빅데이터 기반 사회과 교수ㆍ학습 모형 개발 및 적용

국문 초록 (Abstract)

(연구의 목적) 본 연구의 목적은 빅데이터 기반 사회과 교수ㆍ학습 모형을 개발하고 적용하는 것이다.

(연구내용 및 연구 방법) 본 연구는 이론 연구와 적용 연구로 구성된다. 1차년도에는 이론 연구, 2차년도에는 학교 현장에 적용하는 연구를 진행한다. 구체적인 연구 추진 전략 및 연구 방법은 아래와 같다.
1차년도에는 ‘빅데이터 기반 교수ㆍ학습 모형 설계와 개발’ 중심으로 연구가 추진된다. 이를 위해 우선, ‘빅데이터 기반 교수ㆍ학습 모형 설계’는 빅데이터 처리단계, 즉 데이터 수집 및 저장 방법, 분석방법, 시각화 방법의 활용여부에 대한 검토가 진행된다. 이를 위해 학교현장에서 실효성을 높이기 위해 데이터의 수집, 분석, 그리고 시각화 과정에서 활용할 수 있는 구체적인 방안과 콘텐츠에 대한 설계가 함께 이루어질 예정이다. 또한 데이터 수집 시 활용가능한 오픈 API, 웹 크롤링, 웹 스크래핑에 대한 연구를 함께 진행한다. 데이터 분석 시 국내에 오픈 소스로 공개된 KOMORAN, IDS 등과 같은 한국어 형태소 분석기와 R과 같은 기법들은 최근 자동화되어 상용 서비스로 제공하고 있으므로, 이를 간단히 활용할 수 있는 다양한 방안에 대한 논의가 진행될 예정이다. 아울러, 데이터 시각화에서는 지식 습득 위주의 평가에서 발생하는 문제점을 해결하도록 수행 위주의 성격을 강화시키는 수단으로 설계가 이루어질 예정이다.
다음으로 ‘빅데이터 기반 사회과 교수ㆍ학습 모형 개발’에서는 앞서 설계한 빅데이터 기반 교수ㆍ학습 모형을 사회과교육의 목표 달성을 위해 접목하여 2차년도의 연구에 적용할 모형을 개발한다. 본 연구에서는 사회과교육과의 접목을 위해서 다음의 3단계 과정을 거친다. 첫 번째 단계에서는 빅데이터가 필요한 사회과 교육과정을 분석한다. 두 번째 단계에서는 모형의 개발 및 적용 연구에 협조해줄 협력학교 교사와 사회과교육 전문가의 도움을 받아 주제별 콘텐츠를 제작한다. 세 번째 단계에서는 본 연구의 협력학교 교사 및 사회과교육 전문가가 주기적으로 참여하는 회의를 통해 빅데이터를 사회과 교육과정에 적용하는 모형을 개발하고 수정한다.
2차년도에는 ‘학교 현장 적용 연구’가 실시되며, ‘파일럿 스터디(pilot study)’와 ‘본 조사’로 구성된다. ‘파일럿 스터디’에서는 1차년도 연구 결과인 빅데이터 기반 사회과 교수ㆍ학습 모형을 적용하는 것으로 시작한다. 파일럿 스터디의 대상자는 협력학교 교사가 근무하는 학교의 학습자로 한다. 파일럿 스터디 대상자 수는 정해진 기간(2개월) 내에 분석이 완료될 수 있도록 6명으로 선정한다. 단, 6명의 파일럿 스터디 대상자를 선별할 때에는 사회과 학업 성취도를 고려해 상, 중, 하의 세 그룹에 같은 비율의 학생이 속할 수 있도록 선정한다. 아울러, 파일럿 스터디를 통해 녹음한 발화 테이프를 문자데이터로 전사한 후 분석을 실시한다. 다음으로 ‘본 조사’에서는 파일럿 스터디를 통해 정교화된 빅데이터 기반 사회과 교수ㆍ학습 모형에 대한 조사를 실시한다. 본 조사의 대상자는 파일럿 스터디와 마찬가지로 협력학교 교사가 근무하는 학교의 적용 연구 대상이 되는 학반의 학생 전원을 선정한다. 조사 대상자는 사회과 학업 성취도 상, 중, 하의 각 그룹에 6명씩 속할 수 있도록 조정한다. 본 조사를 통해 획득한 데이터를 분석하는 관점은 다음의 두 가지를 제시할 수 있다. 첫째는 빅데이터의 적용에 대한 효과성, 둘째는 빅데이터 적용 모형과 사회과 교육과정의 적합성이다. 특히, 둘째는 평가적 입장이 나타나므로 학교 현장의 적용 가능성을 탐색하기 위한 분석 항목이 포함된다. 아울러, ‘파일럿 스터디’와 ‘본 조사’의 실시 및 분석 과정에서는 지속적인 전문가 회의를 실시해 섭외한 초등학교 교사, 사회과 교육 전문가의 의견을 수렴한다.

(연구방법의 적절성 및 도전성) 본 연구방법은 빅데이터 기반 사회과 교수ㆍ학습 모형 설계 및 개발 관련 이론연구와 학교 현장에서의 개발된 교수ㆍ학습 모형의 적용연구로 이루어진다. 먼저, 이론연구에서는 빅데이터의 속성을 바탕으로 사회과의 교수ㆍ학습 모형을 설계하고, 이 과정에서 오픈 소스로 공개된 데이터의 수집과 상용 서비스, 콘텐츠 등을 통해 분석방안을 연구한다. 다음으로 적용연구에서는 이론연구를 통해 제시된 빅데이터 기반 사회과 교수·학습 모형이 학교현장의 실정과 맞는지에 대한 검증을 2단계 과정을 거쳐 진행한다. 결론적으로 본 연구방법은 사회과와 SW교육의 결합을 통해 수업시수 부족 등과 같은 문제점, 실질적으로 활용 가능한 학습 콘텐츠 확보 등의 성과를 얻을 수 있다는 점에서 적절성을 지닌다. 또한 빅데이터라는 4차 산업혁명의 핵심 키워드를 2015 개정 교육과정이 중시하는 핵심역량과 SW교육의 목적인 컴퓨팅 사고력에 접목한다는 점에서 도전성을 갖는다.