서강대학교

초록 (요약문)

디지털 기술이 보편화되면서 교육 현장에서는 다양한 디지털 기기와 온라인 매체를 활용해 학생들의 학습 흥미를 유발하고 성취도 향상을 기대할 수 있다. 본 연구는 디지털 환경을 활용한 교수법의 하나로 디지털교과서에 주목하여, 수학에 대한 기초 개념 이해가 부족하고 저조한 흥미를 보이는 특성화 학과 고등학생을 위한 디지털교과서 수업을 구성하였다. 이에 연구자가 지도하고 있는 경기도 소재 종합고등학교 특성화 학과 고등학생 1학년을 대상으로 디지털교과서를 활용한 수학 수업이 학업성취도와 수학적 태도에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 이를 위해 실험집단과 통제 집단을 각각 2반씩 구성하였다. 먼저, 사전 검사로 기존의 서책형 교과서로 학습한 수학 단원에 대한 학업성취도 평가를 모든 집단에 수행하였으며, 수학적 태도의 경우 디지털교과서 활용 수업을 통한 변화를 확인하기 위해 실험집단에만 사전 검사를 수행하였다. 연구 처치 기간은 4개월로, 집합과 함수에 대한 총 8차시의 수업이 진행되었다. 처치 기간 동안 실험집단은 연구자가 태블릿 PC용으로 재구성한 디지털교과서로 수업을 받았으며, 통제 집단은 서책형 교과서로 수업을 진행하였다. 각 단원의 수업이 끝날 때마다 실험 및 통제 집단에 학업성취도 평가를 수행하였으며, 총 5개의 평가가 진행되었다. 마지막으로 연구 처치가 완료된 뒤 실험집단은 수학적 태도 검사를 수행하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 실험 및 통제 집단의 사전 학업성취도 평가의 차이 검증 결과, 사전 검사에 대한 차이는 유의미하지 않은 것으로 나타났다. 즉, 두 집단의 처치 전 수학 학업성취도에는 통계적 차이가 없으므로 실험 수행을 위한 집단의 통제가 잘 이루어졌다고 할 수 있다. 둘째, 실험집단과 통제 집단의 사후 학업성취도 평가의 차이 검증 결과, 5개 평가 모두 실험집단의 평균 점수가 통제 집단보다 높게 나타났지만 통계적 유의성은 검증되지 않았다. 셋째, 실험집단과 통제 집단의 사후 학업성취도 평가의 차이가 등급별로 다르게 나타나는지 확인하기 위해 상위권-중위권-하위권으로 구분해 집단별 평가점수를 비교한 결과, 중위권과 하위권 집단에서 실험집단과 통제 집단 간 학업성취도 차이가 유의미한 것으로 나타났다. 중위권 및 하위권 집단의 사후 학업성취도는 디지털교과서를 적용한 실험집단에서 통제 집단보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났으며, 이러한 차이는 하위권에서 더 큰 것으로 나타났다. 넷째, 연구 처치 전과 후 실험집단의 수학적 태도에 변화가 있는지 확인하기 위한 분석 결과, 디지털교과서를 활용한 수학 수업에 임한 실험집단 학생의 수학적 태도가 유의미하게 높아진 것으로 나타났다. 이러한 차이는 수학 등급 수준별로 모두 유의한 것으로 확인되었는데, 수학적 태도 점수는 상위권 > 중위권 > 하위권으로 나타났으며, 상위권(1~4등급)과 중위권(5~6등급), 하위권(7~9등급) 세 집단 모두 디지털교과서 수업 후 수학적 태도가 유의미하게 높아졌다. 본 연구의 결과를 종합해 보면, 디지털교과서를 활용한 수학 수업은 고등학생의 학업성취에 긍정적 영향을 줄 수 있으며, 이러한 효과는 특히 중 ‧ 하위권 학생들에게 유의미하다는 것을 알 수 있다. 이와 더불어 디지털교과서를 활용한 수학 교과 수업은 학생들로 하여금 수학에 대한 흥미와 자신감을 북돋아 주며 수업에 임하는 자세와 노력에 긍정적으로 기여한다는 것을 유추할 수 있다. 특히, 연구자가 지도하는 특성화 학과 고등학생의 경우 간호 및 보건 전공과목과 비교해 수학에 대한 관심과 흥미가 저조한 경향을 보이는데, 이때 디지털교과서를 이용한 수업 방식의 전환이 학생들에게 새로운 자극이 되어 수학 교과 학습에 대한 긍정적인 태도 변화를 유도할 수 있다는 점에서 본 연구는 향후 수학 교과 지도 방안에 대한 시사점을 제공한다. 다만, 연구 표본의 수가 적고 특성화 학과 고등학생으로 대상의 범위가 한정되었다는 점에서 후속 연구에서는 디지털교과서 활용 수업의 효과를 검증하기 위한 다양한 표본 확보가 요구된다.