학습양식에 따라 구성한 협동 학습이 수학 학습에 미치는 영향 : 중학교 2학년 확률.도형 영역을 중심으로 = (On)the effects of cooperative learning constructed as learning styles in mathematics

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 학습양식(Learning Styles)에 따라 구성한 협동 학습[TL-LS모형]의 효과를 보이고자 하였다. 새로이 구성한 TL-LS모형의 효과를 조사하기 위하여, TL-LS 모형에 따라 학습한 집단[TL-LS 집단Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ]과 일반학습집단Ⅴ 간의 수학 성취도, 수학에 대한 태도, 수학 교과에 대한 자기효능감, 학습환경에 대한 인식, TL-LS 모형에 따라 학습한 학생들의 반응에 대한 차이를 조사하였다.
본 연구는 대전광역시 소재 3개 중학교 2학년 320명을 대상으로 조사 내용에 대한 사전검사를 실시하고, 실험 처치는 주당 4시간씩 약 8주 동안 26 시수를 실시하였다. 실험 처치 후 사후 검사를 실시하고 자료를 수집한 후, 통계 분석은 SPSS WIN 10.0 프로그램을 사용하여 빈도분석, 공분산 분석(Analysis of Covariance), t-검증(t-test), 상관분석(Correlation Analysis)을 하였다.
연구 결과는 다음과 같다.
수학성취도의 향상에 있어서 TL-LS유형Ⅱ·Ⅲ·Ⅳ은 일반학습에 비하여 효과적이지만(p<.001), TL-LS유형Ⅰ은 일반학습에 비하여 효과적이라고 할 수 없다(p>.05). 수학 성취수준 별로 살펴보면, 상·중위 수준에서 TL-LS집단(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)과 하위 수준에서 TL-LS 집단(Ⅳ,Ⅱ,Ⅲ)은 일반학습집단에 비하여 높게 나타나고 있지만, 하위 수준에서 TL-LS집단Ⅰ은 일반학습집단Ⅴ에 비하여 낮게 나타났다.
수학에 대한 태도에서 TL-LS모형에 따른 학습은 일반학습에 비하여 효과가 있었다(p<.001). 그리고 상·중·하위 모든 수준 집단에서 TL-LS모형에 따라 학습한 학생들은 수학에 대한 긍정적인 태도로의 변화를 보이고 있지만, 일반학습은 긍정적인 태도로의 변화가 거의 나타나지 않은 것으로 조사되었다. 수학 성취도와 수학에 대한 태도 사이의 관계성에서 TL-LS집단Ⅰ과Ⅱ에서는 유의미한 상관관계(p<.01)가 나타나고 있지만, TL-LS집단Ⅲ와Ⅳ에서는 유의미한 상관관계를 보이지 않았다(p>.05).
수학 교과에 대한 자기효능감에서 TL-LS 모형에 따른 학습이 일반학습에 비하여 효과가 있었으며(p<.001), TL-LS 모형에 따라 학습한 집단은 일반학습집단보다 상· 중·하 모든 수학 성취수준에서 수학 교과에 대한 자기효능감이 더 높게 나타났다. TL-LS집단(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)에서 수학성취도와 수학 교과에 대한 자기효능감과의 관계는 유의미한 상관관계를 보이고 있다(p<.05).
학습환경에 대한 학생들의 인식에 대한 반응은: 응집력과 곤란도의 경우 TL- LS모형에 따른 학습이 일반학습에 비하여 효과적이었으며(P<.05), 또한, 마찰도에서도 효과적이었다(P<.001). 경쟁성의 경우는 TL-LS모형에 따른 학습과 일반학습 간의 유의미한 차이를 보이고 있으며(p<.001), 만족도에서는 유의미한 차이를 보이지 않았다(p>.05).
수학에 대한 긍정적 태도를 가지고 있는 학생들과 부정적인 태도를 가지고 있는 학생들의 학습환경에 대한 인식의 변화는 다음과 같다.
수학에 대한 긍정적인 태도를 지닌 학생들의 학습환경의 인식에 대한 보정된 사후검사 결과: 만족도, 경쟁성, 그리고 응집성의 경우 TL-LS집단(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)이 일반학습집단Ⅴ 보다 높게 나타났으며, 마찰도와 곤란도의 경우는 TL-LS집단(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)이 일반학습집단Ⅴ 보다 낮게 나타났다.
