신진연구 : 2013(Ver 1.1)

스마트 교실을 활용한

‘뒤집힌 교수학습모형’ 개발

연구책임자 : 정 영 식(전주교육대학교)

연구보조원 : 서 진 화(탄벌초등학교)

전주교육대학교

본 연구는 한국연구재단의 신진연구자지원사업 증 하나인 ‘스마트교

실을 활용한 뒤집힌 교수학습모형 개발’을 위한 연구비로 수행된 것으

로서, 본 연구에서 제시된 정책 대안이나 의견 등은 한국연구재단이나

전주교육대학교의 공식 의견이 아닌 본 연구진의 개인 견해임을 밝혀

둡니다.

- i -

차 례

Ⅰ. 서론·························································································································1

1. 연구의 필요성 및 목적···················································································1

2. 연구의 내용 및 범위·······················································································5

Ⅱ. 뒤집힌 교수학습모형 ·························································································11

1. 뒤집힌 교수학습모형의 소개·······································································11

2. 교수학습활동과 매체 제작 ···········································································16

3. 뒤집힌 교수학습모형의 사례·······································································30

4. 뒤집힌 교수학습모형의 효과·······································································43

Ⅲ. 스마트교육과 디지털교과서 ·············································································49

1. 스마트교육 ·······································································································49

2. 디지털교과서···································································································57

Ⅳ. PATROL 모형의 개발 ·······················································································67

1. PATROL 모형의 개념 ·················································································67

2. PATROL 모형의 절차 ···················································································74

Ⅴ. PATROL 모형의 적용 및 평가 ·······································································93

1. PATROL 모형의 적용 ···················································································93

2. PATROL 모형의 평가 ···················································································98

3. 시범 수업에 대한 분석···············································································101

Ⅶ. 결론 및 제언 ·····································································································111

참고 문헌··················································································································112

부록 ··························································································································116

- ii -

표 차 례

<표 Ⅱ-1> 동영상 강의 제작 도구········································································26

<표 Ⅱ-2> 동영상 강의 제작 시 고려할 사항····················································29

<표 Ⅲ-1> 스마트교육과 유사 개념의 비교························································53

<표 Ⅲ-2> 첨단교육실습실 기자재 구축 현황 ··················································56

<표 Ⅲ-3> 스마트솔루션의 주요 기능··································································56

<표 Ⅲ-4> 디지털교과서와 유사 개념 비교 ······················································58

<표 Ⅲ-5> 디지털교과서의 유형별 기능 비교표 ················································60

<표 Ⅲ-6> 디지털교과서의 기능············································································61

<표 Ⅳ-1> PAROL 모형에서의 교수학습활동과 데이터 활용 ·······················74

<표 Ⅳ-2> 활동 단계 과제의 예············································································81

<표 Ⅴ-1> PATROL 모형을 적용한 교수학습지도안········································97

<표 Ⅴ-2> Flanders의 언어 상호작용 유형 ·····················································102

<표 Ⅴ-3> PATROL 모형에서의 질문 유형······················································104

<표 Ⅴ-4> 매체별 Flanders 분석 결과 ·······························································106

<표 Ⅴ-5> 교사별 매체 활용 비교······································································107

<표 Ⅴ-6> 교사별 활동 유형 비교······································································107

<표 Ⅴ-7> 매체별 활동 유형 분석······································································108

<표 Ⅴ-8> 교사별 질문 유형 비교······································································109

<표 Ⅴ-9> 교사별 활동 위치 ··············································································109

<표 Ⅴ-10> 매체별 공간 이동 분석····································································110

<표 Ⅶ-1> 논문 및 주제발표 실적······································································113

- iii -

그 림 차 례

[그림 Ⅰ-1] 연구의 필요성 및 목적 ·······································································4

[그림 Ⅰ-2] ADDE 교수학습모형 개발 절차·························································7

[그림 Ⅰ-3] 첨단교육실습실의 구축 모습·····························································9

[그림 Ⅰ-4] 뒤집힌 교수학습모형 평가를 위한 변형된 CIPP ···························9

[그림 Ⅲ-1] 스마트교육 추진 전략·······································································49

[그림 Ⅲ-2] 교육정보화정책의 변화·····································································50

[그림 Ⅲ-3] 스마트 기술과 교육 ·········································································51

[그림 Ⅲ-4] 수요자 맞춤교육의 의미 ···································································52

[그림 Ⅲ-5] 스마트교실의 공간 설계도 ·····························································54

[그림 Ⅲ-6] 스마트교실의 정보화 환경·······························································55

[그림 Ⅲ-7] 2010년 e-교과서 화면·······································································59

[그림 Ⅲ-8] 교수학습 기능 ·····················································································62

[그림 Ⅲ-9] 자원 연계 기능···················································································63

[그림 Ⅲ-10] 기록 처리 기능·················································································64

[그림 Ⅳ-1] PATROL 모형 ······················································································68

[그림 Ⅴ-1] PATROL 모형에 따라 개발된 교수학습과정안 ····························93

[그림 Ⅴ-2] PATROL 모형에 따라 개발된 강의 자료······································94

[그림 Ⅴ-3] 동영상 강의 자료와 강의 모습·······················································94

[그림 Ⅴ-4] 전북 W 초등학교의 시범 운영 모습·············································95

[그림 Ⅴ-5] 원주 H 초등학교의 시범 운영 모습··············································96

[그림 Ⅴ-6] PATROL 모형에 대한 학생 평가····················································99

[그림 Ⅴ-7] 에듀트레인을 활용한 수업 분석···················································103

[그림 Ⅴ-8] 교사의 활동 위치 ·············································································104

[그림 Ⅴ-9] 교사별 Flanders 분석 결과····························································105

[그림 Ⅴ-10] 교사별 공간 이동 변화 ·································································110

- 1 -

Ⅰ. 서론

1. 연구의 필요성 및 목적

2011년 6월 교육과학기술부와 국가정보화전략위원회는 ‘스마트교육 추진

전략’을 대통령에게 보고하였고, 같은 해 10월에는 ‘스마트교육 추진 전

략 실행 계획’을 발표하였다. 실행 계획에 포함된 5대 중점 과제는 디지털

교과서 개발 및 적용, 온라인 수업·평가 활성화, 교육 콘텐츠 자유 이용 및

안전한 이용 환경 조성, 교원의 스마트교육 실천 역량 강화, 클라우드 교육

서비스 기반 조성 등이었으며, 스마트교육의 목적은 학교의 교육 환경, 교육

내용, 교육 방법 및 평가를 디지털화함으로써 개별화된 맞춤형 교육을 지향

한다고 밝혔다(교육과학기술부, 2011).

스마트교육은 학습자 중심형, 자기주도형, 상호작용형, 지능형, 비형식학

습, 현실감 등을 특징으로 대표된다. 이를 위하여 학생들은 스마트기기를 기

반으로 디지털교과서, 증강현실, 스마트 TV와 클라우드 컴퓨팅 환경에서 풍

부한 자료를 공유하고 활용할 수 있다. 또한, 사이버가정학습을 통한 개별화

학습, 웹 2.0환경에서의 협력학습, 클라우드 컴퓨팅을 통한 정보의 공유와

집단 지성의 발현, 디지털교과서를 활용한 교수학습방법의 혁신 등 학교 교

육에 새로운 변화를 선도하는 원동력으로 작용할 것이다(김홍래, 2013).

‘스마트교육 추진 전략’의 중점 과제 중에서 온라인 수업·평가 활성화

와 디지털교과서 개발 및 적용은 다음과 같은 측면에서 매우 혁신적인 과제

이다.

첫째, 초중등교육에서의 온라인 수업․평가의 도입은 그동안 수 십 년 동안

고집해 왔던 전통적인 교실 수업의 방법을 탈피하고 새로운 형태의 수업 방

법을 추구한다는 점에서 매우 이례적이고 혁신적인 것이라 하겠다. 온라인

- 2 -

수업은 전통적인 오프라인 중심의 학교 교육에서 교사 수급이나 시설 등의

제약으로 학습 선택권이 제한되거나, 질병이나 천재지변 등으로 인해 학교

에 등교하지 못하는 학생들에게 학습 공백을 최소화시켜 교육 기회를 확대

시킬 것이다. 현행 초중등교육법 24조에 수업은 ‘방송·통신에 의한 수

업’으로 할 수 있고, 동법 시행령 48조에는 ‘정보통신매체를 활용하여 수

업을 운영할 수 있다’고 명시되어 있으므로 향후 방송․통신에 의한 수업

혹은 정보통신매체를 활용한 수업을 시행하는 데 필요한 구체적인 수업 일

수와 수업 시수, 수업 방식, 이수 기준, 평가 방법, 교육 방법 등 구체적인

방안을 마련한다면, 온라인 수업이 초중등교육에서도 활성화되어 새로운 교

수학습방법으로 정착될 것이다(정영식 외, 2012).

둘째, 디지털교과서는 기존의 서책 교과서의 제한된 교육 내용에서 벗어

나, 외부 자원과의 연계를 통해 다양한 교수학습 자료를 활용할 수 있다는

측면에서 지식 전달자로서의 교사의 역할이 크게 변할 것으로 기대된다. 디

지털교과서는 기존의 교과 내용에 용어 사전이나 멀티미디어 자료, 평가 문

항, 보충심화학습 내용 등 다양한 자료와 학습지원 및 관리 기능이 부가되

고 외부 자료와 연계가 가능한 학생용 교재이다(교육과학기술부, 2011). 이

러한 디지털교과서의 무궁무진한 자료의 탑재는 디지털교과서 자체만으로도

지식을 전달하는 데 어려움이 없을 것이고, 이로 인해 지식전달자로서의 전

통적인 교사 역할은 크게 축소될 것이다. 따라서 교사는 지식의 전달자 역

할에서 벗어나 학생과의 다양한 상호작용을 통해 원하는 지식이 학생에게

얼마큼 전달되었는지 분석하고, 부족한 부분을 찾아 주는 지식의 조력자로

서의 역할이 더 중요해질 것이다.

현재 정부는 스마트교육 시범학교를 운영하면서 무선 통신이 가능한 스마

트교실을 구축하여 학생들에게 스마트기기를 보급하고 있으며, 디지털교과

서를 개발하여 2015년부터 초등학교에 보급하려 하고 있다. 또한, 2012년 하

반기에는 355개교 917명을 대상으로 온라인수업에 대한 시범 운영을 하였다

(서순식 외, 2012). 그러나 그동안 스마트교육과 관련된 시범학교 운영 결과

- 3 -

를 살펴보면, 학생들이 수업 시 교사와의 상호작용이 지속적으로 유지․강화

되어야 함에도 불구하고 학생-디지털기기와의 상호작용만이 활성화되어 교

육의 본질적 목적이 훼손될 우려가 있었으며(송석찬, 2012), 디지털교과서를

활용해 본 중학교 교사들은 디지털교과서에 적합한 교수학습 모형 개발과

보급의 필요성을 가장 개선되어야 할 사항이라고 보았다(김혜숙, 2012). 또

한, 스마트교실을 활용한 스마트 수업 사례를 살펴보면 교사는 디지털교과

서를 기존의 서책 교과서처럼 내용을 전달하는 용도로만 사용하거나, 정보

검색하는 정도로만 활용하고 있어, 여전히 지식 전달자로서의 교사 역할을

탈피하지 못하고 있다(전라북도교육청, 2012). 따라서 디지털교과서를 활용

하거나, 온라인수업에 적합한 새로운 교수학습모형이 개발이 필요하다.

미국에서는 최근 동영상 강의를 활용한 ‘뒤집힌 교실 모형(Flipped

Classroom)’에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 뒤집힌 교실 모형은

가정과 학교에서의 학습 방법이 뒤바뀐 것을 의미한다. 즉, 전통적인 교실

모형에서는 학생들이 교실에서 교사와 함께 핵심 개념을 배우고, 집에서는

학교에서 배운 핵심 개념과 관련된 숙제를 하면서 보충․심화 학습을 한다.

이와 달리 뒤집힌 교실 모형에서는 먼저 집에서 핵심 개념을 동영상 강의를

통해 학습하고, 학교에서는 그와 관련된 토론이나 보충․심화 학습을 진행하

는 것이다(schoolwires, 2012; Educause, 2012).

그러나 미국에 이루어지고 있는 뒤집힌 교실 모형에서는 별도의 학습 플

랫폼이 마련되어 있지 않아 동영상 강의에 대한 수강 여부만을 알 수 있어,

실제 학생들이 동영상 내에서 담고 있는 교육 내용 중에서 어떤 것을 얼마

큼 이해하고 있는지, 그와 관련된 내용에 대한 이해는 어떠한지 등 학생들

의 구체적인 학습 현황을 파악하기 어렵다. 따라서 교실에서 이루어지는 교

사의 역할을 살펴보면 Q&A를 통한 학생들의 현황 파악과 학습 활동 안내

에 많은 시간을 소요하고 있다(Intel and Tech & Learning 2011). 사실,

우리나라처럼 학급당 학생 수가 많은 경우에는 교사의 이러한 활동 시간의

훨씬 증가하여 실제 교수학습 활동은 크게 줄어들 것이다.

- 4 -

우리나라처럼 디지털교과서를 활용할 경우에는 학생들의 학습 현황을 디

지털교과서의 플랫폼에서 충분히 기록하고 있으므로, 이에 대한 자료를 활

용한다면 교수학습활동 시간이 훨씬 증가하게 될 것이다. 다만, 현재의 디지

털교과서는 현 차시에 대한 단편적인 로그 정보만을 기록하고 있어, 그 로

그를 통해 학생들의 학습 패턴을 분석하거나 교수 활동에 유용한 정보를 제

대로 제공하고 있지 못하다. 또한, 그러한 정보가 제공된다 할지라도 우리나

라의 스마트교실 환경에 적합한 교수학습 모형이 개발되지 않아 교사의 체

계적인 교수 활동이 어렵다.

따라서 본 연구에서는 [그림 Ⅰ-1]에 제시된 바와 같이 뒤집힌 교실 모형

을 기반으로 하여 우리나라의 디지털교과서를 중심으로 한 스마트교실 환경

에 적합한 ‘뒤집힌 교수학습모형(이하 PATROL 모형)’을 개발하였다. 또

한, 그것을 시범 운영한 후에 현장 적용 가능성을 탐색함으로써 ‘스마트교

실 기반의 스마트교육 내실화’에 기여하고자 한다.

[그림 Ⅰ-1] 연구의 필요성 및 목적

- 5 -

2. 연구의 내용 및 범위

본 연구의 주요 내용 및 범위는 다음과 같다.

첫째, 뒤집힌 교실 모형에 대한 국외 사례를 연구하였다. 미국에서 진행되

고 있는 뒤집힌 교실 수업의 실제 사례를 분석하여 뒤집힌 교실 모형의 문

제점과 개선 방안을 마련하였다. 또한, 우리나라의 스마트교실에 적용할 때

발생될 수 있는 문제점을 예상하고, 이것을 해결하기 위한 뒤집힌 교실 모

형의 개선안을 마련하였다. 한편, 국내에서는 뒤집힌 교실 모형에 대한 연구

가 거의 진행된 적이 없고, 학교에서 실제 이용되고 있는 사례가 없었다. 따

라서 본 연구에서는 국외 사례를 중심으로 분석하였다.

둘째, 우리나라에 구축되고 있는 스마트교실 환경을 분석하였다. 스마트교

육 추진 전략에 따라 구축되고 있는 스마트교실의 기본 여건을 분석하였고,

실제 구축되어 운영되고 있는 학교를 방문하여 뒤집힌 교실 모형을 적용하

는 데 발생될 수 있는 문제점을 분석하였다. 또한, 스마트교실에 구축된 스

마트교육 플랫폼과 디지털교과서의 기능 등을 분석하여 학생들의 학습 현황

을 파악하기 위해 어떤 정보가 어떻게 축적되어 교사에게 보이고 있는지를

분석하였다. 이러한 분석 결과를 토대로 뒤집힌 교실 모형을 적용하는 데

발생될 수 있는 문제점을 찾고, 그것을 해결하기 위한 스마트교실 환경의

개선 방안을 마련하였다.

셋째, 뒤집힌 교수학습모형을 설계․개발하였다. 디지털교과서에 탑재된

교육 내용 전달 기능, 학습 관리 및 지원 기능 등을 활용한 PATROL 모형

을 개발하였다. PATROL 모형이 학교에 실제로 적용되기 위해서는 각 단계

별 활동과 교사․학생의 역할을 구체적으로 명시하였다. 또한, 각 단계에서

디지털교과서와 같은 플랫폼에서 어떠한 학생 정보를 축적할 것인지, 축적

된 정보를 어떻게 가공하여 교사에게 유의미한 정보를 제공할 것인지 등에

대한 데이터 축적 및 분석에 대한 내용을 제시하였다. 아울러, 현행 교육과

정에 제시된 교육 내용 중에서 제안된 교수학습모형을 적용할 만한 것을 선

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별하여 교수․학습과정안을 개발하였고, 그것을 실제 수업에 적용하여 문제

점 등을 분석하였다.

넷째, 뒤집힌 교수학습모형에 대한 현장 적용 가능성을 탐색하였다. 설계

된 PATROL 교수학습모형을 학교 현장에 적용하기 전에 교육대학교에 다니

고 있는 예비 교원을 대상을 개발된 교수학습모형을 적용하였고, 그에 따른

문제점을 분석하여 뒤집힌 교수학습모형을 보완하였다. 보완된 PATROL 교

수학습모형을 기반으로 한 교수학습과정을 개발한 후, 그것을 2개 초등학교

에서 적용하였다. 문제점과 개선 방안을 제시하였다.

