자유학기제를 위한 수학기반 융합형 수업 자료 개발 및 적용 = Development and Application of Convergent Learning Resources Based on Mathematics for Free Semester System

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 자유학기제의 추진목적과 기본방향에 부합하는 수학기반 융합형 수업 자료를 개발하고, 이를 자유학기제 공통과정 수학 수업시간에 적용함으로써 학생들에게서 관찰 가능한 핵심역량을 분석하는 것이다. 자유학기제의 추진목적은 지식과 경쟁 중심 교육을 자기주도 창의학습 및 미래지향적 역량 함양이 가능한 교육으로 전환하고, 공교육 변화 및 신뢰회복을 통해 학생이 행복한 학교생활을 제공하는 것이다. 기본방향은 교과별로 특성에 맞게 학생 참여·활동 중심 교육을 강화하고, 학습 효과를 높일 수 있도록 다양한 수업방법을 마련하는 것이다. 또한 특정 기간에 집중하여 실시하는 중간·기말고사 등 지필시험을 실시하지 않고, 형성평가, 자기평가 등 다양한 평가 방법을 통해 학생의 성취 수준을 확인하는 것이다.
본 연구에서 개발한 교수·학습 및 평가 자료는 자유학기제가 시행되고 있는 중학교 1학년 2학기 작도와 합동 단원을 선정하여 미술, 사회 과목과 융합한 것이다. 본 연구에서 개발한 자료의 설계 과정과, 실행 과정을 구체적으로 진술하였으며, 자유학기제의 교수·학습 및 평가 자료로 적합한지 확인하기 위해 분석하였다. 또한 수업 자료를 실제 수업에 적용했을 때, 미래사회에서 요구하는 핵심역량을 증진하는데 효과적인지에 중점을 두고 연구하였다.
융합 프로그램의 개발은 김진수(2012)가 제시한 PDIE 모형의 절차를 바탕으로 준비, 개발, 실행, 평가 단계로 진행하였다. 준비 단계에서는 문헌과, 선행 연구를 살펴보고, 자유학기제가 시행되고 있는 1학년 2학기 수학, 미술, 사회 과목의 교육과정을 분석하였다. 수업 진행에는 한국과학창의재단(2012)에서 제시한 융합인재교육의 학습준거를 바탕으로 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험의 3단계로 구성하였다. 연구대상은 1학년 2학기 자유학기제를 채택한 광주 소재의 K중학교 1학년 한 학급을 선정하였다. 개발 단계에서는 ‘나만의 국기 디자인하기’를 주제로 각 차시별 활동주제와, 활동과제의 수업목표를 선정하여 총 4차시로 구성하였으며, 이를 구체적으로 하여 교수·학습 과정안을 작성하였다. 개발을 한 뒤, 박현주 외(2012)가 제시한 융합 프로그램 수업 설계 준거 틀을 활용하여 점검하였다. 실행 단계에서는 개발한 수업 자료를 실제 수업에 적용하는 단계로, 1차시에는 모둠별로 국기를 분류해보고, 국기 내에서 사용된 도형과 수학적 성질을 살펴보았으며, 국기 내에 도형과 색의 의미를 찾아서 정리하여 발표하는 활동을 진행하였다. 2차시에서는 기본적인 작도법과, 분할 방법에 대해 알아보고 연습하였으며, 3-4차시에는 태극기를 작도해보고, 나만의 독창적인 국기를 디자인하는 활동을 한 후 발표를 진행하였다. 평가 단계에서는 본 연구의 문제를 분석하는 것으로 하였다.
본 연구에 대해 분석한 결과는 다음과 같다.
첫째, 개발한 수업 자료가 자유학기제의 공통과정 수학 수업으로 적합한지 알아보기 위해 학생들의 대화와 행동, 산출물, 평가지 및 교사·학생과의 면담 자료를 바탕으로 자유학기제의 목적과 기본방향을 정리한 틀을 근거로 분석하였다. 그 결과 창의력, 의사소통 능력 등 미래지향적 역량이 드러났으며, 수업에서의 전반적인 활동이 학생들의 주도적인 참여에 의해 전개됨을 확인할 수 있었다. 또한 동료평가, 자기평가 등 다양한 평가 방법을 사용함으로써 자유학기제의 평가 방안으로도 적합하다는 것을 확인하였다. 이를 통해 개발한 수학기반 융합형 수업 자료가 자유학기제의 목적과, 기본방향에 상당 부분 부합한다는 것을 알 수 있었다.
