예비교사의 수업 전문성 향상을 위한 동영상 사례기반학습 모형 설계 연구

신서경 ( Suhkyung Shin ),송지수 ( Jisu Song ),최예림 ( Yerim Choi ) 한국교육공학회 2021 교육공학연구 Vol.37 No.4

이 연구의 목적은 예비교사의 교수 전문성을 증진하는 효과적인 방안으로 동영상 사례기반학습을 탐색하고, 대학교 예비교사교육에서 활용 가능한 사례기반학습 수업모형과 구체적인 설계원리를 개발하는 것이다. 수업모형과 설계원리 개발을 위해 설계 개발 연구 방법을 적용하였다. 주요 설계 요소를 도출하기 위해 사례기반학습의 선행 연구분석과 시사점을 고찰한 후 초기 수업모형 및 설계원리를 개발하였다. 초기 모형과 설계원리의 타당화 검증을 위해 내적 타당화와 외적 타당화를 실시하였다. 내적 타당화를 위해 7명의 교수설계 전문가, 4명의 대학 교수자에게 검토를 받았으며, 외적 타당화를 위하여 수업모형과 설계원리를 반영한 교직 수업의 학습자를 대상으로 학습자 반응평가를 실시하였다. 타당화 과정에서 나타난 수정 사항을 반영하여, 사례기반 학습 단계별 세부 교수ㆍ학습활동과 수업모형, 교수 설계를 위한 11가지 설계원리와 25가지 상세지침을 개발하였다. 최종 개발된 동영상 사례기반 수업모형은 Kolb의 학습경험 이론을 적용하여 사례기반학습 준비, 사례관찰 및 분석, 반성적 성찰, 추상적 개념화, 능동적 실천의 5개의 단계로 구분하고, 수업 단계별로 세부 교수활동과 학습활동을 제시하였다. 또한, 최종 개발한 설계원리를 통해서는 과제 및 학습 환경 설계와 사례기반 학습활동 설계로 나누어 수업 전문성을 신장할 수 있는 구체적인 실천 방안을 제시하고자 하였다. 이러한 연구결과에 기반하여 동영상 사례기반학습을 적용한 예비교사 교육의 시사점과 제한점에 대해 논의하였으며, 연구의 제한점을 바탕으로 후속 연구를 제언하였다. The purpose of this study was to design an instructional model and design principles for video case-based learning (CBL) to improve pre-service teachers’ teaching professionalism. Video cases appear to capture the complexities of classroom interactions and have emerged as an effective instructional strategy in pre-service teacher education. In this study, the design and development research method was applied. The initial model and design principles were developed based on a review of the literature. For internal validity, seven experts and four teacher educators participated in the validation of the initial model and design principles through iterative development processes. For external validity, on-site evaluation was conducted by investigating pre-service teachers’ perceptions of CBL activities to identify areas for improvement in the developed model and principles. The result is a conceptual model with 11 design principles and 25 specific guidelines that provide practical support for teacher educators and researchers in designing and implementing CBL in teacher education settings. Theoretical and practical implications for future research and practice in pre-service education are discussed.