- 7 -

3. 연구의 방법

위에서 살펴본 연구의 내용을 크게 두 부분으로 나누면, ‘뒤집힌 교수학습

모형 개발’과 ‘현장 적용 가능성 검토’이다. 따라서 두 가지 연구 내용을 수

행하기 위해 다음과 같이 ADDE 모형과 CIPP 모형을 적용하였다.

가. ADDE 모형을 통한 뒤집힌 교수학습 모형 개발

뒤집힌 교수학습모형을 개발하기 위해서 본 연구에서는 [그림 Ⅰ-2]에서

제시된 바와 같이 교수 설계 시 일반적으로 사용되는 ADDE 모형을 활용하

였다. ADDE 모형은 분석 단계, 설계 단계, 개발 단계, 평가 단계로 구성되

어 있다.

[그림 Ⅰ-2] ADDE 교수학습모형 개발 절차

첫째, 분석 단계의 요구 분석과 과제 분석을 위해 문헌 연구와 웹 페이지

를 통한 국외 사례를 연구하였다. 뒤집힌 교실 모형과 관련된 국내외 연구

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자료를 수집하고, 그것을 분석하였다. 또한 미국 등에서 실제 운영되고 있는

수업 사례를 분석하기 위해 해당 학교의 홈페이지에 방문하여 구체적인 사

례를 수집하였다. 아울러 관련된 연구 자료를 통해 문제점과 개선 방안을

마련하였다. 이를 위해 수업 사례 조사에서는 실제 수업 장면을 촬영한 동

영상 자료를 수집하였다.

둘째, 학습자 분석이나 학습자 환경 분석을 위해 스마트교실을 구축한 학

교를 방문하여 수업을 참관하였고 학습자의 요구 사항과 교실 환경을 분석

하였다. 본 연구를 위해 전북에 있는 W 초등학교와 강원도에 있는 H 초등

학교의 사례를 분석하였다. W 초등학교는 2009년에 디지털교과서 연구학교

를 운영하여 모든 교실에 무선 인터넷망이 설치되어 있고, 학생 개개인이

단말기를 보유하고 있으며, 학급 수가 6개 학급이고, 학생 수 40명의 매우

작은 농어촌 학교라서 소규모 연구에 적합하였다. H 초등학교는 5학년 1명

과 6학년 2명으로 구성된 5-6학년 복식학급의 형태로 운영되고 있으며, 개

인별로 단말기를 보유하고 있는 소규모 농산어촌 학교였다.

셋째, 설계 단계에서의 타당성 검증을 위해 전문가에게 이메일을 통해 의

견을 구하고, 한국스마트교육학회와 한국정보교육학회 학술대회에서 논문을

발표한 후 전문가와 학교 현장 선생님의 의견을 수렴하였다. 전문가는 시도

교육청에서 스마트교육을 담당하고 있는 장학사, 스마트교육 중앙선도교사,

스마트교육 전문가, 컴퓨터교육전문가에게 이메일을 보낸 후 결과물을 검토

하고 논의하였다. 논의된 결과와 학술대회 의견을 반영하여 뒤집힌 교수학

습모형을 개발하였다.

넷째, 개발 단계에서는 예비 교원인 교육대학생들을 대상으로 1차적으로

개발된 교수학습 모형을 적용한 강의를 실시하였고, 그에 따른 문제점을 개

선하였다. 연구자의 대학에 설치된 ‘교원양성기관 첨단교육 실습실 구축 및

활용 계획’에 따라 모의수업실을 스마트교실로 꾸몄다. 구체적인 모습은 [그

림 Ⅰ-3]에 제시된 바와 같이 수업 관찰을 위한 카메라가 설치되어 있고, 스

마트 TV 2대와 전자칠판, 학생 개인별 스마트기기 설치, 학생과 교수 간의

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정보를 공유할 수 있는 스마트교육 솔루션을 설치하였다. 본 연구에서는 본

시설을 이용하여 설계된 모형을 적용하면서 모형을 완성하였다.

[그림 Ⅰ-3] 첨단교육실습실의 구축 모습

나. CIPP 모형을 통한 현장 적용 가능성 검토

본 연구에서는 새롭게 개발되는 ‘뒤집힌 교수학습모형(이하 PATROL 모

형)’을 현장에 적용하고 그 결과를 체계적으로 분석하기 위해 [그림 Ⅰ-4]에

제시된 바와 같이 운용중심평가모형(CIPP)을 적용하였다.

[그림 Ⅰ-4] 뒤집힌 교수학습모형 평가를 위한 변형된 CIPP

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CIPP모형은 정책관련자들의 의사결정에 필요한 정보를 제공함으로써 의

사결정과정을 돕는 운영 중심 평가모형이다. 다른 평가모형에 비해 폭넓은

대상을 평가 대상으로 포괄할 수 있다는 점, 프로그램의 여러 상황 및 국면

에 대한 평가가 가능하다는 점, 의사결정과 평가 간의 체계적 접근이 가능

하다는 점 등의 장점으로 인해 모형에 대한 평가 도구로 널리 사용되고 있

다(서순식 외, 2012). 따라서 본 연구에서는 CIPP 평가모형을 적용하였다.

구체적인 분석 방법은 다음과 같다.

첫째, CIPP 모형에 따른 상황평가, 투입평가, 과정평가, 산출평가를 위해

각 평가 단계별 평가 내용 및 구체적인 설문 도구를 개발하고, 뒤집힌 교수

학습모형에 대한 시범 적용 학교의 학생을 대상으로 설문조사를 실시하였

다. 또한, 수업 장면을 녹화하여 구체적인 학생과 교사들의 세부 학습 활동

을 관찰하고, 특이사항을 기록하였다. 수업에 참여한 학생들을 대상으로

CIPP 모형에 따라 개발된 구조화된 설문지를 배포하여 의견을 수렴하였다.

둘째, 학생의 경우 PATROL 모형의 객관적 자료 확보를 위해서 디지털교

과서를 활용한 PATROL 모형 수업을 동영상으로 촬영하고, 그것을 10초 단

위로 Flanders 수업 분석, 공간 이동 분석 등을 실시하였다.

셋째, 교사를 대상으로 심층 면접을 실시하였다. 수업에 참여한 교사를 대

상으로 CIPP 모형에 따라 개발된 구조화된 설문지를 배포한 후 PATROL

의 문제점과 개선방안 등을 조사하였다.

넷째, 각 단계별 설문조사와 심층 면접 결과를 분석하여 일반화할 수 있

는 전략을 수립한다. PATROL 모형에 대한 일반화 전략은 외부 전문가의

충분한 검토를 거친 후에 작성하였다. 시범 적용 결과에 대한 설문 문항 간

교차 및 상관관계를 분석하고 학교, 학년, 성별 등에 따른 교차분석을 실시

한 후, 이에 따른 개선 방안을 마련하였다. 또한, 수업 분석 결과 데이터를

활용하여 디지털교과서를 활용할 때와 그렇지 않을 때의 상호작용 정도를

비교 분석하였다.

- 11 -

Ⅱ. 뒤집힌 교수학습모형

1. 뒤집힌 교수학습모형의 소개

먼저 뒤집힌 교수학습모형의 개념과 뒤집힌 교수학습모형을 개발한 목적

에 대해서 알아보았다. 다음으로 뒤집힌 교수학습모형의 특징 및 한계점에

대해서 살펴보았다.

가. 개념

뒤집힌 교수학습모형으로 불리는 Flipped Classroom은 확 뒤집는다는 개

념의 flip을 교수학습활동 전반에 걸쳐 적용한다. 즉, 학습 책임을 교사에서

학생의 몫으로 flip하며, 상호작용 시간의 중심을 교사에서 학생 중심으로

flip한다. 또한 수업시간 집중 형태를 수동적인 것에서 능동적인 것으로 flip

하는 효과를 기대하는 포괄적 개념이라 할 수 있다(Crystal Kirch, 2013).

이러한 뒤집힌 교수학습모형을 구현하는 방식은 직접 교수법과 구성주의

적 학습법을 혼합한 형태로 이루어진다.(Jonathan Bergmann 외, 2012) 가정

에서 먼저 직접 교수법을 바탕으로 구성된 동영상 강의 학습을 진행하고,

학교에서는 가정 학습 내용을 바탕으로 학생 스스로 주어진 문제를 풀어나

가면서 새로운 지식을 구성해 나가는 구성주의적인 학습법 아래 수업이 진

행된다.

전통적인 교육방식에서는 교실 수업에서 배운 것을 가정에서 적용하는 식

의 순서로 교육이 이루어졌다면, 뒤집힌 교수학습모형에서는 집에서 배운

것을 학교에서 적용하는 식으로 응용 학습의 장소를 flip하여 교육활동을 전

개한다(blended-classrooms, 2013). 다시 말해, 90%의 수업시간 중 개념수업

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강의, 10%의 가정 적용학습의 전통적인 교육방식 패턴을 90%의 수업 중 적

용학습, 10%의 가정 개념강의학습으로 교육 패턴을 바꾸는 개념이다. 이를

위해 전통적 교육에서의 도구와 수업 외부의 온라인 강의의 틀을 적절히 변

형 전환하여 ‘교실 안에서 개념에 관한 숙제(응용학습)를 해결하는 구조’

를 취하게 된다(Schoolwires, 2012).

하지만 이러한 뒤집힌 교수학습모형을 가장 잘 구현할 수 있는 최상의 방

법은 존재하지 않는다. 또한 반드시 따라야 하는 방법이나 체크리스트도 존

재하지 않는다. 다만,‘뒤집는다(flip)’라는 것은 사고방식과 관련된 것이고

교사가 아닌, 학생과 학습에 더 많은 관심을 쏟는 것을 의미한다. 따라서 뒤

집힌 학습모형을 바탕으로 같은 내용의 수업을 교사들이 구성하더라도 교사

각자의 수업 방식은 여전히 다를 수 있다(임진혁 외, 2013).

나. 목적

이러한 뒤집힌 교수학습모형을 개발한 목적은 다음과 같다.

첫째, 학생들이 지식, 사실을 단순히 나열하여 사실을 상기시키는 것을 넘

어서 그것들을 이해하고 적용하는 것에 더 집중하게 한다(Dr. Mike

Tenneson 외, 2006). 가정에서 이루어지는 기본 학습과 기초 학습을 바탕으

로 학교에서는 그 지식과 사실을 완전히 이해하는 것에 초점을 둔다. 또한

기본 내용을 응용할 수 있는 문제나 상황이 학생들에게 제시되어 수업 시간

동안 문제나 상황을 해결하면서 더 높은 차원의 학습이 이루어지도록 교사

는 학생의 문제해결을 돕는다.

둘째, 학습의 과정 중에 학생이 스스로 학습을 조절할 수 있는 여지를 더

많이 만들어주어 학생이 스스로 학습에 책임지는 분위기를 만든다(Dr. Mike

Tenneson 외, 2006). 뒤집힌 교수학습모형이 제대로 구현되기 위해서는 학

생이 자기 주도적으로 학습을 성취하려는 자세와 의지가 무엇보다도 우선시

갖추어져야 한다. 즉, 학생 스스로 가정 학습을 반드시 해야 하며, 학교 학

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습 중 주어진 과제나 문제를 학생이 해결하고자 하는 의지와 자세를 꼭 갖

추어야 정상적인 수업이 진행될 수 있다. 따라서 가정 학습, 학교 학습 전반

에 걸쳐 학생 스스로 책임을 지고 스스로 학습을 조절해 나가야 한다.

셋째, 동료학생에게서 배울 수 있는 기회를 더 많이 제공한다(Dr. Mike

Tenneson 외, 2006). 뒤집힌 교수학습모형 아래에서 교사는 최대한 뒤로 물

러나서 학생들의 상황을 지켜보는 것이 좋다. 즉, 학교 학습 중에 주어진 문

제 상황을 옆의 동료학생과 협력하고 의논하면서 해결해나갈 수 있는 시간

과 기회를 최대한 제공하여 서로가 서로에게서 배울 수 있는 기회를 만들

수 있도록 해야 한다.

다. 특징

뒤집힌 교수학습모형이 이전의 전통적인 교수학습모형과 구별되는 특징은

다음과 같다.

첫째, 토론 학습을 교실 수업 전반에 활용할 수 있다. 토론 학습은 학생들

이 중심이 되어 진행되도록 하며 교실 외부의 교육 내용을 수업으로 가져와

내용을 더 심화․확장시킬 수 있는 기회를 제공한다. 또한, 또래 간의 협동적

활동의 과정에서 학생들은 필요에 따라서 다양한 토론 활동을 거치면서 문

제를 해결해 나간다(Brian Bennett 외, 2012).

둘째, 다루는 학습 내용에서 차별화를 꾀할 수 있다. 수업 내용으로 실제

현실과 관련된 내용이 주어질 수 있고, 수업 시간 중에 학생들이 학습 내용

과 관련된 도전적인 활동이 가능하다(Brian Bennett 외, 2012).

셋째, 뒤집힌 교수학습모형 아래에서는 학생들의 역할이 바뀔 수 있다. 학

생들이 강의 비디오, PPT를 만들고 배운 내용을 동료 학생들과 공유한다.

온라인에 있는 자료를 찾기 위해 다양한 기술을 사용하며 교실의 안과 밖에

서 동료학생들과 협력, 토론한다(Schoolwires, 2012). 다음은 뒤집힌 교수학

습모형에서 학생들이 활동하는 장면을 설명하는 문장이다.

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뒤집힌 교수학습모형에서는 학생 주도적이며 협동적인 학

습이 자연스럽게 이루어지므로 학생이 수업을 이끌어나가는

주도적인 역할을 담당하게 된다. 기본적인 학습 내용을 가정

에 학습 한 후에 이루어지는 학교의 교실 학습은 학생들이

스스로 또는 동료학생과 함께 문제를 해결해나가면서 진행되

므로 학생 주도적인 학습 분위기가 조성될 수 있다. 또한, 자신의 상황에 맞게 스스로의 학습을 조절하는 역할을 담당할

수 있다. 그리고 그들이 이미 알고 있는 지식을 활용하여 자

기 주도적으로 또 다른 지식이나 사실을 도출할 수 있으며, 학생들은 스스로 학습하면서 도출한 새로운 내용에 대해 각

자가 지적 소유권을 갖게 된다. 학생들은 수업 시간 중에 탐구할 문제를 접하고 난 후로

정해진 교육과정을 넘어서서 무엇인가를 찾을 수 있는 자유

를 갖게 되어 더 확장된 범위의 학습을 경험할 수 있다. 따라서 학생들은 전통적인 교육과정의 범위를 넘어선 상태에서

주어진 문제를 해결하고 비판적으로 사고하는 활동에 활발하

게 참여한다. 이로써 학생들은 수동적인 청취자에서 능동적인 학습자로

역할을 전환하는 기회를 만들 수 있으며(Brian Bennett 외, 2012) 이는 학생들이 교육의 중심에 당당히 서는 이상적인

교육의 모습을 실현가능하게 한다.

넷째, 뒤집힌 교수학습모형 아래에서는 학부모들의 역할이 바뀔 수 있다.

먼저, 학부모가 이전의 교육 환경보다 학습하는 것에 더 깊게 관여하면서

학생에게 도움을 줄 수 있다. 특히, 수학이나 과학의 경우 학부모가 배웠던

내용과 다른 내용을 현재의 학생들이 배우고 있는 경우 학부모 역시 비디오

나 동영상 등을 통해 최신의 개념을 다시 배우고 학생들에게 도움을 줄 수

있다. 또한 쉽게 온라인 문서, 정보, 학생의 학습과정 정보 등에 접근할 수

있으므로 학교에 직접 학습에 관련된 요구하는 정도가 줄어들 수 있다. 학

부모가 교사와 상담하는 내용에 있어서는, 과거에는 수업시간에 학생이 어

떻게 행동하고 있는지에 관한 물음이 주된 관심사였다면 이제는 학생이 학

습을 잘하고 있는지에 관한 물음으로 관심사를 바꾸게 한다. 학생이 의도하

는 방향으로 학습을 잘 따라오지 않는 경우 교사와 학부모가 협력하여 학생

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의 학습을 도울 수 있는 방법의 폭이 이전보다 훨씬 넓어질 수 있다. 뒤집

힌 교수학습 모형에서 제공되는 온라인 비디오와 퀴즈는 학생과 학부모의

정보 마찰을 줄여주는 역할을 함으로써 더 효율적이고 바람직한 가정학습이

유지될 수 있도록 도와준다(Schoolwires, 2012).

라. 한계점

시간이나 자원의 한계가 많은 학교의 교실 학습을 보완할 수 있는 여러

교육적 장점을 가진 뒤집힌 교수학습 모형도 다음과 같은 측면에서는 한계

점을 지적 받을 수 있다.

첫째, 컴퓨터가 없거나 초고속 인터넷 망이 구축되지 않은 경우 등 가정

에서 온라인 콘텐츠를 제공받을 수 있는 환경이 갖추어지지 않은 학생들이

있을 수 있으므로(Ronald Williamson, 2012), 이러한 학생에 대한 교사의 사

전 고려나 대책 마련이 필요하다.

둘째, 뒤집힌 교수학습 모형에서는 학생들이 방과 후 가정에서 상당량의

시간을 온라인 자료를 보는데 소요해야 해야 하므로(Ronald Williamson,

2012), 이로 인해 가정에서 다른 여가나 실습 활동 등을 할 시간을 빼앗길

가능성이 있다. 따라서 사전에 교사는 학생들이 가정 온라인 학습을 접하는

시간을 최대한 짧게 하면서도 최대의 효과를 낼 수 있는 방법에 대해서 고

민하여 수업을 설계할 필요가 있다.