둘째, 수학기반 융합형 수업을 적용했을 때 드러나는 학생들의 핵심역량을 알아보기 위해 실제 수업에서 학생들을 관찰하고, 산출물, 평가지, 면담 자료를 활용하였다. 그 근거로 2015 개정에 따른 수학과 교육과정에서 제시한 수학 교과에 대한 핵심역량과, 이광우 외(2008)가 제시한 미래 사회 한국인의 핵심 역량을 참고하여 분석틀을 제시하였다. 모둠 활동, 개인 활동에서 학생들은 다양한 아이디어를 제시하였고, 그 중에 최적의 아이디어를 선택하고 표현하는 활동에서 문제 해결 역량이 드러났다. 여러 가지 작도법을 익힌 후 학생들은 연역적, 귀납적으로 사고하는 과정에서 추론 역량을 보였다. 자신만의 국기를 디자인하는 과정에서 과제집중력, 자발성을 보였으며, 독창적이고 정교한 표현을 통해 창의·융합 역량이 드러났다. 수업의 전반적인 활동에서 대화와 발표를 통해 자신의 의견을 말하고, 상대방의 의견을 들어줌으로써 의사소통 역량을 확인할 수 있었다. 인터넷을 활용하여 다양한 정보를 찾아 선별하였으며, 여러 정보를 활용하는 모습에서 정보처리 역량이 드러났다. 마지막으로 학생들 스스로 학습을 계획하고 관리하여 실행하였으며, 다른 사람을 존중해주고, 서로 도와주는 모습을 통해 태도 및 실천의 역량을 확인하였다.
위와 같은 결과를 바탕으로 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다.
첫째, 자유학기제의 추진목적과 기본방향에 부합하는 수업으로 융합형 수업은 한 가지 방법이 될 수 있다. 따라서 융합 수업에 대한 더 많은 연구가 필요하며, 교사들의 관심이 필요하다.
둘째, 교사의 일방적인 강의식 수업으로 발견할 수 없었던 다양한 역량을 이번 학생 참여중심의 수업을 통해서 발견할 수 있었다. 미래사회에서는 인지적인 부분뿐만 아니라 다양한 역량을 강조하고 있으며, 세계적으로도 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으므로 우리나라에서도 이에 맞춰 자유학기제를 활용한다면 학생들로 하여금 다양한 역량을 배양시킬 수 있다.
셋째, 자유학기제에서는 수업을 학생들의 참여·활동 중심으로 하되, 교사는 안내자 및 수업의 중심을 잡아주는 역할을 해야 한다. 학생 참여 중심의 수업에서는 교사의 일방적인 수업보다 자유로운 분위기에서 자칫하면 어수선해 질 수 있으므로 교사가 중심을 잡아줘야 한다. 또한 자유학기제의 수업시간에 예상하지 못한 변수가 생길 수 있으므로 교사는 융통성과 전문성을 발휘하여 수업을 조절해야 한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• A. 연구의 필요성 및 목적 1
• B. 연구문제 4
• C. 용어의 정의 4
• D. 연구의 제한점 6
• E. 연구의 기대 효과 7
• Ⅱ. 이론적 배경 8
• A. 자유학기제 8
• B. 융합인재교육(STEAM) 11
• C. 핵심역량 18
• Ⅲ. 연구 방법 및 절차 26
• A. 연구 대상 26
• B. 연구 방법 26
• C. 연구 절차 27
• D. 자료 수집 및 분석 28
• Ⅳ. 수학기반 융합형 수업 자료 개발 33
• A. 준비(Preparation) 33
• B. 개발(Development) 38
• C. 실행(Implementation) 42
• D. 평가(Evaluation) 44
• Ⅴ. 연구 결과 및 논의 45
• A. 자유학기제와 수학기반 융합형 수업 45
• B. 수학기반 융합형 수업에서 드러난 핵심역량 51
• Ⅵ. 결론 및 제언 68
• A. 요약 및 결론 68
• B. 제언 71
• 참 고 문 헌 73
• ABSTRACT 76
• 부록
• <부록 1> 교수학습 과정안 80
• <부록 2> 학생 활동지 86
• <부록 3> 평가지 91