개인화학습 기반 플립러닝 수업설계 개념모형 개발

신서경 ( Suhkyung Shin ),신선애 ( Sunae Shin ) 한국교육공학회 2021 교육공학연구 Vol.37 No.1

이 연구는 최근 대학교육에서 개별 학습자의 학습 과정과 학습 경험 지원을 위해 강조되고 있는 개인화 학습의 본질을 탐색하여, 대학교 수업 환경에서 개인화 학습 요소를 기반으로 플립러닝 수업을 효과적으로 설계하기 위한 수업 설계 모형과 구체적인 설계 원리를 개발하는 것을 목적으로 한다. 이 연구에서는 수업개념모형과 설계원리 개발을 위해 설계ㆍ개발 연구 방법을 적용하였다. 수업개념모형과 설계원리 개발을 위해 문헌연구와 사례조사를 실시하였고, ‘학습주체,’ ‘데이터기반 교수,’ ‘데이터기반 학습’을 주요 요소로 도출하고 초기 수업모형과 설계원리를 개발하였다. 이후 개발된 초기 수업모형과 설계원리의 타당화를 위해 전문가 검토를 실시하였으며 피드백 반영을 위한 반복 수정과정을 통해 최종 수업모형과 설계원리를 개발하였다. 연구결과 수업 전체모형과 수업 전 과정의 교수학습 활동을 제시하는 수업상세모형, 교수설계를 위한 10가지 설계원리와 23가지 상세지침을 개발하였다. 이 연구에서 개발한 수업모형과 설계원리는 데이터 기반 교수와 학습활동을 촉진하기 위한 학습 전-중-후의 학습환경 설계 관점을 강조하여, 점차 대학교 수업에서 강조되고 있는 개인화 학습 지원을 위한 구체적 실천 방안을 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 이를 토대로 개인화학습 기반 플립러닝 수업설계 방안에 대한 이론적, 실천적 함의 측면에서 논의하였다. 이 연구는 주요 요소로 데이터 기반 교수-학습에 실천적 가능성을 제시하였다는데 의의가 있다. The purpose of this study was to develop and validate a conceptual model of instructional design for personalized flipped learning in higher education settings for more effective design of flipped classrooms. This study emphasizes personalized learning, which has recently received attention as promoting individual learning paths and experiences. This study employed the design and development research method. The initial model and design principals, including the main components “student agency,” “data-driven instruction,” and “data-driven learning,” were developed based on the literature review and case studies. An expert review was conducted to validate the initial model and design principals, which were then finalized through iterative development processes. The result was a conceptual model with 10 design principals and 23 specific guidelines for designing personalized flipped learning. The model and principals developed in this study underscore data-driven instruction and learning in pre-, in-, and after-class learning environments. Furthermore, this study’s discussion of how to incorporate the perspective of personalized learning in flipped classrooms is based on not only a theoretical framework but also practical perspectives. Implications for future research are provided.

시선추적 데이터를 활용한 국내 교육 연구 동향 분석: 인지과정 프레임워크를 바탕으로

송지수 ( Jisu Song ),신서경 ( Suhkyung Shin ) 한국교육공학회 2022 교육공학연구 Vol.38 No.1

최근 시선추적 데이터를 활용한 연구는 기존의 자기보고식 데이터의 한계에서 벗어나 학습자의 인지과정을 실증적으로 분석할 수 있다는 점에서 교육학 분야에서 활발히 연구가 수행되고 있다. 이에 본 연구는 지난 11년간 학습자의 시선추적 데이터와 관련된 주제로 발간된 국내 학술지 논문을 체계적으로 분석하여 향후 시선추적 데이터를 활용한 연구의 방향성을 제시하고자 하였다. 분석을 위해 2011년부터 2021년까지 국내 학술지에 게재된 60편의 연구를 선정하여, 학습자의 인지과정 프레임워크(선택, 조직화, 정교화, 메타인 지적 과정, 학습과 무관한 과정)에 따라 시선추적 데이터의 종류와 의미를 확인하고, 연구 대상과 교과 유형, 연구 변인을 분석하였다. 분석 결과, 주로 과학과 수학 영역에서 초등학생을 대상으로 진행하는 연구가 많았으며, 시간 및 빈도 지표와 시선고정 데이터가 주로 사용되고 있었다. 또한 학습자의 조직화, 선택 과정에 비하여 학습과 무관한 과정, 메타인지적 과정을 탐색하기 위해 사용된 시선추적 데이터는 매우 적었다. 마지막으로, 독립 변인에는 교수설계, 개인차, 종속변인에는 성취도, 주의집중이 설정된 연구가 많았다. 연구 결과를 바탕으로 향후 교육 연구에서 시선추적 데이터의 사용 가능성과 방향성을 논의하였다. Eye-tracking technology is a non-invasive method that allows objective analysis of a learner’s cognitive process. There has been an increasing interest in employing eye-tracking technology in educational contexts. In this study, a systematic literature analysis that encompassed 60 domestic studies published from 2011 to 2021 was conducted. The type and meaning of eye tracking data, target groups, subjects, and research variables were analyzed based on the cognitive process framework. The findings showed that studies were conducted mainly on elementary school students in science and math. Furthermore, temporal measures, count measures, and fixations were primarily used. However, learners’ extraneous and metacognitive processes were explored in a paucity of studies in comparison to selecting and organizing processes. Finally, while instructional design and individual differences were utilized mainly as independent variables, learning performance and attention were employed as dependent variables. In accordance with the results, implications for eye-tracking technology and future research in educational studies are discussed.