셋째, 교사가 교실 수업 전에 학생들의 가정학습 정도를 충분히 파악한

후, 그 결과에 맞게 곧바로 수업계획안을 수정․보완해야 한다(JiTT; Just in

Time Teaching). 따라서 전통적인 수업에 비해 뒤집힌 교수학습모형은 교사

들에게 단위 수업 시간을 준비하는 데 더 많은 시간과 노력을 요구한다. 잡

무가 많은 우리나라의 교사들에게는 가정 이전에 수업계획안을 작성하고,

동영상 콘텐츠를 만들고, 수업하기 전에 가정학습 결과를 확인하고, 그에 따

라 JiTT를 수행한다는 것은 여간 힘든 일이 아니다.

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2. 교수학습활동과 매체 제작

뒤집힌 교수학습모형에서의 교수학습활동의 절차와 적용 시 유의사항, 교

사의 역할, 매체 제작 등을 구체적으로 살펴보았다.

가. 교수학습활동의 절차

뒤집힌 교수학습모형의 교수학습활동은 계획 및 설계 단계, 가정학습 단

계, 학교수업 단계, 심화학습 단계 등 크게 4단계로 구분할 수 있다(Richard

White, 2012).

1) 계획 및 설계 단계

뒤집힌 교수학습 모형 교수학습활동의 첫 단계인 계획 및 설계 단계는

교사가 수업의 전체적인 틀을 계획, 설계하는 단계로서 학습모형의 특징, 학

습 환경 상황 및 학생들의 특성을 면밀히 분석하여 학습단원, 학습 과제, 학

습 활동 등을 선택, 결정하는 단계이다. 본 단계의 구체적인 내용을 살펴보

면 다음과 같다.

첫째, 교사는 먼저 뒤집힌 교수학습모형을 적용시키고자 하는 학습단원을

결정한다. 모든 단원을 뒤집힌 교수학습 모형을 적용시켜 수업을 할 수 있

는 것은 아니므로, 뒤집힌 교수학습 모형을 적용시켜서 수업을 할 경우 더

나은 교육 효과를 가져 올 수 있는 단원을 살펴보고 학습단원에 대한 충분

한 사전 검토가 이루어져야 한다.

둘째, 학생들에게 제공할 가정 학습 과제 결정한다. 교사는 가정에서 학생

들이 본 것, 한 것 중 무엇에 대해서 질문을 할 것인지를 미리 생각해야 한

다. 이 질문은 곧 가정 학습 뒤에 학생이 스스로 생각해보고 해결해야 하는

가정학습 과제가 된다.

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셋째, 교실에서의 후속 활동을 결정한다. 학생들의 과제 결과물을 어떻게

평가할 것인지를 사전에 정하고, 가정학습의 내용을 후속활동을 통해 계속

해서 어떻게 연결, 강화, 확장시킬지를 고려해야 한다.(Richard White, 2012)

이 때 사전 학생의 질문과 피드백, 온라인 퀴즈 결과 등을 충분히 고려하여

교실 후속 활동을 결정할 필요가 있다.(Schoolwires, 2012) 교사는 학생들의

이해 정도나 수준을 파악하여 교실 후속 활동의 난이도와 확장 정도를 유연

하게 변화시켜야 한다.

2) 가정학습 단계

가정학습 단계는 학생과 교사가 설계된 수업을 본격적으로 실행하는 첫

활동으로서, 학생의 가정학습과 교사의 학생평가가 이루어지는 단계라 할

수 있다. 본 단계의 구체적인 내용을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 학생들이 온라인 학습이나 동영상 등을 통해 가정 자율학습 후 주

어진 과제물을 해결한다(Richard White, 2012). 교사가 온라인 도서관, 기사,

과제, podcast 등을 첨부한 학습 자료를 비디오, 인터넷, 블로그 등의 방법

을 통해 학생에게 제공한다(Schoolwires, 2012; blended-classrooms, 2013). 강

의 청취 후 학생들은 주어진 학습 자료를 듣거나 보고난 후 배운 것을 정리

하여 교사에게 다시 보내는 과제를 해결하거나 간단한 확인 퀴즈 등을 풀면

서 가정 학습을 진행한다(Schoolwires, 2012).

둘째, 교사는 학생의 과제 결과물을 통해 가정학습 성취정도를 평가하고

학교 교실 수업 설계 내용을 수정․보완한다. 가정 학습의 과제 해결 결과물

을 평가하고 가정학습 중에 이루어진 학생들의 질문을 교사가 검토하여 학

교 수업 시간에 이루어질 학생들의 후속 활동을 보완하고, 수정하고, 확장한

다. 이러한 일련의 활동을 ‘즉시 교수법(JiTT; Just in Time Teaching)’이

라고 한다. 학생들이 가정에서 학습을 하지 못한 경우, 그에 대한 대책을 이

때 수립해야 한다. 일부 학생들은 쉬는 시간이나 수업 중에 비디오 강의를

듣게 하거나, 수업에 실제 참여하면서 자연스럽게 습득하게 할 수도 있다.

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3) 학교 수업 단계

학교 수업 단계는 가정 학습의 결과물을 분석하고, 그 결과를 바탕으로

더욱 심화된 과제로 지식을 발전시키는 단계이다.

본 단계에서 학생들은 가정 학습 때 공부했던 개념을 직접 실제 적용시켜

보고, 경험, 토론, 발표, 인터뷰 등을 통해 개념을 보다 쉽게 이해하는 시간

을 갖는다(blended-classrooms, 2013). 학생들이 문제를 해결하거나 상황을

분석하기 위해 그동안 배운 것들을 적용한다.

적용은 학생들이 다양한 실제적인 관점에서 개념을 생각하도록 한다. 예

를 들어, 수학에서는 공식을 문제 해결에 사용하도록 요구한다. 또한 학생들

은 자신들이 배운 학습 내용에 대한 이론적인 확장을 이끌어 낸다. 이러한

활동들은 학생들이 개념을 새로운 방법으로 적용할 수 있는 기회를 주고 내

용에 대한 이해를 깊게 한다. 예를 들어, 학생들이 특정한 유형의 문제를 해

결하는 것을 배우게 되면, 문제에 또 다른 구성 요소를 더하거나 다른 방법

으로 문제를 해결하도록 문제를 바꾼다(Lauren Margulieux, 2013).

개념에 관한 토론하기, 오해를 해결하는 학습을 할 수 있으며, 보충학습이

필요한 학생들에게는 개념 이해에 도움을 주는 활동을 진행하기도 한다

(Ronald Williamson, 2012).

여러 가지 수준별 후속 활동 후에는 후속 활동 성취정도를 알아볼 수 있

는 평가가 이루어진다(blended-classrooms, 2013).

첫째, 총괄평가는 학생들이 학습목표에 도달했는지 여부를 알기 위해 사

용된다. 총괄평가는 수업의 마지막에 종이 같은 것으로 학생들이 배운 것을

확인하는 평가이다. 전통적인 교수학습모형에서의 학습 목표는 학습 내용에

초점이 맞추어져 있었던 반면, 뒤집힌 교수학습모형에서의 학습 목표는 문

제를 해결할 수 있는지에 맞춰져야 한다. 학습활동이 학습 목적에 상응하는

지 확인하는 것이 중요한 것처럼, 평가가 학습 목표와 상응하는지 확인하는

것 또한 중요하다.

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둘째, 형성평가는 총괄평가와 달리 학습 과정의 마지막 결과를 평가하기

보다는 학습의 과정 중에 발생한다. 형성평가에서는 학생 자신의 행동이 어

떤 피드백에 의해 변화되는 것이 중요하다. 형성평가를 포함하는 것은 뒤집

힌 교수학습모형에서의 중요한 이점이다. 왜냐하면 뒤집힌 교수학습모형은

교사와 상호작용하기에 수업 시간이 자유롭고 학생들은 총괄평가 이전에 자

신이 한 것에 대해 좀 더 형성적인 피드백을 받을 수 있기 때문이다. 이런

종류의 상호작용은 학생들의 이해를 도울 수 있다. 왜냐하면 학생들은 명확

하거나 상세한 설명을 요구하기 피드백이 필요하기 때문이다(Lauren

Margulieux, 2013).

셋째, 쪽지시험(The Minute Paper)은 보통 수업의 끝부분에 학생의 지식

수준을 알기 위해 실시하는 짧고, 비형식적인 서면 평가이다. 학생은 약간의

시간동안 자신의 답변을 생각하고 1분간 서술한다. 또한, 학생들이 학습 개

념들 사이를 연결하여 그린 그림인 개념도를 그리게 한다. 이 활동은 학생

들이 정보를 통합하고 학습 내용에 대해 전체적으로 생각하게 하며, 학습

내용에 대한 기억과 이해의 정도를 높이고 더 높은 수준의 사고 기술을 발

달시킨다.

이러한 평가를 시행할 때 동료 평가(Peer feedback)를 활용하면 이로운

점이 많다. 평가 받는 학생은 자신이 한 일에 대해 피드백을 받고, 평가를

하는 학생들은 다른 사람들의 과제를 보면서 다시금 배울 수 있는 장점이

있다(Lauren Margulieux, 2013).

4) 심화학습 단계

학생들이 학습한 것을 지속적으로 공부할 수 있도록 인터넷상의 웹사이트

나 웹페이지를 구축한다(Richard White, 2012). SNS(Social Network Services)

의 채팅방이나 블러그, 위키, 페이스북, 클래스팅 등을 통해 동료 학생 간에

학습과 관련된 대화를 함께 나누고 공동 프로젝트를 완성해 나가며 관련 사

진과 자료들을 계속해서 수집하고 정리해 나간다.

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나. 적용 시 유의사항

뒤집힌 교수학습모형은 전통적인 교수학습모형의 수업 진행 방식의 전반

적인 혁신을 추구한다. 올바른 뒤집힌 교수학습모형의 적용을 위해 수업의

구성 요소인 수업 환경, 교사, 동영상 활용 측면으로 구분하여 적용 시 유의

할 사항을 살펴보았다.

1) 수업 환경 측면

뒤집힌 교수학습모형을 적용한 수업 시 수업 환경적 측면에서 교사가 유

의하여야 할 사항은 다음과 같다.

첫째, 디지털 자료를 어디서든 사용할 수 있는 웹하드나 인터넷 포털사이

트를 만들어라(Cisco, 2014). 교사가 제공하는 콘텐츠와 학생들이 만들어 나

가는 다양한 결과물을 서로 쉽게 공유하고 어디서든 활용할 수 있도록 웹하

드, 블로그 등을 만들어 활용하는 것은 시공을 뛰어넘는 협동학습 수업 환

경 구성을 위해 반드시 필요하다.

둘째, ‘보편적인 평가’와 더불어 ‘기준이 되는 디지털 자료’가 학습

에 활용되어야 한다(Cisco, 2014). 교사는 열린 분위기에서 수업을 이끌어나

가되 수업의 방향을 잡아줄 수 있는 명확한 기준을 정확히 제시하여야 한다.

셋째, 다른 학생들과의 핵심 토론을 통해 학습에 적극적으로 참여하도록

격려하라. 소그룹 토론, 짝이나 팀 기반의 프로젝트 활동 후 보고서를 작성,

발표하도록 하고 질문을 주고받을 수 있는 시간을 갖게 하라(Dr. Mike

Tenneson 외, 2006). 다양한 교실 수업활동의 결과물로서 보고서를 작성, 발

표하고 결과물을 서로 공유할 수 있는 시간을 제공하여 동료학습이 일어날

수 있도록 구성하는 것이 좋다. 토론의 과정을 통해 주어진 문제나 과제를

해결해 나갈 수 있도록 수업을 설계하고 원활한 토론을 위해 사전에 토론하

는 방법에 대해서 미리 강의하는 것도 좋을 것이다.

넷째, 교사는 학생들에게 즉각적인 피드백을 제공하고 학생의 온라인 과

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제 제출 및 자기평가를 사용하라(Dr. Mike Tenneson 외, 2006). 교사는 학생

의 평가나 과제에 대한 즉각적인 피드백을 제공해야 한다. 또한 학생 스스

로 자기를 점검할 수 있는 매뉴얼을 제공하여 자기평가로 스스로의 위치를

가늠할 수 있도록 하며 과제 결과물을 온라인으로 제출하는 시스템 환경을

구축하여야 한다.

다섯째, 학생들이 그들의 관심 분야를 추구할 수 있고 서로 다른 학생들

의 학습 방식을 인정할 수 있는 여건을 갖춘 환경을 제공하라(Dr. Mike

Tenneson 외, 2006). 뒤집힌 교수학습 모형을 꾸준히 적용시켜 나가기 위해

서는 학생들이 열린 교육 방식에 대해서 이해하고 동료학생의 개성을 서로

인정하는 분위기를 만들어 나가야 한다. 이를 위해 사전에 서로의 다름을

통해 더 높은 성과물을 얻어낼 수 있다는 사실을 경험할 수 있는 수업을 진

행해보는 것도 의미가 있을 것이다.

여섯째, 뒤집힌 교수학습 모형 적용 수업이 이루어진 후에는 학생들에게

자신의 학습 속도를 스스로 결정하도록 하라(Cisco, 2014). 뒤집힌 교수학습

모형은 학생들 개개인의 수준별 학습을 지향하기 위한 이상적인 모델 중의

하나이다. 본 수업이 진행된 뒤 이루어지는 계속적인 탐구활동은 학생이 스

스로 수준에 맞는 과제를 선택하여 이루어질 수 있도록 다양한 수준의 과제

를 제시해야 한다.

2) 교사 측면

뒤집힌 교수학습모형을 적용한 수업 시 교사 측면에서 유의하여야 할 사

항은 다음과 같다.

첫째, 기계에 대해 잘 아는 교사는 ‘조언자’로서 참여하며 학생들의 전

문성 신장을 위해서 활동적인 활동을 하도록 장려해야 한다(Cisco, 2014). 수

업에 사용되는 모든 기계에 대해서 사전에 교사가 작동이나 요령을 익혀 학

생들에게 관련정보를 제공하여야 한다. 학교 수업시간에 이루어지는 활동은

프로젝트 형식이나 문제해결 등의 활동성을 요구하는 과제를 선정하여 학생

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들이 기초 단계에서 더 높은 단계로 나아갈 수 있도록 기회를 제공해야 한다.

둘째, 교사는 다음과 같은 이유로 뒤집힌 교수학습 모형을 적용해서는 안

된다(임진혁 외, 2013). 깊은 고민 없이 새로운 교육 전략이라는 의무감으로

적용한다거나, 21세기에 어울리는 테크놀로지를 이용하는 디지털 수업일 될

것 같아 시도하는 것, 더 이상 수업에 더 많은 노력을 하지 않아도 될 것

같고 이것이 업무를 줄여주고 더 쉽게 일할 수 있을 것 같아서 수업에 적용

하는 것은 뒤집힌 교수학습모형을 수업에 적용하는 목적으로 적합하지 않다.

셋째, 뒤집힌 교수학습모형 수업 환경에서는 교사와 학부모의 대화 내용

이 달라져야 한다. 사실 조용히 앉아서 예의 바르게 행동하고 다른 아이들

을 방해하지 않으며 공부하는 학습 태도는 전통적인 수업에만 도움이 된다.

따라서 교사와 학부모는 아이들이 잘 배우고 있는지, 학생들의 학습을 어떻

게 도와줘야 하는지, 아이가 왜 학습에 어려움을 겪는지에 대해서 고민하며

학부모와 논의해야 한다(임진혁 외, 2013).

3) 동영상 활용 측면

뒤집힌 교수학습모형을 적용한 수업 시 동영상 활용 측면에서 유의하여야

할 사항은 다음과 같다.

첫째, 비디오 제작 착수 전 비디오 강의가 원하는 교육 목표를 달성하기

위한 적절한 교수 도구인지 미리 심사숙고해야 한다. ‘테크놀로지를 위한

테크놀로지 이용’은 학생들에게 도움이 되지 않는다. 제작에 앞서 전문적

관점으로 판단하고 동료, 멘토, 학생들에게 의견을 물어보는 것이 좋다(임진

혁 외, 2013).

둘째, 학생이 동영상 시청동안 MP3 플레이어, 휴대전화 등 주위를 산만하

게 하는 다른 것들을 치우도록 해야 한다(Dr. Mike Tenneson외, 2006). 동영

상 강의 시청은 집중된 분위기 속에서 이루어져야 한다. 동영상 시청 시 주

변을 정리하고 시청할 수 있도록 교사가 동영상 제작 시에 강의 시작 전 분

위기를 정리하는 멘트를 넣어 주위를 환기시키는 것이 좋다.

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셋째, 뒤집힌 교수학습 모형을 적용하기 전에 미리 동영상을 활용한 효과

적인 학습법을 학생들에게 가르쳐라(Jonathan Bergmann외, 2012). 뒤집힌 교

수학습 모형의 단계 중 가정학습에서 이루어지는 동영상 시청은 원활한 학

교 학습 단계가 이루어지기 위해서 매우 중요하다. 따라서 미리 학생이 동

영상 시청하는 방법이나 효율적인 동영상 시청 학습법을 알고 있어야 한다.

특히 동영상 강의 청취 시 필요에 따라 스스로 멈추고 되감을 수 있다는 점

을 강조할 필요가 있다(Dr. Mike Tenneson외, 2006). 동영상 강의 청취의 장

점은 스스로 강의 청취의 속도를 조절할 수 있고, 이해되지 않는 부분은 반

복하여 청취할 수 있다는 것이다. 따라서 이러한 장점을 학생들이 활용하면

서 강의를 청취할 수 있도록 이에 대해서 교사가 언급 할 필요가 있다. 또

한 강의 멈춤 버튼을 이용하여 강의 요점을 노트에 필기할 수 있도록 지도

하여야 한다(Dr. Mike Tenneson외, 2006). 학생이 동영상 강의 청취를 하는

동안 내용을 단순히 듣고 흘려보내지 않고 핵심 내용을 기록 정리하면서 들

을 수 있도록 요점 정리 과제를 첨가한다. 이때, 멈춤 버튼을 이용해서 노트

에 필기할 시간을 확보하도록 안내한다. 이때, 코넬식 필기법1)(Cornell

note-taking method)으로 이해가 되지 않는 부분을 따로 정리하여 수업 시

간에 교사에게 질문을 할 수 있도록 준비시킬 수 있다. 그리고 교사는 학생

들의 질문을 통해 동영상 강의의 효과를 측정 가능하다. 만약 많은 학생들

이 비슷한 질문을 한다면 동영상 강의가 그 주제를 제대로 전달하지 못했다

는 의미이므로 본 동영상을 보완하거나 새로 만들어야 한다(Dr. Mike

Tenneson외, 2006).