수학에 대한 부정적인 태도를 지닌 학생들의 학습환경의 인식에 대한 보정된 사후검사 결과: 마찰도와 곤란도의 경우는 TL-LS집단(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)이 일반학습집단Ⅴ 보다 낮게 나타났으며, 경쟁성의 경우는 TL-LS집단(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)이 일반학습집단Ⅴ 보다 높게 나타났다. 만족도의 경우는 TL-LS집단Ⅱ를 제외한 TL-LS집단(Ⅰ,Ⅲ,Ⅳ)은 일반학습집단Ⅴ에 비하여 높게 나타났으며, 응집성의 경우 TL-LS집단(Ⅲ,Ⅳ)은 일반학습집단 Ⅴ에 비하여 높게 나타났으나 TL-LS 집단(Ⅰ,Ⅱ)은 낮게 나타났다.
TL-LS 모형에 따른 학생들의 반응은: 흥미가 있었다는 반응은 62.1%, 흥미가 없었다는 반응은 7.4%로 나타났으며, 도움이 되었다는 반응은 45.1%, 도움이 되지 않았다는 반응은 14.1%로 나타났다. 지루함을 느꼈다는 반응이 9%, 그렇지 않았다는 반응이 54.7%로 나타났으며, 지속하고 싶다는 반응은 51.9%, 그렇지 않은 반응이 14%로 나타났다. 참여하려고 노력하였다는 반응은 62.1%, 그렇지 않았다는 반응은 4.3%로 나타났으며, 도움을 주려고 노력하였다는 반응은 53.1%, 그렇지 않았다는 반응은 8.6%로 나타났다. 확률영역에서 학습활동이 흥미가 있었다는 반응은 51.6%, 그렇지 않았다는 반응이 7.4%로 나타났으며, 도형영역에서 학습활동이 흥미가 있었다는 반응은 25%, 그렇지 않았다는 반응은 25.4%로 나타났다.
결론적으로, TL-LS 모형에 따른 학습은 일반학습에 비하여 수학성취도 향상과 수학에 대한 태도, 그리고 수학교과에 대한 자기효능감이 높게 나타났으며, TL-LS 모형에서 성별에 따라 이질적 또는 동질적인 집단 구성에 있어서 수학 성취도 향상에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 학습환경에 대한 반응과 TL-LS 모형에 따른 학습에 대한 학생들의 반응에 있어서 긍정적인 반응을 보이는 것으로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was aimed to show Effects of Cooperative Learning Constructed as Learning Styles[TL-LS models]. In order to evaluate the effects of newly constituted TL-LS models, this study has examined the Mathematic achievement difference between TL-LS model groups and normal learning groups, attitude toward the mathematics, self-efficacy for the subject of mathematics, recognition of learning environment, and the response from students who have learned based on TL-LS model.
A preliminary test was conducted of 320 students in the 2nd grade of middle schools located in Daejeon Metropolitan City, and an experimental treatment was carried out for 8 weeks, 4 hours for a week. After the treatment, a post test was carried out and materials as data were collected. For the statistical analysis, SPSS WIN 10.0 program has been applied to frequency analysis, covariance analysis, t-test, and correlation.
The results of this study are as follows.
Referring to the improvement of mathematics achievement, though TL-LS group ⅡㆍⅢㆍⅣ turns out to be more efficient than the normal learning(p<.001), TL-LS modelⅠis not more efficient than the normal learning(p>.05). As for the level of mathematics achievement, TL-LS groupⅠㆍⅡㆍⅢㆍⅣ at a high and medium level and TL-LS group ⅡㆍⅢㆍⅣ at a low level shows more efficient effect than the normal learning style, while TL-LS groupⅠat a low level turns out to be less effective than the normal learning style.
As for the attitude toward mathematics, the leaning based on TL-LS model turns out to have more effects than the normal learning style(p<.001). In addition, all the students, who has studied following the TL-LS model irrespective of the level, shows the changes into a positive attitude toward mathematics, but the student of the normal learning style shows little changes. For the correlation between the achievement level and the attitude toward mathematics, a significant correlation can be found between TL-LS groupⅠand Ⅱ(p<.01), there found no significant one between TL-LS group Ⅲ and Ⅳ(p>.05).
Referring to self-efficacy for the subject of mathematics, the learning style based on TL-LS model turned out more effective than the normal learning style(p<.001), showing higher self-efficacy at all the levels of learning achievement. TL-LS groupⅠㆍⅡㆍⅢㆍⅣ shows the significant correlation between the mathematics achievement and self-efficacy for the subject of mathematics(p<.05).
Referring to students' recognition of the learning environment, the leaning style based on TL-LS model turned out to be more effective for difficulty and cohesiveness than the normal learning style(P<.05), as well as effective for Friction(P<.001). In case of competitiveness, TL-LS group tuned out to be higher than the normal learning group(p<.001), however, there found no significant difference in satisfaction(p>.05).
The following explains the process how the students, who has a positive or negative attitude toward mathematics, have changed their recognition of the learning environment.