테크놀로지 활용 교육정책의 현황과 과제: 토픽모델링을 중심으로

최예림 ( Yerim Choi ),신서경 ( Suhkyung Shin ) 한국교육정보미디어학회 2022 교육정보미디어연구 Vol.28 No.3

본 연구는 최근 20년간 4개 정권(노무현, 이명박, 박근혜, 문재인 정부)에 따른 테크놀로지 활용 교육정책의 이슈와 특성을 파악하고, 정권별 핵심 정책의 변화과정을 탐색하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 2003년부터 2022년까지 정부에서 발표한 5,780개 교육부 보도자료 중 e-learning, ICT 등 교육 분야의 테크놀로지 활용 정책과 관련된 194개의 보도자료를 추출하여 토픽모델링 분석을 실시하였다. 비정형 텍스트인 보도자료를 정형화된 구조로 변환하고, 2-mode network를 통한 TF-IDF 분석을 실시하여 도출된 핵심 단어를 바탕으로 토픽을 설정하였다. 분석 결과는 키워드 네트워크 맵으로 시각화하여 제시하였다. 분석 결과 노무현 정부와 이명박 정부에서는 디지털교과서 및 사이버가정학습 관련 정책이 핵심 토픽으로 도출되었다. 박근혜 정부는 K-MOOC 도입 및 소프트웨어 교육정책이 핵심 토픽으로 도출되었고, 문재인 정부에서는 한국형뉴딜 정책을 바탕으로 한 소프트웨어 교육, 에듀테크, 인공지능 교육 등이 핵심 토픽으로 도출되었다. 또한, 네 정권 공통으로 ‘ICT 기반의 교육 인프라 구축 및 고도화 정책’이 핵심 토픽으로 나타난 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 앞으로의 테크놀로지 활용 교육정책을 위한 시사점을 제시하였고, 후속 연구 및 연구의 한계점에 대해 논의하였다. This study identifies major issues and characteristics in government education policy involving technology from the past 20 years and explores changes in core policies by each presidential administration. We selected 194 press releases related to education policy involving technology, from among 5,780 Ministry of Education press releases across four administrations from 2003 to 2022. We analyzed the data from the press releases using topic modeling. After converting the text of the press releases into a standardized structure, topics were determined based on key words derived from TF-IDF analysis through a 2-mode network. The analysis results were visualized as a keyword network map. Major findings are as follows. First, in the Roh Moo-hyun and Lee Myung-bak administrations, major policy topics were related to ‘digital textbooks’ and ‘cyber home learning.’ Second, in the Park Geun-hye administration, major topics were the ‘introduction of K-MOOC’ and ‘software education’. Third, in the Moon Jae-in administration, key topics were ‘software education’, ‘edu-tech’, and ‘AI education’ based on the ‘Korean New Deal’ policy. Last, a common topic in all four governments has been the construction and advancement of ‘ICT-based education infrastructure’. Based on these results, implications for future technology education policies are presented, and limitations and possible follow-up studies are discussed.