다. 교사의 역할

뒤집힌 교수학습모형을 적용한 수업을 하는 동안 교사는 전통적인 교수학

1) 내용을 조직하여 필기하는 방법으로 페이지를 두 컬럼으로 나누어 한쪽에는 내용을 필기(주로 오른

쪽), 다른 쪽에는 질문 또는 키워드(주로 왼쪽)를 적는 방법

- 24 -

습모형을 적용한 수업을 할 때와는 전혀 다른 역할이 요구된다. 뒤집힌 교

수학습모형의 수업을 이끄는 교사는 다음과 같은 역할을 해야 한다.

첫째, 안내자와 코치, 조력자로서의 역할을 수행한다. 교사와 학생이 서로

다르게 생각하는 것을 권장하며 교사는 안내자, 코치, 조력자로서의 역할을

한다(Cisco, 2014). 뒤집힌 교수학습 모형 하에서 교사는 학생의 개성과 생각

을 존중하는 자세를 견지해야 한다. 즉, 서로가 가진 의견과 생각을 대화를

통해 알아나가고, 학생이 올바른 방향을 찾아나갈 수 있도록 적절한 실마리

를 제공하는 조력자의 모습을 보여줄 필요가 있다. 또한 교사는 학생들이

수업을 하는 일련의 과정 중에 필요한 사항이나 절차, 방법 등을 소개하고

안내하는 역할을 하게 되는데, 항상 학생의 곁에서 학생의 상황을 지켜보며

적극적인 안내자 역할을 자처해야 한다.

둘째, 수준별 처방자로서의 역할을 한다. 학생들과 대화하면서 소규모 모

둠과 일대일 상호작용을 하면서 그들의 현재 상태를 점검하고 학생간의 학

습 정도의 차이를 인식하고 그에 대한 처방 교육을 실시한다(Cisco, 2014).

교사는 학생과 상호작용하면서 그들의 이해정도를 파악하고 그에 맞는 적절

한 수준별 처방을 제시해야 한다. 모든 학생들이 동일한 학습 이해 수준을

보일 수는 없다. 따라서 학생의 수준을 간파하고 학생 개개인에 맞는 적절

한 학습 과제 및 과제 수행 방법 등을 제시해 줄 필요가 있다.

셋째, 동료 협력자로서의 역할을 한다. 교사와 학생이 동등한 입장에서 지

식을 공유하고 각자 자신만의 콘텐츠를 개발한다(Cisco, 2014). 뒤집힌 교수

학습 모형 하에서 교사는 학생과 함께 상호작용하면서 주어진 과제를 공동

으로 해결해 나가는 자세를 견지할 필요가 있다. 또한, 학생들에게 최적의

학습 환경을 제공하기 위해서 부단히 자신만의 콘텐츠를 개발하기 위해서

꾸준히 연구해나가는 자세도 요구된다.

넷째, 수업 계획 설계자가 되어야 한다. 학생들이 행하는 일련의 과정을

지켜보고 따라가면서, 개별 학생의 필요에 맞는 처방을 제공하기 위해 수업

계획을 수정해가면서 더욱 효과적인 방법을 찾아나가는 역할을 한다. 교사

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의 최대 관심사는 학생들이 무엇을 배우고 그것을 어떻게 적용시키는가이다

(Schoolwires, 2012). 따라서 교사는 학생들이 받아들이고 있는 내용을 수시

로 확인하고, 그것을 어떻게 자기 것으로 만들어서 주어지는 문제에 적용시

켜 활용하는지를 계속해서 확인하며, 이에 대한 지속적인 피드백을 제공하

여야 한다. 또한 학생의 상황을 계속해서 관찰하고 평가하여 학생들의 상황

에 가장 적합한 교수 학습 환경을 설계하기 위한 다각적이고 즉각적인 수업

설계 변경 및 수정(JiTT)의 노력을 계속해야 한다.

다섯째, 콘텐츠 제공자로서의 역할을 수행한다. 학생들에게 좋은 자료와

깊은 사고를 할 수 있는 기회, 학교 수업을 듣기 전 집에서 배운 것을 확인

할 수 있는 문제 등의 콘텐츠를 제공해야한다. 뒤집힌 교수학습 환경에서

이전의 교육 환경보다 교사의 역할이 더 중요하다(Schoolwires, 2012). 교사

는 학생들이 스스로 생각하면서 학습해나갈 꺼리를 계속해서 찾고 이를 적

절히 제공할 책임이 있다.

라. 매체 제작 방법

뒤집힌 교수학습모형을 적용한 수업을 진행하기 위해서 학생들에게 제공

할 매체를 준비해야 한다. 이러한 매체 중에서 동영상 강의가 가장 많이 활

용된다. 동영상 강의를 제작하는 방법은 다양한 방법이 있을 수 있으며, 많

이 사용되고 있는 방법을 소개하면 다음과 같다(Jonathan Bergmann 외,

2012).

우선, 다른 교사가 제작한 동영상 강의를 활용할 수 있다. 처음 뒤집힌 교

수학습모형을 적용할 경우나 동영상 강의를 제작할 시간이 없는 경우, 능력

있는 다른 교사가 만든 비디오를 찾아 재가공하여 사용할 수 있다. 계속해

서 무료로 제공되는 온라인 비디오 자료가 폭발적으로 늘어나고 있으며 이

러한 동영상 자료에 대한 검색 방법도 점점 쉬워지고 있다.

또한, 동영상 강의 제작에 소모되는 시간이 걱정된다면 1년 동안의 교실

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수업을 그대로 녹화하여 활용하는 방법이 있다.

1) 동영상 강의 제작 도구

교사가 직접 동영상 강의를 제작하고자 한다면 <표 Ⅱ-1>에서 제시된 도

구를 활용할 수 있다.

도구 기능 및 설명

스크린캐스팅 소프트웨어 ․ 컴퓨터 모니터에 나타나는 모든 것을 기록 가능

디지털 펜 필기S/W ․ 디지털 펜 기능

H/W ․ 다양한 가격의 제품이 있음

태블릿 PC ․ 필기 기능, 일반 컴퓨터가 있다면 반드시 구입할 필요 없음

인터렉티브 전자칠판 ․ USB태블릿을 구입하여 어디서든 동영상을 제작 가능

마이크내장 마이크 ․ 음질이 좋지 않아 녹음 재생 후 음질을 확인해야 함

외장 마이크 ․ 두 사람의 목소리를 동시 녹음할 경우 고성능 마이크 필요

웹캠 ․ 노트북 부착용을 사용하거나 별도로 구입해야 함

녹화 소프트웨어 ․ 캠타시아 스튜디오(Camtasia studio), PIP(Picture-in-picture)

비디오카메라 ․ 과학현상을 동영상 강의으로 짧게 제작하여 사용하면 유용

<표 Ⅱ-1> 동영상 강의 제작 도구

동영상 강의 제작 도구를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첫째, 스크린캐스팅 소프트웨어(Screencasting software)는 컴퓨터 모니터

에 나타나는 모든 것을 기록한다.

둘째, 디지털 펜 필기(pen annotatoin)는 과학 수업 등 필기를 통해 수업

을 진행할 때 필요하다. 소프트웨어 제품으로는 마이크로소프트사의 파워포

인트에 디지털 펜 기능이 있다. 또한 모든 전자칠판용 소프트웨어는 필기

기능을 포함하고 있다. 하드웨어 제품으로는 60달러 이하의 USB 펜 태블릿

에서 4,000달러가 넘는 전자칠판까지 다양한 제품이 있다. 와콤사의 뱀부

(Wacom Bamboo)는 컴퓨터에 바로 연결해 쓸 수 있어 인기 있다. 무선 태

블릿은 수업 중 교실을 왔다갔다 움직이며 사용할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 태블릿 PC(tablet PC)는 필기 기능이 있으나 일반 컴퓨터가 있다면

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반드시 구입할 필요는 없다. 인터렉티브 전자칠판(interactive whiteboard)은

교실에서만 사용가능한 전자칠판을 장소에 구애받지 않고 비디오를 만들기

원하면 별도의 USB태블릿을 구입하여 어디서든 동영상을 제작할 수 있다.

넷째, 마이크(microphone)가 필요하다. 노트북 컴퓨터 내장 마이크는 성능

이 떨어지므로 녹음 재생 후 음질을 확인해야 한다. 외장 마이크는 마우스

나 트랙패드 클릭 소리를 녹음하지 않는 장점이 있다. 또한 USB 헤드셋도

음질이 우수하다. 무선 마이크는 움직이며 강의할 경우 좋으며 외국어 학습

시나 두 사람의 목소리를 동시 녹음해야할 경우에는 고성능의 마이크가 필

요하다. 웹캠(webcam)은 노트북 부착용을 사용하거나 별도로 구입한다.

다섯째, 녹화 소프트웨어(recording software) 중 동영상 제작에 많이 사용

되는 소프트웨어는 캠타시아 스튜디오이다. 캠타시아 스튜디오(Camtasia

studio)는 스크린캐스팅 프로그램으로 비디오 프리젠데이션과 교육 자료를

만드는 소프트웨어이다. 테크스미스(TechSmith)사가 제작하였으며, 스크린에

나타난 내용, 목소리, 웹캠에 찍힌 얼굴, 디지털 펜 필기 부분까지 모두 기

록 가능하다. PIP(Picture-in-picture)은 한 스크린에 두 개 이상의 화면을 보

여주는 기능이다. 메인 화면은 크게, 다른 화면은 작게 나오게 한다. PIP 기

능으로 녹화 중 웹캠 영상을 캡처할 수 있고 녹화 종료 후 편집 기능을 이

용해 PIP 크기와 위치를 조정할 수 있다. 교사의 얼굴을 띄우는 것이 학생

들의 공부를 방해하지 않을까 고민 하였으나 학생들은 교사의 목소리만 듣

는 것보다 얼굴을 함께 보는 것이 더 좋다고 한다.

여섯째, 비디오카메라는 스크린캐스트 자료가 동영상의 기본 뼈대이지만

비디오로 찍은 짤막한 클립을 활용하고자 할 때 필요하다. 과학 수업에서

과학 실험과 관련된 주변의 과학 현상을 비디오로 촬영하여 학생들이 세상

을 더 가깝게 경험하도록 할 수 있다. 실제 사례로 조나단 교사가 페루를

방문했을 때 안데스 산맥의 지질학 설명 모습을 비디오카메라에 담았으며,

스미스소니언박물관의 호프 다이아몬드 앞에서 다이아몬드의 화학적 성분을

설명하는 영상을 담아 활용하였다.

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2) 동영상 강의 제작 절차

동영상 강의는 다음의 4단계를 거쳐 제작된다(임진혁 외, 2013).

첫째, 수업 계획을 설정한다. 교사는 과목의 교육 목표를 세우고 비디오

강의가 교육 목표를 달성하는 데 적절한 교수 도구인지 판단한다. 동영상을

제작하는 것이 뒤집힌 학습의 전부가 아니라는 점을 반드시 기억해야 한다.

둘째, 동영상을 녹화한다. 프로젝트 시작할 때 이미 여러 해 동안 모아둔

수업용 파워포인트 파일의 슬라이드를 이용하여 강의를 녹화한다. 비디오를

계속해서 제작해 가면서 기존 강의 자료를 스크린캐스트 프로그램에 적합하

도록 보완하여 가는 것이 좋다. 동영상을 녹화할 때에는 학생이 앞에 있는

것처럼 교과 내용을 가르쳐야 한다. 보다 집중되고 짧은 영상이 필요하다면

대본을 이용하는 것이 좋으나 대본을 이용하지 않고 준비된 슬라이드를 이

용해 강의를 하면, 순간적으로 떠오르는 내용을 창의적으로 가르칠 수 있다.

또한 대화 식으로 수업을 진행하면 더 생동감 있게 동영상 강의를 구성할

수 있다.

셋째, 제작한 동영상을 편집한다. 잘못된 부분을 고치고 중요한 부분을 시

각적으로 강조하여 이해를 돕는다. 동영상 삽입, PIP 설정으로 스크린 영역

확대, 축소, 팝업(pop-up)창 삽입 등의 기능을 사용하여 이해를 높일 수 있

는 동영상을 제작한다.

넷째, 강의 동영상을 공개한다. 비디오를 어디 올려야 모든 학생들이 볼

수 있는지를 먼저 판단해야 한다. 이는 학교, 지역에 따라 정보통신 업무와

정보사용 규정이 다르고 강의 자료를 학생들에게 제공하는 방법이 서로 다

르므로 상황에 맞게 공개해야 한다. 학생들의 요구 사항, 네트워크 접근의

용이성, 온라인 동영상 호스트 사이트 사용 가능성을 고려하여 공개 장소를

결정한다. 강의 동영상을 온라인 호스트 사이트에 올려두고 교육청 관할 내

부 서버를 이용하여 교실의 컴퓨터로 접속하도록 하는 방법을 이용하거나

집에 인터넷이 설치되지 않은 학생들을 위한 DVD도 복사하여 활용하기도

한다.

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3) 동영상 강의 제작 시 고려 사항

동영상 강의를 제작할 때 고려 사항을 동영상 강의, 장비 사용, 강의 촬

영, 강의 내용, 접근성 등으로 구분하면 <표 Ⅱ-2>에 제시된 바와 같다.

구분 동영상 강의 제작 시 고려할 사항

동영상 강의․ 비디오는 짧고 간결하게 유지하라(Cisco, 2014; 임진혁 외, 2013).․ 강의시간의 절반 정도가 적당하며 20분보다 길지 않도록 하라(Cisco, 2014).

강의 촬영

․ 전문가로서의 화자와 문제제기하는 초보자가 대화하는 장면을 캡처하라(Cisco, 2014).․ 다른 교사와 함께 비디오를 만들라. 라디오 토크쇼처럼 한 사람은 학생 역할을

맡고 다른 사람은 전문가가 되어 연기하듯 강의를 진행한다(임진혁 외, 2013).․ 생기 넘치는 목소리로 녹화하라. 조나단 교사는 가끔 목소리를 바꾸어서 여러

나라의 언어와 방언, 억양을 섞어서 사용한다(임진혁 외, 2013).․ 디지털펜을 이용하여 필기하라. 복잡한 화학 문제를 스크린에 필기 기능을 이

용하여 쓰면서 설명하라(임진혁 외, 2013).․ 풍선말을 사용하라. 동영상의 중요한 부분을 강조해 학생들에게 큰 도움이 된

다. 문제 풀이 단계를 보여줄 때, 말로 설명하고 있는 진행 단계를 시각적으로 강조하여 보여줄 수 있다(임진혁 외, 2013).

강의 내용

․ 동영상 강의의 내용이 단순한 사실이나 수학 공식의 열거를 전달하는 식이어서는 안 된다(Schoolwires, 2012).

․ 학생들이 좋아할 동영상 만들어라(임진혁 외, 2013).․ 동영상 한 편에 한 가지 주제만 담아라(임진혁 외, 2013).․ 주제에 어긋나는 강의는 하지 말라(임진혁 외, 2013).․ 유머를 섞어라. 유머를 넣은 부분은 좋아하는 학생은 보고 싫어하는 학생은 빨

리 감기를 눌러 지나칠 수 있다(임진혁 외, 2013).․ 저작권에 유의하라. 비디오를 업로드하므로 저작권법을 준수해야 한다. 다른 사

람의 저작권을 침해하지 않도록 전문가와 상의하라(임진혁 외, 2013).

장비 사용․ 기술과 장비는 반드시 상호작용과 탐구의 기회를 무수히 제공하여 궁극적으로

학생의 학업성취를 이루는 데 도움이 되도록 하라(Schoolwires, 2012).

접근성․ 학생이 컴퓨터나 노트북을 통해 비디오를 보는 것을 넘어서서 모바일 기계를

사용하여 접근할 수 있도록 하라(Schoolwires, 2012).

<표 Ⅱ-2> 동영상 강의 제작 시 고려할 사항

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3. 뒤집힌 교수학습모형의 사례

미국의 프린스턴 MIT 하버드 버클리 등의 대학에서 학생들의 21세기 학

습자 역량 강화를 위한 프로그램으로 처음 개발된 뒤집힌 교수학습모형은

2007년 콜로라도의 Woodland Park High School의 화학교사 Bergman과

Sams에 의해 중등 교육과정에 도입되었다. 그리고 이제는 미국 영국 호주

캐나다 등에서 보편화된 교수법의 하나가 되었다.

가. 전통적인 뒤집힌 교수학습모형

전통적인 뒤집힌 교수학습모형은 2007부터 더욱 개념이 발전하여 전 세계

교육현장에서 적용되는 사례가 점점 늘어나고 있다. 뒤집힌 교수학습모형의

성공 사례를 소개하면 다음과 같다(Cisco, 2014).

