 향후 연구에서는 이러한 역량을 보완할 수 있는 협력학습 전략과 장기적 실시 방안 모색을 통한 다양한 교과와 학교급으로의 확장 적용을 통해 모형의 일반화 가능성을 검토할 필요가 있다.