개별화 학습 지원을 위한 지능형 튜터링 시스템 연구 동향 분석: LDA 토픽 모델링을 활용하여

장지수 ( Jisu Jang ),신서경 ( Suhkyung Shin ) 한국교육정보미디어학회 2023 교육정보미디어연구 Vol.29 No.4

본 연구는 인공지능 활용 교육 맥락에서 개별화 학습을 지원하기 위한 테크놀로지 중 하나인 지능형 튜터링 시스템(Intelligent Tutoring System, ITS)의 연구 주제 동향을 종합적인 시각에서 파악하고자 하였다. 이를 위해 본 연구는 Scopus, Web of Science, ACM Digital Library를 활용하여 2013년부터 2022년까지 최근 10년간 발행된 학술지 논문 836편을 대상으로 키워드 네트워크 분석과 토픽 모델링을 실시하였다. 연구 결과, ITS와 관련된 연구에서는 개별화 및 적응형 학습과 관련된 키워드들이 자주 등장함과 동시에 학습자 중심의 키워드들이 주를 이루고 있었다. 또한 ITS 연구를 구성하는 핵심 연구 주제는 총 4개로 도출되었으며, 이는 각각 ‘적응형 학습 시스템 구축을 위한 ITS 모델 설계 및 교육 프로그램 개발’, ‘학습자의 문제 해결 지원을 위한 피드백과 스캐폴딩 제공 전략 설계’, ‘학습자 성취 수준 진단 및 학습 경로 예측을 위한 알고리즘 설계’, ‘인간 - 컴퓨터 상호작용(HCI)을 위한 대화 분석 및 시스템 설계’로 명명하였다. 이때 연구 주제별로 주목할 특징으로는 ‘학습자의 문제 해결 지원을 위한 피드백과 스캐폴딩 제공 전략 설계’ 주제의 비중이 가장 높은 논문의 비율은 최근 10년간 대부분의 연도에서 가장 높은 수치를 보이고 있었으며, ‘학습자 성취 수준 진단 및 학습 경로 예측을 위한 알고리즘 설계’ 연구는 ITS에 관한 다른 세 연구 주제와는 상대적으로 유사성이 떨어지며 독립적인 맥락의 연구 주제를 형성하고 있었다. 연구 결과에 기초하여 미래 교육 현장에 ITS가 성공적으로 도입되기 위한 후속 연구 방향을 제언하였다. This study identifies trending research topics on intelligent tutoring systems(ITS), technology used to support personalized learning in the context of artificial intelligence in education. Scopus, the Web of Science, and the ACM Digital Library were used to perform keyword network analysis and LDA topic modeling for 836 papers from academic journals published in the 10-year period from 2013 to 2022. The results show that keyword related to personalized and adaptive learning frequently appeared in research related to ITS, as well as learner-centered keyword. Among the research topics, four key themes emerged: (1) ITS model design and educational program development for adaptive learning systems, (2) feedback design and scaffolding strategies to support learners’ problem-solving, (3) algorithm design for learner achievement diagnosis and learning path prediction, and (4) dialog analysis and system design for human- computer interaction (HCI). Notably, the topic with the highest in most of the years was feedback design and scaffolding strategies. In addition, the topic of algorithm design for learner’s learning paths was relatively less similar to the other three research topics and formed an independent context. Findings and implications suggest what topics can be focused on in ITS-related research to successfully introduce ITS to future education environments. Areas for follow-up research are also suggested based on the limitations of this research.

인공지능(AI)의 교육적 실천을 위한 가능성과 과제

성은모 ( Eunmo Sung ),김동호 ( Dongho Kim ),신서경 ( Suhkyung Shin ),이영주 ( Youngju Lee ) 한국교육공학회 2023 교육공학연구 Vol.39 No.0