1) Paradise Valley Unified School District(USD) in Arizona

물리교수인 Sandy Harness는 웹 사이트에 올릴 5분정도의 비디오를 만들

기 위해 iPad 를 사용한 것이 계기가 되어 뒤집힌 교수학습모형을 시작하게

되었다. 터치펜과 'ShowMe'(무료 어플리케이션)를 사용하여 비디오 안에 디

지털 자료를 첨부하고 완성된 비디오를 클라우드에 업로드 하였다. 도움이

필요한 학생들을 교사에게 이메일을 보내며 실시간으로 자료를 만들어서 온

라인상에 탑재하였다. 이러한 뒤집힌 교수학습모형 적용을 통해 온라인상에

서 교사가 할 수 있는 일의 양과 질이 엄청나게 향상되었다. 또한 비디오를

사용하는 학생들의 수가 증가하고 교사의 강의 시간은 상당히 감소하였다.

2) Explorer Middle School의 Carola Mantana

Hybrid 뒤집힌 교수학습 모형은 수업에 자주 결석하는 학생, 정규 수업을

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따라가기 힘들어하는 학생들에게 도움을 줄 수 있도록 자신의 수업을 영상

물로 제작하고 학생들이 그것을 집에서 볼 수 있도록 온라인상에 탑재하는

과정에서 생겨났다.

활용 방법은 다음과 같다. GoogleDocs를 사용하여 달력에 매일 배운 것을

온라인상에 탑재 보관하고 수업 중 소규모 모둠활동을 하는 학생들이 각자

의 iPad로 온라인 달력을 열고 필요한 내용이나 영상물을 본다. 다음으로

학생들은 주어진 과제를 완성하고 과제 완성 후 심화학습을 원하는 학생은

디지털 콘텐츠를 이용하여 복습을 한다. 그리고 성공적으로 과제를 완성한

학생들은 자유롭게 다음 단원의 학습을 진행할 수 있다. 교사는 학생들이

완성한 과제 결과물을 통해 실시간으로 학생들의 학습 진행상황을 점검한다.

Hybrid 뒤집힌 교수학습 모형 활용 후 학생들의 성취도가 많이 향상되었

는데 이것은 학생들이 필요한 횟수만큼 수업을 다시 볼 수 있으며 가정학습

중에는 그들의 부모들이 학생들에게 도움을 줄 수 있기 때문이었다.

3) Don Webster, Fluid Mechanics for Spring and Summer 2013

뒤집힌 교수학습모형을 적용하기 시작한 이유는 주제를 소개하고 학생들

이 문제해결에 숙달되도록 하기 위한 가장 효율성 있는 방법으로 인식했기

때문이었다(Lauren Margulieux 외, 2013).

수업 전 학생들은 미리 교사(Webster)에 의해 녹화된 강의를 본다. 강의

는 Tegrity lecture capture system과 webcam 그리고 태블릿 pc의 화이트보

드를 사용해서 만들었다. 강의 내용은 이론과 사례, 문제 풀이가 섞여 있었

습니다. 강의는 평균 11분 정도 되었고, 5분에서 21분 사이의 범위에서 이해

하기 쉬운 모듈들로 분산시켰다. 한 학기과정이 총 72개의 강의로 녹화되었

으며 전반적인 강의 시간은 전통적인 전달방식과 비교하여 짧았다. 왜냐하

면 몇몇 설명들은 활동적인 문제해결 활동으로 바뀌게 되었고, 강의 모듈은

질문이나 어떤 방해가 없어서 매우 집중되었기 때문이다. 많은 학생들이 미

리 녹화된 강의를 보면서 필기한 공책을 가지고 교실에 왔다. 또한 학생들

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은 명확한 질문거리들을 교실로 가져왔다. 비디오 강의에 대한 학생 반응은

주로 매우 긍정적이었다. 왜냐하면 학생들이 강의 속도를 조절할 수 있었기

때문이다. 학생들은 강의를 많이 볼 수 있었고, 헷갈리는 부분을 되감기 하

여 다시보고, 설명하는 부분을 멈추거나 심지어 속도를 빠르게 하여 보기도

했다.

수업 중 학생들은 수업시간마다 3~4개지 문제를 짝을 지어 해결했다. 비

슷한 수준의 짝을 맞추기 위해 교사(Webster)는 비슷한 학교성적을 가지고

있는 그룹(체계적인 분석 없이 학교 내신 성적에 기초해서 나누어진 그룹)

안에서 짝을 찾도록 했다. 학생 그룹들은 학생들이 짝으로 협력하기에 적절

한 크기의 화이트보드에서 각각 문제를 해결했다. 수업 중에 학생들은 랩탑

컴퓨터, 태블릿 그리고 스마트 폰으로 전자 교과서나 비디오 강의 등에 접

속했다. 수업 중에 교사(Webster)와 학습 도우미(TAs:Teaching Assistants)들

은 학생들의 질문에 답변을 해주었다. Webster 교수는 봄에는 40명 수업에

2명의 학습도우미를 가졌었고, 여름에는 24명의 수업에 1명의 학습도우미를

썼습니다. 만약 많은 학생들이 같은 질문이나 오개념을 가지게 되면 교수가

짧은 강의를 통해 그 내용을 명확하게 알려주었다. 수업 시간에 마지막 문

제에 대한 마지막 답변을 해주었고, 그래서 학생들은 자신들의 답에 확신을

가지게 되었다. 학생들은 때때로 자기가 화이트보드에 푼 것을 종이에 옮겨

적거나 스마트 폰으로 사직을 찍었다. 교사(Webster)는 수업이 잘 끝난 후

에 문제에 대한 풀이를 온라인으로 보내주었다. 수업 중에 해결한 문제에

대해서는 따로 점수를 주지는 않았지만 수업 중 문제해결 활동에 대한 참여

를 위해서 출석한 학생들에게는 course credit을 주었다.

수업 후 학생들은 약간의 숙제들을 개별적으로 수행하고 평가를 위해 온

라인으로 제출했다. 숙제 시스템은 교과서 출판사에서 제공하고 각각의 학

생들은 고유한 해결을 필요로 하기 때문에 서로 다른 문제를 받게 된다. 숙

제 시스템은 학생들의 답을 채점했고 학생들은 즉각적인 피드백을 받게 되

었다. 채점이 온라인 시스템에 의해서 진행되기 때문에 수업 도우미들의 가

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장 중요한 활동은 사무실의 시간과 교실에서 이루어지는 지도활동이 되었

다. 모든 웹 콘텐츠(강의 비디오, 숙제 시스템 그리고 파일공유 같은)은 web

app Net-texts를 통해 통합되고 조직되었다.

뒤집힌 교실은 교실이 학생들과 더 직접적이고 과외와 비슷하게 개별적인

접촉이 이루어지도록 만들었다. 과정이 진행되면서, 학생들은 100가지 이상

의 문제들(전통적인 방식에서 했던 숫자보다 2배정도 되는)을 해결했고, 활

동적인 문제해결로 과정을 만들고 수업 참여도가 증가했다. 모든 설문에서

이 코스 형식에 대해 친구에게 추천하겠다고 한 응답이 매우 많았다. 64명

중 2명의 학생만이 이 코스를 위해 추가 시간이 필요하다는 부분에 대해서

부정적인 답변을 했다.

4) Associate Professor Jung Choi, Biological Principles

먼저, 뒤집힌 교실을 시작한 이유 학생들의 학습 결과를 향상시키고 싶었

기 때문이다. 수업 전 학습 내용을 포함하는 다양한 자원에 연결되어 있는

“무교재”를 통해 학생들은 공부를 하게 된다. 이 무교재에 포함된 비디오

강의 들은 5~10분 길이이고 다양한 유형으로 표현되었다. 또한, 학생들은 숙

제를 자동으로 채점하고 교사가 그 결과를 수업 전에 확인할 수 있도록 하

는 Mastering Biology를 통해 숙제를 하게 된다(Lauren Margulieux 외, 2013).

수업 중 학생들은 수업 초반에 지식을 검색하게 되고 오개념들을 알기 위

해 질문에 답변을 한다. 그리고 난 후, 학생들은 보통 작은 문제해결 그룹

에서 수업 중 활동 간에 배운 개념들을 적용한다. 수업의 끝부분에서 학생

들은 결과를 다시 한 번 확인하고 활동의 이해를 확인하기 위해 질문에 답

변을 합니다. 학생들은 또한 성적을 위해 그룹 프로젝트 비디오를 찍어서

유튜브에 올린다.

몇몇 학생들은 뒤집힌 교실환경에서 잘 해냈지만 몇몇은 수업에 사용하는

시간의 양에 대해 부정적인 의견을 주었다. Choi는 뒤집힌 교실의 학생들이

블룸의 분류체계의 더 높은 수준의 평가 문항에서 이전의 전통적 수업방식

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의 학생들보다 더 높은 점수를 얻는다는 것을 알 수 있었습니다. 더불어서,

블룸의 분류체계 상 더 낮은 수준의 평가 문항에서는 특별히 다른 점이 없

었다.

5) University of Wisconsin-Madison

Hybrid 뒤집힌 교수학습 모형을 운영하고 있다. Mandarin Chinese의 수

업을 그 지역 안의 5개의 학교로 보내는 형식으로 한 명의 교사가 일주일에

한 번씩 5개의 학교를 방문하고 온라인상에 올린 비디오로 부족한 수업을

보충한다. 5개의 학교 중 한 학교에서는 종이 교과서에서 디지털교과서로의

전환을 꾀하고 있으며 그것에 대한 평가가 이루어지고 있는 중이다.

6) The Anoka-Hennepin

6개의 Cisco TelePresence System을 배치하여 행정실 뿐만 아니라 각 고

등학교에 도움을 주고 있다. Cisco TelePresence System은 예산의 문제로 진

행되기 힘든 교육과정을 한 지역에서 모든 학교로 계속해서 제공한다. 또한,

지역에 한정되지 않고 다른 교육기관의 강좌를 제공받을 수 있다.

7) St. Paul School

각 수업에 있어 협동학습을 진행할 수 있는 포털사이트를 운영하고 있다.

거의 모든 장치를 통해 학생들은 포털사이트에 접속하여 디지털 콘텐츠를

보고 교사와 함께하는 대화에 참여할 수 있다.

8) Oxford Community School in Michigan

매일 24시간 운영 가능한 ‘가상 학교’를 만들어 전 세계적인 학생들을

대상으로 온라인상의 비디오를 통해 수업을 제공한다. 조만간 Mandarin 언

어를 Michigan 주에서 가장 많은 프로그램을 통해 2,200명의 학생들에게 제

공할 것이다.

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9) Round Rock ISD에 있는 중학교

수학이나 과학 과목의 두 명의 교사가 자신이 맡은 반 수업을 영상물로 제

작하여 온라인상에 탑재한다.

10) Wake Country Public School

‘전문성 신장 기간’동안 교사는 리더로서의 역할을 한다. 혁신 교육자들

은 서로 토론을 하며 비디오로 찍혀진 기술이나 전략들을 빠르게 다른 동료

교육자들에게 전달한다.

11) Stillwater(MN) School 사례

10살인 케네디가 집에서 컴퓨터로 인터넷 로그인을 하여 Stillwater(MN)

School District 사이트 안에 있는 분수와 소수에 관한 선생님이 나오는 비디

오를 본다. 3분 정도의 비디오를 본 후 주어진 온라인 퀴즈를 푼다. 만약 온

라인 퀴즈를 풀다 틀리면, 자동으로 힌트가 제공된다. 한편, 케네디 선생님

은 케네디가 퀴즈를 잘 해결했는지 온라인에서 체크한다(Schoolwires, 2012).

그 다음날 수업시간 중에는 케네디가 이해한 개념을 더 확실히 하기 위해

서 학생 간 토론을 한다. 수업에서 교사와 학생이 모두 만족한 결과를 얻으

면 케네디는 배운 개념을 적용시킬 프로젝트에 다른 학생들과 함께 참여한다.

12) Jonathan Bergmann & Aron Sam

학년 초 학생들에게 효과적인 동영상 활용법에 대해서 가르친다(임진혁

외, 2013). 개념 학습을 할 경우, 먼저 가정 학습 시 학생들이 동영상을 시

청하는 동안 강의 요점과 내용과 관련해서 궁금한 점을 필기해 오도록 과제를

제시한다. 학교 수업 시간은 학생들이 적어온 질문에 대해서 서로 이야기를

나누는 질의응답 시간으로 시작한다. 이 때, 학생들이 잘 이해하지 못하는

부분을 명확히 알려주고 잘못 푼 문제나 오개념이 있다면 바로 잡아준다.

또한 연습 문제를 풀도록 하여 어제 배운 내용을 머릿속으로 떠올리게 하고

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문제를 풀면서 생기는 질문에 교사가 답을 해준다. 교사는 모범 답안지를

준비해 문제의 답을 확인하고 싶은 학생들에게 제공한다.

그 후 수업 시간 중에 학생들에게 학습 과제를 제시하여 다양한 체험 활

동(hands-on activites)과 자기 주도형 문제를 해결하도록 한다. 학습과제는

실험, 탐구 학습, 자기 주도형 문제 해결 활동, 퀴즈 형태 등으로 제시된다.

보통 총 95분 수업 시간 동안 한 개 이상의 과제를 수행하며, 이 때 교사는

정보 전달자가 아니라 학생 개별 지도자 역할을 하며 학생을 돕고 그들과

교류한다.

실험실습 수업의 경우, 전통적 수업에서는 실험 실습 후 관련 문제나 토

의 사항을 숙제로 내주는 것이 일반적이다. 그러나 뒤집힌 교수학습모형에

서는 가정에서 실험 준비를 위한 동영상 강의를 시청한다. 학교 수업 시에

는 가정에서 강의를 시청하면서 가진 질문에 대한 질의응답 시간을 먼저 갖

고 실험에 관련된 안전수칙을 설명한 후 실험을 시작한다. 이 때 교사는 실

험과 관련된 세세한 학생들의 질문에 답해주고 개별지도에 초점을 두어 실

험을 진행하며 실험 후 토론시간도 갖는다.

뒤집힌 교수학습 모형을 적용한 수업에서 학생들은 동영상 강의 시청 후

적절한 질문 만들기 과제 수행하기, 수업 과제 완성 후 다른 학생과 정보

공유하기 등의 책임과 의무를 성실히 이행하여야 한다.

교사 역시 뒤집힌 교수학습 모형을 적용한 수업에서는 전문가로서 학생들

의 질문에 성실히 답해주고, 학생들의 문제 해결을 도와주는 모범답안자료

를 충분히 제공하여 학생이 스스로 이해하면서 학습 동기를 부여하도록 돕

는 책임과 의무를 성실히 이행하여야 한다.

학생들은 학습에 관련된 다양한 탐구 주제에 관하여 본인이 이해하는 정

도를 보여줄 수 있는 콘텐츠를 제작할 수 있다. 이것을 블로그에 글로 올리

거나 동영상을 제작하고 팟캐스트(podcast)를 녹음하는 등 다른 동료학생들

에게 도움이 되는 교육용 자료를 만들 수 있다. 이렇게 학생이 만든 학습

콘텐츠는 여러 모로 큰 가치가 있다고 할 수 있다.

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13) 과목 유형별 적용 사례

과목별로 뒤집힌 교수학습모형을 적용시키는 사례는 다음과 같다(임진혁

외, 2013).

첫째, 외국어 수업은 가정학습 시 문법 설명, 기초 회화의 내용이 담긴 비

디오를 시청한다. 교실학습 시 회화 연습, 문학 작품 읽기, 이야기 만들기

등 배우는 언어를 실용적으로 사용하는 활동을 한다.

둘째, 수학 수업은 교실학습 시 수학 교구를 이용하거나, 더 복잡한 수학

개념을 학습할 수 있다. 또한 다른 STEM분야와의 연관성 등을 배우게 할

수 있다.

셋째, 과학 수업은 교실학습 시 POGIL(Process Oriented Guided Inquiry

Learning, 과정 중심의 탐구 학습)을 도입하여 자기 주도적 탐구 학습을 하

는 시간과 기회를 제공한다. 동영상은 개념 정리를 위해 보조 자료로 이용

한다.

넷째, 사회, 언어, 인문학 수업은 교실학습 시 가정학습 시 보고 온 강의

비디오와 관련된 사회 문제와 사건들을 토론하거나 실제 문서를 분석하고

법정에서 스스로를 변호하는 연습(pro se court) 등을 할 수 있다.

다섯째, 체육 수업은 가정학습 시 경기 규칙을 설명하는 동영상을 미리

시청한다. 학교수업 시간에 따로 규칙을 설명하는 시간 없이 체육 활동을

바로 시작할 수 있다.

여섯째, 프로젝트 기반 학습(project-based learning)은 학생들의 흥미에 기

초한 발견 기반 학습(discovery-based learning)을 실현하기 위해서 교육용

동영상을 이용하여 학생들 스스로 학습 내용을 결정하여 습득하게 하는 학

생 중심 학습법(student-directed approach)을 사용할 수 있다. 이러한 방법

은 시간을 허비하지 않으면서도 학습 동기를 효과적으로 유발하는 환경을

조성한다.

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나. 완전한 뒤집힌 교수학습모형

완전학습(Mastery learning)이란 학생들이 일련의 학습 목표를 자신에게

맞는 학습 속도로 달성하는 것으로 하나의 목표를 달성해야 다음 단계로 넘

어가는 개별 지식을 다루는 과목에서 적용된다. 완전학습이 갖추어야 할 필

수 요소로는 각자에 맞는 속도로 공부하기(개별 활동, 모둠 활동)가 가능해

야 하며 형성 평가를 통해 교사가 학생 이해 정도 측정하고 총괄 평가를 통

한 학생의 목표 달성 여부 확인할 수 있어야 한다. 또한 학습 목표에 도달

하지 못한 학생을 위한 보충학습이 실시되어야 한다.