Looking into the results of post test about how the students with the positive attitude toward mathematics recognize the learning environment, it has turned out that TL-LS group ⅠㆍⅡㆍⅢㆍⅣ is higher than the normal learning group Ⅴ in the aspects of satisfaction, competitiveness, and cohesiveness, but lower in the aspects of friction and difficulty.
Looking into the results of post test about how the students with the negative attitude toward mathematics recognize the learning environment, it has turned out that TL-LS group ⅠㆍⅡㆍⅢㆍⅣ is lower than the normal learning group Ⅴ in the aspects of friction and difficulty, but higher in the aspects of competitiveness. In case of satisfaction, TL-LS group ⅠㆍⅢㆍⅣ except for Ⅱ turned out to be higher than the normal learning group V. For cohesiveness, TL-LS group ⅢㆍⅣ turned out to be higher than the normal learning group V, but lower than TL-LS groupⅠㆍⅡ.
As for students' response to TL-LS model, 62.1% responded it to be interesting, while 7.4% for being not interesting. 45.1% responded it to be helpful, while 14.1% for being not helpful. 9% responded it to be boring, while 54.7% for being not boring. 51.9% hoped to continue the TL-LS model, while 4.3% did not hope so. 62.1% tried to actively participate in the TL-LS model, while 4.3% did not. 53.1% tried to help other students, while 8.6% did not. 51.6% of students felt interested in the field of statistics, while 7.4% did not. 25% of students felt interested in the field of diagram, while 25.4% did not.
Consequently, TL-LS model based learning style is superior to existing normal learning style in effective improvement of mathematics achievement, attitude toward mathematics, and self-efficacy for the subject of mathematics. Sex has tuned out not to have an influence on the mathematics achievement in TL-LS model. Students has generally shown a positive response to TL-LS based learning environment.

목차 (Table of Contents)

• 國文要約 = ⅰ
• 목차 = ⅲ
• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구문제 = 3
• 3. 용어의 정의 = 4
• 4. 연구의 제한점 = 6
• 5. 기대되는 효과 = 7
• Ⅱ. 이론적 배경 및 선행연구 = 8
• 1. 협동 학습 동향과 모형 = 8
• 2. 협동 학습의 효과성에 관한 요인 = 9
• 2-1. 동기론적 관점 = 10
• 2-2. 인지 이론 (Cognitive Theories) = 12
• 2-2-1. 발달론적 이론 = 12
• 2-2-2. 인지 정교화 이론 = 15
• 3. 구조에 따른 학습유형 = 17
• 3-1. 목표구조 = 17
• 3-2. 과제구조 (Task Structure)와 보상구조 (reward structure) = 18
• 4. 협동 학습의 요소(기본 원리) = 19
• 4-1.긍정적 상호의존성(positive interdependence)과 장려적(대려적) 상호작용(promotive (face-to-face) interaction) = 20
• 4-2. 개별 책무성(personal responsibility/individual accountability) = 22
• 4-3. 사회적 기술(sociak skills)과 집단 과정(group processing) = 23
• 5. 수학에 대한 태도와 흥미, 자기효능감, 학습환경 = 26
• 5-1. 수학에 대한 태도와 흥미 = 26
• 5-2. 자기효능감의 근원 및 효과 = 28
• 5-3. 학습환경 = 31
• 6. 학습양식 = 32
• 6-1. 학습양식의 정의 = 32
• 6-2 학습양식의 유형과 관련 연구 = 34
• 7. 수학과목에서 협동 학습의 효과 = 37
• Ⅲ. 연구방법 및 절차 = 40
• 1. 연구 모형 = 40
• 2. 연구 설계 = 42
• 3. 연구 기간 및 연구 대상 = 43
• 4. 검사도구 및 자료 = 43
• 5. 연구 절차 = 47
• 5-1. 연구절차 = 47
• 5-2. 자료수집 = 56
• 5-3. data 분석 = 56
• 5-4. 집단 간 동질성 검사 = 57
• 6. TL-LS 모형에 따른 학습 = 57
• 6-1. TL-LS 모형에 따른 학습의 본질 = 57
• 6-2. TL-LS 모형의 절차와 기대되는 효과성 = 59
• Ⅳ. 연구 결과 분석 = 63
• 1. 수학 성취도 분석 = 63
• 2. 수학에 대한 태도 분석 = 81
• 3. 수학 교과에 대한 자기효능감 분석 = 92
• 4. 학습환경에 대한 인식 분석 = 98
• 5. TL-LS 모형에 따라 학습한 학생들의 반응 = 119
• Ⅴ. 논의 및 결론 = 135
• 1. 논의 = 135
• 2. 결론 = 156
• 3. 후속 연구 = 160
• Ⅵ. 참고문헌 = 161
• 표목차 = 168
• 그림목차 = 171
• 부록 = 172
• Abstract