집단창의성 발현을 위한 모바일, 온오프라인 연계 수학 학습 콘텐츠 및 시스템 개발과 적용

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 수학교육에서의 집단창의성의 개념을 정립하고 이를 바탕으로 U-러닝 환경에서 중․고등학생의 집단창의성 발현을 위한 과제를 발굴하여 모바일, 온오프라인 연계가 가능한 수학 학습 콘텐츠와 교수․학습 시스템을 개발하고 이를 활용할 수 있는 교수·학습 모형과 수업 사례를 발굴하고자 한다. 3년에 걸쳐서 연구를 진행하고자 하며 연차별 연구 내용과 방법은 다음과 같다.
1차년도에는 수학교육에서 중․고등학생의 집단창의성 개념과 그 필수적인 요소를 탐구하고, 집단창의성 발현을 위한 모바일, 온오프라인을 연계 수학 학습 시스템 개발 연구를 수행한다(<연구1>).
<연구1>에서는 첫째, 수학교육에서 집단창의성 개념과 필수 요소를 문헌연구, 조사연구를 통하여 정립하고 집단창의성 발현을 위한 U-러닝 수학 학습의 원리를 설정한다. 둘째, 기존에 개발되어 서비스되고 있는 아이튠즈 오픈유니버시티(open university)와 초중등 주요 교과 수업을 대신할 수 있는 칸 아카데미(Khan Academy)와 같은 모바일 교육 서비스, 수학 관련 어플리케이션, 웹기반 온라인 학습 사이트, 교수·학습 시스템 설계에 대한 문헌 연구와 조사 연구, 초점화된 면담, 전문가 협의회의 등을 실시하여 모바일, 온오프라인 연계 수학 교수·학습 시스템 설계 방향을 설정한다. 셋째, 집단창의성 발현 학습에서 모바일 및 온라인 사이트를 효과적으로 활용할 수 있는 방법을 조사하여 온라인 시스템에 포함되어야 할 필수 요소들을 추출한다. 넷째, 앞서 제시한 개발 방향에 따라 실제 수학 수업에서의 활용성을 고려하여 모바일, 온오프라인을 연계할 수 있는 수학 교수․학습 시스템 설계하고 개발한다.
2차년도에는 1차년도에서 개발한 모바일, 온오프라인 연계 수학 학습 시스템과 집단창의성 발현 학습에 적합한 수학 학습 콘텐츠를 개발하고, 이를 학교 현장에서 활용하기 위한 교수·학습 모형을 설계한다. 구체적으로 <연구2> 함수 영역 및 기하 영역에서 집단창의성 발현을 위한 온오프라인 연계 모바일 기반 수학 학습 콘텐츠 개발 연구와 <연구3> 모바일, 온오프라인을 연계한 수학 교수․학습 모형 설계 연구를 수행한다.
<연구2>에서는 첫째, 2015 개정 교육과정에 따른 함수 영역과 기하 영역의 수학과 교육과정을 분석하여 집단창의성 발현에 적합한 과제를 발굴하고 이를 U-러닝 환경에 적합한 수학 학습 콘텐츠로 개발하기 위해 영역별 학습 주제와 내용을 선정, 조직화한다. 둘째, 함수 영역과 기하 영역별로 선정․계열화한 학습 주제별 수학 학습 콘텐츠를 모바일, 온오프라인 연계 어플리케이션으로 개발한다. 개발한 어플리케이션에 대한 전문가 검증 및 시험 적용을 실시하고 이를 수정․보완한다..
<연구3>에서는 첫째, 집단창의성 발현 학습을 위한 모바일, 온오프라인 연계 수학 교수․학습 모형을 중학교 기하 영역과 고등학교 함수 영역에 적합하도록 개발한다. 둘째, 모바일, 온오프라인 연계 수학 수업 운영을 위한 교수․학습 지도안을 개발한다. 교수․학습 모형과 지도안은 U-러닝 환경에서 잘 구현되고, 창의적 사고력 개발 중심, 개념원리 중심, 문제해결 중심 수업 등의 다양한 수업에서 학생들이 집단창의성을 발휘할 수 있는지를 검증하기 위해 수학교육전문가, 컴퓨터공학전문가, 중·고등학교 교사 등의 여러 전문가들의 자문을 받아 개발한다. 특히, 교수·학습 지도안은 설계(design)-시연(enactment)-분석(analysis)-설계의 연속적인 순환 구조로 이루어지는 설계 기반 연구(Desigen-based research) 방법(cobb, 2001)을 적용하여 개발한다.
3차년도에는 <연구1>, <연구2>, <연구3>에서 개발한 집단창의성 발현을 위한 모바일, 온오프라인 연계 수학 교수·학습 시스템과 교수․학습 모형을 학교 현장에서 효과적으로 활용할 수 있는 방안을 마련한다. 이를 위해 <연구4> 집단 창의성 발현을 위한 모바일, 온오프라인 연계 수학 수업에 대한 교사 연수 프로그램 개발 및 현장 적용 사례 연구를 수행한다.
<연구4>에서는 교사용 수업 운영 매뉴얼과 교사 연수 프로그램을 개발하고 실제 수업에 적용하여 수업 사례를 수집한다. 그리고 실제 수업 운영 사례를 분석하여 개발한 시스템 및 수업 모델의 효과를 확인한 뒤, 운영 사례 및 인식을 인포그래픽 형태로 제시한다.