완전학습은 학생의 학업 성취도를 높여주며 학생 간 협동 학습이 늘어나

게 한다. 공부에 대한 학생의 자신감이 높아질 수 있으며 주어진 학습 목표

에 다시 도전하는 학습의 기회를 제공하는 효과를 가진다. 완전학습에 대한

최근 동향을 살펴보면, 1970년대 인기를 얻는 듯 보였으나 학교에서 완전학

습 시스템을 실행하기 어렵다는 인식 때문에 거의 잊혀진 상태이다.

완전한 뒤집힌 교수학습 모형은 이러한 완전학습의 원리를 현대의 기술과

결합시킨 것이다(임진혁 외, 2013).

1) 적용 사례

수업 시작종이 울리면 교사는 모든 학생과 대화를 나누면서 학생의 진도

를 파악하여 학생의 학습 활동을 결정한다. 실험 준비가 되면, 실험 요점,

안전 교육을 설명하고 어느 부분에 집중해서 실험을 진행해야 하는지 알려

주고 시범 실험을 해야 하는 경우는 관찰실험 후 그것에 대해 토론한다. 학

생이 특정 내용을 이해하지 못한다면 전자칠판이나 스마트보드를 이용하거

나 아이들과 둥글게 앉아 주어진 과제에 대해 대화를 나눈다. 학생이 총괄

평가에서 학습 목표에 도달하지 못하면 개인 보충학습의 기회를 주고 수업

을 힘들어하는 학생에게는 다른 평가 방법을 제시하거나 학생 스스로의 방

식으로 학습 목표를 성취했다는 것을 보여줄 기회를 준다.

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2) 교사의 역할

완전한 뒤집힌 교수학습 모형을 수업에 적용하기 위해 교사의 역할은 다

음과 같다.

첫째, 학습 내용을 교사가 충분히 숙지해야 한다. 담당 과목을 완전히 통

달하여 학습 내용 간의 연관 관계를 종합적으로 이해하여 여러 주제를 언제

든지 연관시켜 생각할 수 있어야 한다.

둘째, 학생의 질문에 답을 모를 때는 솔직히 인정하고 학생과 함께 답을

찾아야 한다. 답을 알지 못할 경우 어떻게 해결하는지 보여주며 협동하는

방법을 가르쳐 줄 수 있으며 서로 연결된 정보의 바다를 잘 탐사하도록 안

내해야 한다.

셋째, 비선형식으로 수업을 진행시켜야 한다. 즉, 교사는 학생의 각자 다

른 학습 단계에 맞추어 도움을 제공해야 한다.

넷째, 학습의 주도권을 학생에게 주어야 한다. 무작정 통제만 하려는 교사

는 완전학습 교육 방식과 맞지 않다.

3) 필요한 선행 작업

완전한 뒤집힌 교수학습 모형을 교과수업에 적용시키기 전에 다음의 선행

작업이 필요하다.

첫째, 학생들의 이해력과 해결 가능성을 고려하여 명확한 학습 목표를 세

워야 한다.

둘째, 설정된 학습 목표를 효율적으로 도달할 수 있는 활동(탐구 활동인

지, 직접 강의인지 등)을 판단하여야 한다. 직접 강의가 효과적인 학습 목표

라면 그에 맞는 동영상을 제작하거나 찾아야 한다.

셋째, 학생들이 비디오를 시청할 수 있는 방법을 마련해야 한다. 인터넷에

비디오로 올리기, 학교 서버에 파일로 저장하기, DVD에 복사하기 등의 방법

을 고려할 수 있다.

넷째, 수업 중 할 수 있는 재미있는 학습 활동을 마련해야 한다. 강의 동

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영상 시청 소감 기록 노트와 학생이 할 실험 정보 및 연습 문제들을 담은

단원별 자료집을 만들어 학생들에게 나눠줄 수 있다. 또한 단원별 자료집

앞에 다음과 같은 안내서를 첨부한다.

․ 단원: 원자론․ 차시: 1차시․ 학습목표: 원자론의 변천 과정을 설명할 수 있다.․ 참고자료: 비디오1, 교과서: 5.1, 문제지: 원자론1․ 필수과제: 음극선관 실험․ 기타: 자료집에 포함되어 있지 않으므로 선생님께 여쭤볼 것

다섯째, 단원별 학생의 학습 목표 달성 여부를 측정할 수 있는 총괄 평가

를 여러 개 만든다. 컴퓨터 문제은행 시스템을 이용하여 효율적으로 작업할

수 있으며 무들(Moodle)의 퀴즈 출제 기능으로 시험문제를 출제, 관리할 수

있다.

4) 교육적 효과

완전한 뒤집힌 교수학습 모형의 교육적 효과는 다음과 같다.

첫째, 학생 스스로 자신의 학습을 책임지도록 가르친다. 조나단 교사 반에

쉽게 공부하기를 바라서 항상 C학점만 받아 낙제를 면하는 여학생은 완전

한 뒤집힌 교수학습 모델 시작 후 교사 앞에서 자신의 학습 이해 여부를 테

스트 받아야 했기 때문에 대충 수업을 할 수 없게 되었다. 이 학생은 배우

는 것에 시간과 노력을 투자할 만한 가치가 있다고 깨닫고 강의 동영상을

미리 보면서 학습 과정에 충실하고 교사에게 동영상과 관련해서 교사에게

더 심도 있는 질문을 하기 시작했다. 결국 반에서 실력이 가장 두드러지게

향상되었다.

둘째, 수업을 개별화하고 차별화한다. 모든 학생이 교사의 강의를 동시에

듣는 것이 아니며 학생의 능력에 맞게 수업이 진행되므로 개별화가 이루어

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진다. 학생 개인에게 맞게 차별화되고 비공식적인 형성 평가가 필수적으로

적용되고 평가 결과에 따라 교사의 기대치도 매일 바뀌게 된다. 반에서 가

장 똑똑한 학생 중 한 명인 레이첼에게는 완성된 과제물 중 사소한 실수가

발견되면 본인에게 돌려주고 스스로 그것을 찾아 고치도록 하였다. 반면, 화

학을 아주 어려워하는 샐리 같은 학생이 같은 과제물을 제출하고 학습 목표

를 달성했는지 검증받을 때는 핵심 개념을 이해했는지 여부를 체크하여 그

것을 익혔다고 판단되면 작은 실수는 문제 삼지 않고 다음 학습 목표를 세

워 성공적으로 완수할 수 있도록 다른 기준으로 평가하였다. 핵심 개념을

숙지하지 않고 넘어가지 않도록 신경을 쓰며 학생들과 정기적으로 만나고

대화하고 그들의 상황을 이해하도록 애쓴다.

셋째, 학습이 수업의 중심이 된다. 수업은 학생들이 무엇을 배웠는지 혹은

배우지 않았는지에 초점이 맞춰져있는 ‘학습 실험의 장(laboratories of

learning)’이 된다. 학생 스스로 학습에 대한 명확한 목적을 가지고 학교에

오며 교사는 학습에 필요한 도구와 자료를 제공하고 학생이 학습을 계획할

수 있도록 도와주고 지도한다. 나머지는 학생들에게 달려 있다. 교육의 초점

을 교사에게서 학생으로 옮기기 위해 ‘교실(classroom, 교사가 분필을 들고

학생들에게 지식을 전달하는 장면을 연상시키는 교사 중심의 의미를 강조

함)’을 ‘배움의 공간(learning space)’으로 부르기 시작했다. 이에 따라

그 곳에서 일어나는 일에 대한 우리들의 생각이 바뀌게 되고 학생들도 학교

가 가르침이 아닌 배움을 위해 존재한다는 것을 깨닫게 될 것이다. 학생들

이 배움의 중요성을 깨닫고 학교는 배움의 공간이 될 것이다.

넷째, 학생들이 즉각적인 피드백을 얻고, 교사의 문서 업무가 줄어든다.

비공식적인 형성 평가를 위한 개별 면담 시간에 학생들의 완성된 과제물을

교사가 보고 학생을 앞에 두고 즉석에서 ‘채점’을 한다. 학생은 본인이

알지 못한 부분이 무엇인지 알게 되고 교사와 학생은 틀린 부분을 논의하며

이를 정정하기 위해 다음 할 일을 계획한다. 만약 학생이 학습 목표를 달성

했다면 교사는 학생이 다음 목표를 완성하기 위한 계획을 짜도록 도와준다.

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텍사스주의 브렛 윌리 교사는 학생들에게 학습 내용 이해도를 교사에게 보

여주는 학생들의 반응을 트위터에 올리게 했다. 학생들은 대부분 “이제 우

리가 선생님을 가르치는 것 같아요. 예전처럼 시험만 보던 때로 돌아가면

안 될까요?”라고 말했다. 학생들은 과제 제출을 위해 심도 있게 배우고 많

은 노력이 필요하다는 것을 알게 되어 공부를 대충하는 것이 아니라 아주

열심히 해야 한다는 사실을 깨닫게 되었다. 교실 컴퓨터의 평가 프로그램으

로 학생들은 단원 평가 시험을 본다. 이 프로그램은 학생들의 성적을 매기

고 즉시 피드백을 준다. 시험이 끝나면 학생은 시험이 끝났다는 것을 교사

에게 알리고 결과를 함께 검토한다. 교사는 대화를 통해 학생이 어떤 부분

을 이해하고 이해하지 못했는지 알아낸다. 이러한 즉각적인 피드백은 한 단

원의 학습 목표를 달성해야만 다음 단원으로 넘어갈 수 있는 뒤집힌 완전학

습 모델에서 매우 중요한 부분이다.

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4. 뒤집힌 교수학습모형의 효과

뒤집힌 교수학습모형은 열악한 교육 환경 및 수업의 개선, 능동적인 학습

자 역할 부여, 교사 근무 상황의 개선 등의 목적을 위해 개발되었다. 뒤집힌

교수학습 모형을 교실 수업에 적용했을 때 얻을 수 있는 효과를 구체적으로

살펴보았다.

가. 교육 환경 측면

뒤집힌 교수학습모형의 적용으로 얻을 수 있는 교육 환경적 측면에서의

효과는 다음과 같다.

첫째, 교실 및 활용 도구의 확장이 가능하다. 뒤집힌 교수학습모형을 통해

학교 교육을 ‘교실 밖 환경’에서도 지속할 수 있다(Cisco, 2014). 인터넷

환경을 이용하여 훨씬 넓어진 교실 환경에서 학생들이 학습할 수 있는 교육

여건을 만들 수 있다. 또한 온라인 도구 활용을 통해 수업시간에 구애받지

않지 않고 광범위한 자료를 학생들이 활용할 기회를 줄 수 있다(Dr. Mike

Tenneson외, 2006). 넓어진 교실 환경에서 다양한 온라인 도구를 활용하여

학습자는 시공을 초월한 학습과 상호작용이 가능하며, 다양한 콘텐츠를 마

음껏 활용할 수 있다.

둘째, 디지털 환경을 활용할 수 있다. 다양한 디지털 자원 속에 살면서 그

것을 통해서 소통하는 것이 익숙한 학생들의 성향을 자연스럽게 학습에 허

용하여 서로 소통하는 수업을 만들 수 있다. 학습에 있어서 동영상, 디지털

문화와 맞서 싸우는 것이 아니라 그 문화 속으로 들어간다. 그리고 오히려

테그놀로지를 활용하여 교사와 학생이 더 많이 교류할 수 있다(임진혁 외,

2013).

셋째, 개별화 교육이 가능하다. 뒤집힌 교수학습모형으로 개별화된 교육이

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가능하다(Cisco, 2014). 가정학습 시 동영상 강의를 학생 스스로 자유롭게 속

도를 조절하면서 공부할 수 있으며 학교수업 시 이해력이 뛰어난 학생들이

소기의 학습 목표를 달성하면 풀어야 할 문제 수를 줄여준다. 또한 공부에

뒤처진 학생들은 핵심 내용만 이해하도록 지도할 수 있다(임진혁 외, 2013).

넷째, 토론 및 퀴즈 활용이 가능하다. 학교수업 중 수업 내용의 적용과 토

론에 더 많은 시간을 할애할 수 있다(Dr. Mike Tenneson외, 2006). 가정학습

단계를 통해 학교학습 중의 기초 핵심내용에 대한 강의 시간이 절약되어 학

생들이 학교학습 단계에서 기초 핵심내용을 실제 문제나 과제에 적용시켜보

는 활동을 바로 시작할 수 있다. 또한 문제나 과제 해결에 관한 결과물을

서로 공유하는 토론 시간을 통해 학생들의 이해와 사고 수준, 의사소통 수

준이 향상된다. 온라인 토론은 소극적인 학생을 토론에 포함시켜 100%의 학

생 참여가 가능하게 하며, 현장 토론보다 더욱 신중하게 생각하고 자신의

의견을 표현할 수 있는 기회를 제공한다. 그리고 복습을 위한 학습 내용 기

록으로 활용될 수 있다. 온라인 퀴즈는 학습에 관련된 독서의 동기를 제공

해 주고 수업시간을 절약하게 해 준다. 또한 즉각적인 피드백을 제공할 수

있어 완벽한 학습을 위한 반복이 가능하다.

다섯째, 뒤집힌 완전학습 프로그램으로 발전할 수 있다. 뒤집힌 완전학습

프로그램은 학생이 자신의 학습 속도에 맞추어 진도를 나갈 수 있도록 동영

상 강의를 자신의 속도에 맞춰 시청한다. 학생들 개개인이 교과목의 내용을

완벽하게 이해하는 뒤집힌 완전학습 프로그램을 전통적 수업 방식 탈피 2년

만에 시작할 수 있게 되었다(임진혁 외, 2013).

나. 학습자 측면

뒤집힌 교수학습모형의 적용으로 얻을 수 있는 학습자 측면에서의 효과는

다음과 같다.

첫째, 학습자 경험의 확장이 가능하다. 뒤집힌 교수학습모형은 교실의 경

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험을 더 확장시킨다(Cisco, 2014). 수업 후에도 학생들은 계속적인 관련 탐구

활동의 기회를 갖는다. 따라서 교실 안 경험 뿐 만 아니라 교실 밖 외부 세

계의 관련 내용을 탐구하게 되므로 학생들의 경험이 훨씬 확장될 수 있다.

둘째, 학습자 요구에 부응할 수 있다. 뒤집힌 교수학습모형은 학습자의 요

구에 부응할 수 있게 한다(Cisco, 2014). 뒤집힌 교수학습 모형에서 교사는

학습자들의 상황을 계속적으로 체크하면서 필요한 콘텐츠, 과제, 피드백을

제공한다. 따라서 학습자는 자신에게 필요한 교육 자료나 피드백을 계속해

서 제공받을 수 있으므로 학생들의 교육 만족도가 올라간다.

셋째, 학습자의 역할 및 태도가 긍정적으로 변화한다(Ronald Williamson,

2012). 학생들이 교육 내용에 대해서 더 깊이 있게 이해하며 학습에 대해서

더 많은 책임감을 느껴 훨씬 더 자기주도적인 성향을 나타내게 된다.비디오

보기, 온라인 강의나 자료 보기, 교실 바깥에서 과제를 완성하고 평가하기

등 학습자는 뒤집힌 교수학습 모형 수업에서 일련의 활동을 스스로 능동적

으로 꾸준히 해 나가는 역할이 요구된다.

넷째, 뒤집힌 교수학습모형 하에서 학습자는 창조자로 바뀐다(Cisco,

2014). 전통적인 수업 방식에서의 학습자 역할이 수동적으로 지식을 이해,

습득하는 것이었다면 뒤집힌 교수학습 모형 하에서는 학생들이 자기 나름의

지식이나 콘텐츠를 혼자 또는 동료학습자들과 학습하면서 만들어나가는데

초점이 맞추어진다. 따라서 학습자는 이전보다 훨씬 능동적이고 적극적인

창조자의 위치에서 학습을 이끌어 나가는 주체적 역할을 담당한다.

다섯째, 정보 검색 능력이 향상된다. 뒤집힌 교수학습모형의 수업에서 학

생은 스스로 인터넷 무료 동영상 강의를 검색하여 찾기 시작하므로 자발적

으로 학습에 책임감을 갖고 필요한 정보를 찾는 방법을 배워나갈 수 있다.

(브렛 윌리 교사) 디지털 세상에서 자라나는 아이들은 인터넷을 활용하여

스스로 필요한 정보를 찾는 법을 배우는 것이 매우 중요하다(임진혁 외,

2013). 뒤집힌 교수학습 모형 수업이 진행되면서 학생들은 자연스럽게 인터

넷을 효율적으로 검색, 활용하는 방법을 체득하게 된다.

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여섯째, 탐구 흥미도가 상승한다(Cisco, 2014). 뒤집힌 교수학습모형의 수

업이 지속될수록 학생들이 탐구에 관심을 갖게 된다. 뒤집힌 교수학습 모형

에서 학습자는 자신의 흥미와 수준에 맞는 탐구를 스스로 선택하여 계속적

으로 학습한다. 따라서 탐구에 대한 학생들의 흥미도가 상승한다.

일곱째, 동영상 강의가 유용하다(임진혁 외, 2013). 뒤집힌 교수학습모형에

서 동영상 강의 시청은 학생들에게 학습용 리모컨을 주는 것과 같다. 즉, 동

영상 강의의 멈춤, 되감기 버튼은 학습 속도가 느린 학생들이 동영상을 반

복 시청하면서 그 내용을 익힐 수 있도록 해 주고 동영상 강의의 멈춤 버튼

은 학생들이 자기의 일과를 보다 효율적으로 계획할 수 있도록 해 준다. 또

한 동영상 재생 속도를 높여 공부하는 학생은 훨씬 빠르게 수업 내용을 받

아들일 수 있으며 공부시간을 줄일 수 있다. 또한 수업에 꾸준히 참여하기

힘든 학생(예술분야 특기생, 교내․외 활동으로 바쁜 학생 등)을 도와줄 수

있다. 즉, 수업의 분량과 진도를 본인이 조절할 수 있다. 빠진 수업을 동영

상 시청을 통해 보충할 수 있고 수업 참석 시에도 동영상 강의를 시청했으

므로 다른 학생들과 진도를 나가는데 어려움이 없다.