The recent emergence of artificial intelligence (AI) technology has exerted a profound influence on various societal domains, including social, economic, cultural, and educational aspects, with an anticipated strengthening impact in future societies. Recognizing the significance of AI talent development, many countries worldwide prioritize educational efforts, considering it a crucial aspect of education policy. In this paper, we discussed challenging issues pertaining to the educational practice of AI. Specifically, we delved into the conceptualization and scope of AI in education, the direction of AI educational curricula, practical approaches to AI education, and the evolving roles and competencies of teachers in AI education. The discussion revealed that the concept and scope of AI in education can be categorized into education about AI, education using AI, and education for AI. The curricula for AI in education should be balanced and comprehensive, encompassing technical, utilitarian, societal, and ethical dimensions. The educational practice of AI necessitates concurrent research and practice, covering interactions and roles among AI, educators, and learners, teaching and learning strategies with AI, and educational innovation for future competency enhancement through AI. Regarding the changing roles and competencies of teachers in AI education, the focus is on AI-based instructional designers, promoters of learning with AI, emotional support providers using AI, and decision makers relying on AI data. On the basis of these discussions, practical directions for realizing the possibilities and promises of AI in education were proposed.

대학 수업에서 학습몰입에 대한 국내 연구 동향 분석

김란(Lan Jin),장지수(Jisu Jang),신서경(Suhkyung Shin) 사단법인 대학교육개발센터협의회 2024 대학 교수-학습 연구 Vol.17 No.2

본 연구는 대학교 교수학습 상황에서의 학습몰입과 관련된 국내 연구 동향을 파악함으로써 학습몰입 연구에 활용된 주요 변인과 대학생의 학습몰입을 촉진하기 위한 교수설계 전략을 확인하고 이를 종합하여 학습몰입의 개념적 프레임워크를 제시하는 데 목적이 있다. 이를 위해 Oga-Baldwin(2019) 의 학습몰입 프레임워크를 활용하여 2017년부터 2022년까지 5년 동안 KCI에 등재된 대학 수업 맥락에서 수행된 국내 학습몰입 연구를 대상으로 체계적 문헌분석을 실시하였다. 연구 결과로 대학 수업환경에서 수행된 학습몰입 연구는 매년 증가하는 양상을 띠고 학습몰입을 촉진하기 위한 교수전략은 대학 교육현장에서 다양하게 응용이 되고 있다. 학습몰입에 영향을 주는 선행변인으로는 학습자 특성 변인과 학습환경 특성 변인으로 분류할 수 있고, 학습몰입의 결과변인으로는 학습자의 만족도, 학습태도, 학습역량, 학업성취도로 분류할 수 있다. 끝으로 각 연구별로 제시한 학습몰입의 구성요인들을 Fredricks 외 (2004)의 연구와 Csikszentmihalyi (1990)의 몰입이론과 비교한 뒤, 국내 대학 수업 맥락에서의 학습몰입의 통합적 개념 모형을 제시하였다. 이 연구는 대학 수업에서의 학습몰입의 중요성을 강조하고 학습몰입의 촉진을 위한 통합적 개념 모형을 제시하여, 국내 대학 수업 맥락에서 교수설계 시 학습몰입과 관련한 다양한 변인을 이해하고 이를 체계적으로 적용할 수 있도록 교수설계 및 실천의 기초자료를 제공한다는 데 의의가 있다. The purpose of this study is to identify the main factors utilized in learning engagement research and the instructional design strategies to promote learning engagement among university student s. In addition, this study synthesizes these findings to propose a conceptual framework for learning engagement, suggesting a multifaceted set of factors to guide instructional design for learning engagement in college classes. To achieve this goal, we utilized Oga-Baldwin's (2019) learning engagement framework to conducted a systematic literature review of studies published in Korea on learning engagement in KC!-listed university classes from 2017 to 2022. Our findings show the number of learning engagement studies is increasing every year, and teaching strategies to promote learning engagement are being applied in various ways in university education. The antecedents of learning engagement can be classified into two categories: learner characteristics and learning environment characteri stics. The outcome variables of learning engagement are learner satisfaction, learning attitude, learning competence, and academic achievement. Following a comparison of Fredricks et al. 's (2004) engagement theory and Csikszentmihalyi 's (1990) flow theory, we present an integrated conceptual model of learning engagement in the Korean university classroom context. This study emphasizes the importance of learning engagement in university classes and presents an integrated conceptual model of learning engagement to promote learning engagement, providing a basis for instructional design and practice to understand and systematically apply various variables related to learning engagement in instructional design in the context of Korean university classes.