여덟째, 수업 분위기가 개선된다(임진혁 외, 2013). 기존 강의식 수업에서

는 실력이 뛰어난 학생들이 주목받았지만, 뒤집힌 교수학습 모형 수업에서

는 교사가 실력이 뒤쳐진 학생들을 위한 개념 학습지도에 많은 시간을 할애

할 수 있다. 따라서 오히려 도움이 더욱 필요한 학생들을 수업시간에 교사

가 주목하게 되어 그들을 성장을 도울 수 있다. 따라서 강의식 수업에서 집

중하지 못하던 학생들의 학습 활동에 참여하는 비율이 높아져 수업의 분위

기가 좋아진다.

다. 교사 측면

뒤집힌 교수학습모형의 적용으로 얻을 수 있는 교사 측면에서의 효과는

다음과 같다.

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첫째, 교사는 학생들의 온라인 학습을 체크하고 통계 낼 수 있게 된다(Dr.

Mike Tenneson외, 2006). 교사는 학생들의 가정학습을 실시간으로 체크하면

서 적절한 피드백을 온라인을 통해 실시간으로 제공할 수 있으며 학생들의

상황을 온라인 도구를 통해 손쉽게 통계 내어 다음 학습 준비에 활용할 수

있다.

둘째, 학습자와 상호작용 시간이 증가한다(임진혁 외, 2013). 뒤집힌 교수

학습모형 수업에서는 교사가 학생들 앞에서 일방적인 연기를 하지 않아도

된다. 학생들이 공부하는 모습을 지켜보다 같이 대화하며 질문에 답해줄 수

있으므로 학생들이 성공적으로 배울 수 있는 체계적인 환경을 만들어 줄 수

있다. 즉, 교사의 역할이 학습 내용 전달자에서 도움을 주는 코치로 바뀌었

기 때문에 아이들과 대화하면서 수업을 통해 상호 교류할 기회가 늘어난다.

셋째, 수업 결손 시 대체 수업이 가능하다(임진혁 외, 2013). 교사가 출장

이나 다른 사정으로 학교에 나오지 못할 경우 제작한 동영상 강의로 대체

수업을 할 수 있다. 실제 사례로 조나단 교사가 지인 결혼식 참석으로 결근

해야할 때 컴퓨터 앞에서 강의를 녹화한 뒤 LCD 프로젝터를 이용해 영상을

재생했다. 아이들은 계획된 수업 내용을 놓치지 않고 배울 수 있었다.

라. 기타

뒤집힌 교수학습모형의 적용으로 얻을 수 있는 기타 효과는 다음과 같다.

첫째, 가정학습 여건이 개선된다. 뒤집힌 교수학습모형은 가족과 함께 학

습할 수 있는 여건을 제공한다. 즉, 디지털 자료가 접속 가능한 곳에서 학생

은 가족과 함께 그 자료를 함께 볼 수 있고 토론도 하면서 정보를 공유할

수 있다(Cisco, 2014). 주어진 가정학습 동영상 강의를 통해 학부모를 교육시

킬 수 있다(임진혁 외, 2013). 가정학습 단계의 동영상 강의를 학부모가 함

께 시청하면서 학부모가 학생들의 학습에 도움을 줄 수 있으며 학부모 역시

평생 교육의 입장에서 동영상 강의를 활용할 수 있다. 이에 대한 실제 사례

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로, 다양한 인종이 모여 사는 지역에서는 ELL(English Language Learners)를

배우는 사람이 많은데, 지원금을 받아 학생들에게 제공된 아이팟 나노(iPod

Nano)의 건전지가 너무 빨리 소모되어 알아보았더니 온 가족이 교사의 오

디오 녹음을 들으며 학습을 하고 있었다(임진혁 외, 2013).

둘째, 학교 수업의 투명성이 확보된다(임진혁 외, 2013). 뒤집힌 교수학습

모형으로 수업이 투명해진다. 우리 교육의 실상을 인터넷상에 게시된 동영

상 강의를 통해 대중들이 들여다볼 수 있다. 학부모들은 아이들이 학교에서

무엇을 배우는지 마우스를 클릭하여 수업 내용을 직접 살펴볼 수 있다.

- 49 -

Ⅲ. 스마트교육과 디지털교과서

1. 스마트교육

정부에서 지난 2011년에 ‘스마트교육 추진 전략’을 발표하면서 스마트

교육에 대한 정의를 ‘21세기 지식정보화 사회에서 요구되는 지능형 기존의

교육 내용, 교육 방법, 지능형 맞춤 교수학습 체제 속에서 언제 어디서나 학

습이 가능한 교육’이라 하였다. 또한, [그림 Ⅲ-1]에 제시된 바와 같이 온

라인 수업의 제도화, 온라인 평가 활성화, 디지털교과서 적용, 교원 역량 강

화, 클라우드 기반의 교육 환경 구축 등 5대 핵심 과제를 제시하였다(교육

과학기술부, 2011).

[그림 Ⅲ-1] 스마트교육 추진 전략

그동안 정부에서 추진한 교육정보화 정책은 [그림 Ⅲ-2]에 제시된 바와

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같이 정보통신기술(ICT; Information and Communication Technology) 교육,

이러닝(e-learning), 유러닝(ubiquitous learning)의 명칭을 써왔다. 2000년 초

기에 ICT ‘교육’이라는 명칭을 썼지만, 그 이후에는 학생 중심의 학습을

위해 교육보다는 학습, 즉 ‘러닝’이라는 용어를 써왔다. 그러나 최근에 발

표된 스마트교육 추진 전략에서는 다시 ‘교육’이라는 용어를 사용하였다.

즉, ‘스마트러닝’이라는 용어보다는 ‘스마트교육’이라는 용어를 사용함

으로써 교사 중심의 교육정보화정책을 강조한 것이며, 그동안 이러닝과 유

러닝 정책을 추진하면서 제기되어 온, 온라인 콘텐츠와 학습관리시스템이

교사를 대체하려 한다는 우려를 해소하기 위한 것으로 보인다(정영식 외,

2012).

[그림 Ⅲ-2] 교육정보화정책의 변화

가. 스마트교육의 개념

이렇게 새로운 기술에 따른 새로운 교육 방법이 학교 현장에 적용되고 정

착되기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요하다. 그러나 그동안의 교육정보

화정책은 현장에 안착되기도 전에 수시로 바뀜에 따라 현장 교사들의 불안

과 불신을 키워 왔고, 나아가 유행이 지나면 또다시 새로운 정책이 수행될

- 51 -

것이라는 생각에 적극적으로 대응하기보다는 소극적으로 대응하도록 만들었

다. 이러한 태도는 교육정보화정책에 대한 올바른 이해가 부족해서 발생된

것이기도 하다. 사실, 교육정보화는 급변하는 정보통신기술을 교육에 접목하

여 교육의 변화를 꾀하려는 것이기 때문에 새로운 정보통신기술이 생겨날

때마다 그에 따른 용어와 정책이 새롭게 만들어지고 있지만, 그 저변에 흐

르는 물줄기는 다음과 같은 공통적인 지향점이 있다.

첫째, 새로운 기술의 도입은 학생과 교사 간, 학생과 학생 간의 상호작용

을 촉진시키는 데 목적이 있다. 기술 자체에 대한 교육과 도입에 목적을 두

기보다는 교수학습방법을 변화시키고 교수학습활동을 개선하는 하나의 수단

으로서 기술을 활용하고 있다. 따라서 교수학습에 도움이 되는 또 다른 기

술이 새롭게 구현된다면 그것은 언제든지 교육에 도입이 될 수 있다. 이러

한 맥락에서 스마트 교육은 [그림 Ⅲ-3]에 제시된 바와 같이 스마트 기술을

통해 다양한 상호작용을 촉진함으로써 학교교육의 변화를 꾀하려는 것이다.

스마트 기술은 스마트 기기를 활용하여 도처에서 발생하는 교수학습활동을

인지하고, 분석 및 예측을 통해 신속하게 대응하게 하는 기술을 의미한다.

[그림 Ⅲ-3] 스마트 기술과 교육

둘째, 새로운 기술을 통한 상호작용 촉진은 수요자 맞춤 교육을 실현하는

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데 목적이 있다. 상호작용은 온라인 상에서 사용자 간의 자료와 정보, 지식

을 전달하여 긍정적인 변화를 이끌어내는 협력적 활동이다. 즉, 교수자와 학

습자, 학습자와 전문가, 학습자와 학습자 간의 의사소통만을 목적으로 하는

것이 아니라 교수학습 활동을 촉진시켜 긍정적인 변화를 이끄는 데 목적이

있다. 새로운 기술은 상호작용을 촉진시킬 수 있으며, 교사는 [그림 Ⅲ-4]에

제시된 바와 같이 상호작용을 통해 학생들의 적성과 능력을 분석할 수 있

고, 학습자가 원하는 학습 내용과 방법을, 학습자가 원하는 때에, 학습자가

원하는 만큼 충분하게 안내함으로써 교수학습 목표를 보다 효과적으로 달성

할 수 있다. 즉, 언제, 어디서나, 누구나에게 제공되는 교육이 아니라, 바로

지금 당장, 내가 있는 바로 이곳에서, 나에게 맞는 교육을 제공하는 것이 곧

스마트교육인 것이다.

[그림 Ⅲ-4] 수요자 맞춤교육의 의미

스마트교육 추진 전략에서는 스마트교육을 Self-directed, Motivated,

Adaptive, Resource Enriched, Technology Embedded 등의 첫 글자를 따서

조작적으로 정의하고 있어 그 개념을 파악하는 데 어려움이 크다. 특히 최

근에 스마트폰의 보급이 확산됨에 따라 스마트폰을 활용한 교육이 활성화되

면서 정부에서 추진하고 있는 스마트교육을 ‘스마트폰을 활용한 교육’ 쯤

- 53 -

으로 생각하게 하고 있다. 더욱이 스마트폰을 이용한 음란물 유포와 교권

침해 논란 등으로 인해 일부 학교에서 스마트폰 휴대를 금지함에 따라 스마

트교육에 대한 부정적인 인식이 더해 가고 있다. 따라서 스마트교육에 대한

학술적 정의가 필요하다.

ICT교육, 이러닝, 유러닝, 스마트교육에 이르는 교육정보화정책은 결과적

으로 ‘특정 기술을 기반으로 상호작용을 촉진시키는 수요자 맞춤 교육’을

위한 것이라 할 수 있다. 예를 들어 스마트교육은 ’스마트 기술을 기반으

로 상호작용을 촉진시키는 수요자 맞춤 교육‘이라 할 수 있다. 이러한 특

정 기술은 끊임없이 변화하면서 학교 교육의 변화를 꾀하려고 수없이 시도

될 것이므로 이것을 거부하거나 두려워하기보다는 이를 교육적으로 활용하

려는 노력이 필요하다. 다만, 이러한 기술이 학교에 적용되기 이전에 교육적

인 효과가 있는지를 충분히 검토하고, 학교 교사가 배우고 익혀서 활용할

수 있도록 충분한 시간과 연수의 기회를 제공해야 한다.

스마트 교육을 ICT 교육, 이러닝과 비교하면 <표 Ⅲ-1>에 제시된 바와 같

이 보다 인간적이고, 교사 중심적이며, 학교를 벗어나 일상생활 속 어느 곳

에서나, 전 생애에 걸쳐 학습이 가능한 교육체제이다(정영식, 2012). 여기서

교사 중심적이라는 의미는 교사의 역할이 중요함을 의미한다. 즉, 그동안의

이러닝에서는 잘 만들어진 콘텐츠와 시스템만 있으면 학생들이 스스로 학습

할 것이라 생각했지만, 여전히 교사의 도움이 없이는 학습하는 데 어려움이

많았다. 따라서 스마트교육에서는 촉진자로서의 교사 역할을 강조하고 있다.

구분 ICT 교육 e-Learning 스마트 교육패러다임 컴퓨터 > 인간 인간 = 컴퓨터 컴퓨터 < 인간

중심 기기 중심 수업 학생 중심 학습 교사 중심 교육욕구 누구나 언제 어디서나대상 사물(도구) 사람(정보) 감성(가치)공간 교실 학교 내가 있는 곳시간 수업 시간 일과 시간 지금 당장

<표 Ⅲ-1> 스마트교육과 유사 개념의 비교

- 54 -

나. 스마트교육 환경

학교는 학생들이 하루의 대부분의 시간을 보내는 학습 공간이다. 이 공간

을 어떻게 구성하느냐에 따라 학습 효과뿐만 아니라, 교사들과 학생들의 삶

의 질도 달라진다. 이를 위해 스마트교육 환경은 학생들이 주도적으로 학습

에 참여하고 사회와 소통할 수 있도록 학습자 중심의 유연한 학습 환경으로

구축되어야 하며, 쾌적하고 지속적으로 관리될 수 있는 공간으로 거듭나야

한다(계보경 외, 2013).

한국교육학술정보원에서는 [그림 Ⅲ-5]에 제시된 바와 같은 스마트교실의

공간 설계도를 제시하였다. 스마트교실은 전면 수납장, 교재 수납장/옷장,

모둠별 칠판, 창문, 이동식 교탁, 전면 디스플레이, 암막, 스마트기기 충전

및 보관함, 후면 게시판, 교재 수납장/공작물 전시대, 개인 학습 공간 등으

로 구성되어 있다. 스마트교실의 특징 중 하나는 교실의 사면을 이용한 수

업이 가능하고, 전원 콘센트의 수량이 충분하고, 편리한 곳에 위치하며, 부

분별로 켜고 끌 수 있는 조명을 갖추고 있다.

[그림 Ⅲ-5] 스마트교실의 공간 설계도

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스마트교실의 정보화 환경은 [그림 Ⅲ-6]에 제시된 바와 같이 디스플레이,

교사용 단말기, 학생용 단말기, 스마트기기 충전 및 보관함, 무선 AP, 모둠

형 프로젝터 등으로 조성되어 있다(계보경 외, 2013).

[그림 Ⅲ-6] 스마트교실의 정보화 환경

첫째, 디스플레이는 교실 내 전체 학생들을 대상으로 교육 자료의 제시

및 공유, 스마트기기와의 자료 공유 등을 위한 전면형 디스플레이 기기를

갖춘다. 기존 디스플레이와 호환이 가능하면 더욱 좋다. 모둠형 프로젝터는

모둠별 시청각 자료를 제시할 때 필요하다.

둘째, 교사용 단말기는 수업 준비를 위한 교안 작성, 수업 운영, 디지털교

과서 구동 및 기타 업무용이다. 학생용 단말기는 수업 참여시 각종 자료 검

색 및 공유, 수업 과제 수행을 위한 다양한 자료 작성 및 저작, 디지털교과

서 구동 등을 위한 것이다.

셋째, 무선 AP는 교사/학생의 스마트 기기에서 무선 인터넷을 자유롭게

활용할 수 있도록 연결해 준다.

- 56 -

다. 첨단교육실습실 구축

교육부는 예비교원의 스마트교육 역량을 강화하기 위해 전국의 교육대학

교에 첨단교육실습실 구축 사업을 2013년부터 시행하였다. 본 연구에서는

교육대학교에 설치된 첨단교육실습실을 활용하여 PATROL 모형에 따른 시

범 수업을 실시하였다. 첨단교육실습실의 기자재 구축 현황은 <표 Ⅲ-2>에

제시되 바와 같다.

H/W N/W S/W 기타

스마트

기기

스마트

TV

운용

서버

전자

교탁

전자

칠판무선랜 솔루션

교수학습

자료

38대 2대 1식 1식 1식 2식 40본 54종

<표 Ⅲ-2> 첨단교육실습실 기자재 구축 현황

특히 교사와 학생, 학생과 학생 간의 상호 협력적인 수업을 지원하기 위

해 스마트솔루션을 도입하였다. 스마트솔루션은 기본적으로 학생들의 학습

상황을 관리할 수 있는 학습관리시스템(LMS; Learning Management System)

과 학생정보시스템(SIS; Students Information System) 기능을 보유하고 있다.

스마트솔루션의 주요 기능은 다음과 같다(삼성전자, 2014).

구분 세부 기능 및 설명

화면공유/모니터링․ 수업 시 학생 지도를 위한 개별 화면 모니터링․ 학생 탭에 교사 화면 공유 가능

콘텐츠 공유․ 파일 보내기, VOD공유, 다양한 APP/웹 접근 가능․ 학습 자료의 서버 업로드 후 동기화를 통한 공유 지원

그룹 활동 학습 ․ 팀워크와 상호학습 향상, 타인과 소통과 창의력 증진

학습 및 학생 관리 ․ 수업 자료 준비와 학생관리를 실시간 수행 가능

기타 ․ 실시간 질문과 퀴즈, 설문, 통계 등을 제공

<표 Ⅲ-3> 스마트솔루션의 주요 기능

- 57 -

2. 디지털교과서

디지털교과서는 2002년 당시 교육인적자원부에서 디지털교과서 개발 및

보급 중․장기 계획을 수립한 이래로 초등학교 5학년 사회, 과학 프로토타입

개발 및 실험 적용하였다(임정훈, 2012). 디지털교과서라는 용어는 2007년 3

월에 ‘디지털교과서 상용화 추진 계획’에서 처음 사용되었다. 디지털교과

서에 대한 개념과 속성, 기능 등을 살펴보면 다음과 같다.

가. 디지털교과서의 개념

‘디지털교과서 상용화 추진 계획’에 따르면, ‘디지털교과서’를 ‘교

과서 내용을 디지털화하여 전자매체에 수록한 뒤 유‧무선 정보통신망을 이

용하여 그 내용을 읽고, 보고, 들을 수 있도록 한 교과서’라고 정의하였다.

또한, 디지털교과서 사업을 추진하고 있는 한국교육학술정보원에서는 다음

과 같이 개념화하였다(정광훈 외, 2012).

“디지털교과서는 기존 교과 내용(서책교과서)에 용어사전, 멀티미디어 자료, 평가 문항, 보충・심화학습 내용 등 풍부한

학습 자료와 학습 지원 및 관리 기능이 부가되고 교육용 콘

텐츠 오픈 마켓 등 외부자료와의 연계가 가능한 학생용 교재

이다.”

정영식 외(2008)는 디지털교과서라는 용어와 유사한 전자책, 전자교과서,

디지털콘텐츠를 <표 Ⅲ-4>에 제시된 바와 같이 비교하였다.

첫째, 전자책은 디지털교과서와 달리 주로 텍스트나 이미지 중심으로 구

성되어 있으며, 교육과정과는 상관없는 도서를 디지털화한 것이다. 따라서

교수학습모형이 전혀 제시되지 않았으며, 특별한 상호작용도 존재하지 않으

며, 법적 근거도 없다.

- 58 -

구 분 전자책 전자교과서 디지털콘텐츠 디지털교과서

자료 형태 텍스트.이미지 텍스트.이미지 멀티미디어 멀티미디어

교육과정 반영 미반영(무관) 반영(디지털화) 반영(리소스) 반영(재구성)

교수 설계 무관 탈 모형 특정 모형 다양한 모형

상호작용 유형 없음 없음 개인적 사회적

법적 근거 없음 국정.검정.인정 없음 국정.검정.인정

<표 Ⅲ-4> 디지털교과서와 유사 개념 비교

둘째, 전자교과서는 디지털교과서와 마찬가지로 국정, 검정, 인정 등의 과

정을 거친 서책교과서를 기반으로 디지털화한 것으로서 교육과정을 그대로

반영하고 있다. 그러나 서책교과서를 그대로 디지털화하였으므로 교수설계

과정이 필요 없으며, 주로 텍스트와 이미지로 구성되었고, 특별한 상호작용

을 제공하지 않는다.

셋째, 디지털콘텐츠는 기존의 서책교과서를 기반으로 다양한 멀티미디어

자료를 활용하고, 학습자와 콘텐츠 간의 개인적 상호작용을 제공하고 있다.

그러나 콘텐츠 제작할 때에 설계된 특정 교수․학습 모형에 따라 제작됨으로

써 교사의 교수학습모형에 대한 선택권이 제약되어 있으며, 특별히 교과서

로서의 법적 근거를 확보하지 못하고 있다.

넷째, 디지털교과서는 다양한 멀티미디어 자료를 이용하여 교육과정에서

제시한 내용을 표현하고, 특정 교수․학습모형에 종속되지 않으며, 다양한 상

호작용을 제공함과 동시에 교과서로서의 법적 지위를 갖는다. 현행 ‘교과

용 도서에 관한 규정(2014.2.18. 시행, 대통령령 25185호)’에서 교과서를

‘학교에서 학생들의 교육을 위하여 사용되는 학생용의 서책·음반·영상

및 전자저작물 등을 말한다’로 명시하였다. 따라서 디지털교과서는 전자저

작물의 한 형태로서 교과서로서의 법적 지위를 가질 수 있다.

- 59 -

나. 디지털교과서의 기능

그동안 디지털교과서는 3차례에 걸쳐서 그 기능이 축소되어 왔다. 2007년

초기에는 서책 교과서의 한계를 극복하고, 디지털의 장점을 살리기 위해서

다양한 기능을 디지털교과서에 포함하려 하여 그 기능이 매우 풍부하였다.

또한, MS Windows 뿐만 아니라 Linux 등 다양한 운영체제에서 운용되기 위

해서 .NET 프레임워크를 기반으로 개발하였다. 그러나 .NET 프레임워크의

실행 환경이 고성능 타블렛 PC를 필요로 하였고, 디지털교과서 자체의 용량

도 매우 커서 다운로드하고 설치하는 데 많은 시간이 소요되었다. 따라서

인터넷 환경이 열악한 학교 현장에서 디지털교과서를 활용하기에는 제약이

많았고, 현장 교사의 불만도 커져 갔다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 교육부는 2010년에 [그림 Ⅲ-7]에 제시된

바와 같이 e-교과서 형태의 디지털교과서를 개발하였는데 이것은 애플사의

ibook과 같이 서책 형태의 레이아웃 위에 간단한 멀티미디어 자료를 탑재한

것이었다.

[그림 Ⅲ-7] 2010년 e-교과서 화면

- 60 -

그러나 이러한 e-교과서는 교육적 효능성보다는 기술적 효용성과 사용 편

의성만을 생각하여 필요한 기능들이 삭제되어 서책교과서와 큰 차이가 없게

되어 디지털교과서의 필요성에 대한 의구심으로 이어졌다. 지금까지의 디지

털교과서 기능을 메뉴와 기능 중심으로 비교해 보면 <표 Ⅲ-5>에 제시된 바

와 같다(안진아․정영식, 2014). 대체적으로 2007년 프로토타입형의 기능이 가

장 많고 점차 그 기능을 축소하는 형태로 변화되었다. 다만, 2013년 형에서

는 스마트기기뿐만 아니라 PC에서도 사용이 가능하였다.

메뉴 기능 2007년(프로토타입) 2010년(e-교과서) 2013년(실험본)

좌우메뉴

차례 대단원-소단원-차시 안내 대단원-소단원-쪽수안내 대단원, 표, 멀티미디어 쪽수 안내수업도우미 ○ 삭제 삭제

서고 ○ ‘교과서’로 명칭변경 ‘내 서재’로 명칭 변경노트 ○ ○ ○

찾기 ○ ‘검색’으로 명칭 변경 2010년과 동일

교과기능 ○ ‘교과 활동’으로 명칭 변경 삭제평가 ○ ○ 삭제

책갈피 ○ ○ ○메모/녹음/하이퍼링크 Addition 메뉴에 속한 기능 학습도구 메뉴에 속한 기능 본문을 블록지정하면 나타남

캡쳐 전체화면, 부분화면 선택하여 캡쳐 ‘화면저장’으로 명칭 변경 원하는 영역을 드래그하여 캡쳐내보내기 ○ ○ 삭제

인쇄 ○ ○ ○

하단 메뉴

페이지 이동 아이콘 클릭, 슬라이드, 페이지 입력 아이콘 클릭, 슬라이드, 페이지 입력 썸네일로 보여주고 클릭하여 이동화면보기 한면보기, 좌우보기, 상하보기, 개요보기, 그룹보기 한면보기, 좌우보기, 상하보기, 개요보기, 그룹보기 단면보기/ 양면보기만 제공

고정핀 ○ ○ 삭제멀티미디어 ○ ○ ‘차례’ 영역으로 포함.

화면 확대 배율을 클릭하여 선택 배율을 슬라이더로 조정 원하는 영역에서 드래그

원하는 위치로 이동 ○ ○ 삭제전체화면 보기 ○ ○ ○

설정 ○ ○ ○축소하여 페이지 보기 없음 ○ 삭제

툴박스

펜 ○ ○ ○형광펜 ○ ○ ‘하이라이트’로 명칭 변경

지우개 ○ ○ ○

마우스 ○ ○ ○올가미 ○ ○ 삭제

글상자 ○ ○ 삭제도형 ○ ○ 삭제

선 ‘도형’ 안에 포함 도형과 분리되어 존재 삭제

<표 Ⅲ-5> 디지털교과서의 유형별 기능 비교표

- 61 -

교육부는 2014년부터 초등학교 3~4학년을 대상으로 사회 디지털교과서와

과학 디지털교과서를 개발한 후 시범학교를 지정하여 운영하고 있다. 현재

운영되고 있는 디지털교과서의 기능을 살펴보면, <표 Ⅲ-6>에 제시된 바와

같이 크게 교수학습기능, 자원연계기능, 기록처리기능, 의사소통기능, 학습

관리기능, 학습보조기능으로 구분할 수 있다.

교수학습 자원연계 기록처리 의사소통 학습관리 학습보조

내용 보기

내용

감추기

멀티미디어

보기

계열

확인하기

페이지

이동

차례

서고

찾기

내자료함

하이퍼링크

툴

박스

펜

형광펜

지우개

마우스

올가미

글상자

도형

학습

관련

공간

토론방

상담방

질문방

자료방

플랫폼

기능

학생관리

시간표

사용자관리

오류신고

학급운영

교과서

보기

보기모드

확대/축소

맞춤모드

확대보기

미니맵

고정핀

학습

내용

기록

캡쳐

메모

노트

마인드맵

교과기능

녹음,녹화

의사

소통

공간

블로그

SNS자유방

쪽지

알림장

학습

이력

관리

평가

숙제방

학습지도

포트폴리오

학습꾸러미

노트 모음

학습지도안

환경

설정

메뉴

툴박스

환경설정

자료

공유

전송

화면공유 실시간

수업

공간

화상회의

협업기능

커뮤니티

제어

기능

화면 제어

미디어

제어

자료

관리

내보내기

불러오기

인쇄

동기화책갈피

<표 Ⅲ-6> 디지털교과서의 기능

1) 교수학습 기능

교수학습 기능은 [그림 Ⅲ-8]에 제시된 바와 같이 서책교과서가 가지고

있는 기본 기능에 다양한 멀티미디어 기능이 부가된 것으로 내용보기, 내용

감추기, 멀티미디어 보기, 계열 확인하기 기능이 있다.

내용 보기는 서책교과서의 내용을 그대로 제시하는 기능이고, 내용 감추

기는 특징 내용을 감출 있는 기능으로 해설, 정답을 감출 수 있다.

멀티미디어 보기는 교과서 내용의 이해 및 동기유발을 위하여 그림, 음성,

- 62 -

애니메이션 등을 제공하는 기능이며, 계열 확인하기는 현재 배우고 있는 단

원 또는 페이지를 위한 선수학습 및 후속학습을 제시하여 학습자들의 수준

별 학습을 가능하게 하는 기능이다.

Ÿ 삽화를 클릭하면 실제 사진을 보여주기 Ÿ 삽화를 클릭하면 관련 동영상 보여주기

[그림 Ⅲ-8] 교수학습 기능

2) 자원 연계 기능

자원연계 기능은 [그림 Ⅲ-9]에 제시된 바와 같이 하이퍼링크 기능을 통

하여 자료의 검색 및 다양한 자원을 연결해 주는 것으로 페이지 이동, 페이

지 바로가기, 차례, 서고, 찾기, 내자료함, 하이퍼링크 기능이 있다.

페이지 이동과 페이지 바로가기, 차례는 원하는 페이지를 아이콘 및 키보

드 입력을 통하여 바로 이동할 수 있는 기능이다. 서고란 학년 및 학기 구

분 없이 원하는 교과서를 볼 수 있는 기능이고, 찾기란 각 콘텐츠에 등록된

DB에서 교과서의 텍스트 및 멀티미디어 자료, 용어, 메모, 노트, 녹음 등을

검색하여 원하는 내용을 찾을 수 있는 기능이다. 내 자료함은 학생이 교과

서에 기록한 모든 자료를 클라우드 서버에 저장하고 확인할 수 있는 기능이

다. 하이퍼링크는 웹 주소 및 컴퓨터에 있는 파일의 경로를 연결하고 이동

할 수 있는 기능이다.

- 63 -

Ÿ 인터넷의 지도 서비스와 연결하기 Ÿ 단원 안내에서 해당 페이지로 이동하기

[그림 Ⅲ-9] 자원 연계 기능

3) 기록 처리 기능

상호작용 기능은 서책교과서에서의 필기 기능과 같이 디지털교과서 상에

서 학습 내용을 기록 및 처리 할 수 있도록 하는 다양한 기능과 사용자 간

에 의견 및 자료들을 교환하는 것이다. 이러한 상호작용 기능은 기록 처리

기능과 의사소통 기능으로 나눌 수 있다.

우선, 기록 처리 기능에는 [그림 Ⅲ-10]에 제시된 것은 바와 같이 툴박스,

펜, 형광펜, 지우개, 마우스, 올가미, 글상자, 도형, 캡쳐, 메모, 노트, 마인드

맵, 교과기능, 책갈피, 녹음, 녹화, 전송, 화면 공유 기능이 있다.

툴박스는 서책형교과서 수업에서의 필통과 같은 기능으로 이 안에 필기

기능들이 세부적으로 들어가 있다. 펜, 형광펜, 글상자, 지우개, 도형의 기능

으로 원하는 대로 학습 내용을 기록 및 삭제 할 수 있고 캡쳐 기능으로 학

습자는 교과서 화면에서 필요한 부분만큼 이미지로 저장하여 학습에 활용할

수 있다. 메모, 노트, 마인드맵은 각 과목의 주요 내용들을 정리할 수 있는

기능으로 메모는 페이지 단위로 입력할 수 있으며, 노트와 마인드맵은 과목

별로 제공된다. 교과 기능은 각 교과의 특성을 고려하여 제공된 기능으로

- 64 -

각 과목 내에서 전체적으로 사용할 수 있다. 책갈피는 원하는 페이지에 설

정하면 쉽게 이동할 수 있는 기능이고, 전송은 수업 자료를 교사와 학생 간

양방향으로 전달해 주는 기능이다. 녹음과 녹화는 음성, 디지털교과서를 사

용한 과정, 수업 내용 등을 저장 및 공유하여 학습 자료로 사용할 수 있는

기능이다. 화면 공유는 미러링을 통하여 특정 학생 화면을 전자칠판에서 볼

수 있으며 또한 개인의 단말기에서 확인할 수 있는 기능이다.

Ÿ 순서에 맞게 이미지를 선택하기 Ÿ 클릭하면 그래프로 나타내기

Ÿ 클릭하면 칼러 색으로 표시Ÿ 스티커로 가린 후 클릭하면 보여주

기

[그림 Ⅲ-10] 기록 처리 기능

4) 의사소통 기능

의사소통 기능에는 알림장, 토론방, 상담방, 자유방, 질문방, 자료방, 쪽지,

- 65 -

커뮤니티, 블로그, SNS, 화상커뮤니티, 협업 기능이 있다. 커뮤니티는 학급에

서 모둠활동을 위해 지원하는 기능으로 협력 학습 및 수준별 수업을 가능하

게 하는 기능이고, 협업기능은 실시간으로 동시에 작업을 할 수 있는 기능

이다. 알림장, 토론방, 상담방, 자유방, 질문방을 통하여 학생의 여러 가지

문제를 교사와 일대일로 면담할 수 있고 학습에서 궁금한 사항들을 묻고 답

할 수 있으며 수업 시간 이외에 언제 어디서든 토론할 수 있고 자유롭게 자

신의 글을 개제하고 공유할 수 있다. 자료방은 교사가 수업에 필요한 자료

를 등록하고 관리하며 학생들과 공유할 수 있는 기능이다. 쪽지, 블로그,

SNS는 사용자 간에 실시간으로 의사소통할 수 있는 공간이고 화상커뮤니티

는 웹캠을 이용하여 화상 수업을 가능하게 하여 지리적 제약 및 다양한 상

황으로 인한 학습 제한을 해소할 수 있다.

5) 학습관리 기능

학습 관리 기능은 수업 및 학생의 학습에 관한 전반적인 부분들을 관리할

수 있는 기능으로 학생 관리, 시간표, 사용자관리, 오류 신고, 평가, 숙제방,

학습지도, 학급 운영, 포트폴리오, 학습꾸러미, 화면제어, 미디어 제어, 노트

모음, 학습지도안의 기능이 있다.

학생 관리, 시간표, 학급 운영은 해당 연도 학생을 등록하고 시간표를 설

정할 수 있으며 담임 교사가 학급을 관리할 수 있는 기능이고, 사용자 관리

는 시스템 로그인을 위한 안내로 사용자와 관리자로 구분되어 로그인할 수

있다. 오류 신고 기능을 통하여 디지털교과서 프로그램 및 콘텐츠에서 발생

한 오류를 등록하고 처리할 수 있다. 숙제방은 학생들이 과제를 제출하면

교사가 확인하고 피드백 할 수 있는 기능이고, 평가와 학습 지도는 학생의

수준을 관리하여 학습 지도를 할 수는 기능이다. 포트폴리오, 노트 모음, 학

습꾸러미는 서책교과서에서 학습 기록물 들을 따로 관리하고 보관해야 하는

번거로움과 비효율성에서 벗어나 모든 학습 기록물들을 한 곳에서 관리하고

확인할 수 있는 기능으로 학습 활동에서 생성되는 학습 이력 및 결과를 종

- 66 -

합하여 확인할 수 있다. 화면 제어와 미디어 제어는 수업 중 교사가 학생들

의 단말기를 제어할 수 있는 기능이다. 학습지도안은 과목의 차시별로 작성

된 수업 지도안을 교사에게 제공하는 기능이다.

그러나 현재의 디지털교과서는 학생용으로만 제작되어 있어 학생들의 페

이지별 학습 현황을 구체적으로 확인하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 스

마트교실에 구축된 스마트교육 솔루션을 이용하거나, 디지털교과서와 연동

되는 ‘위두랑’을 이용하여 학습 현황을 확인하고, 교사와 학생 간의 의견

을 교환하였다.

6) 학습 보조 기능

학습 보조 기능은 디지털교과서의 부가 기능으로 서책교과서에서의 자료

변형이 불가능한 점에서 벗어나 교과서의 화면을 학습자가 원하는 모양으로

자유롭게 변형할 수 있으며 학습에 필요한 부분을 재구성하도록 도와주는

기능이다.

학습 보조 기능에는 보기모드, 미니맵, 고정핀, 확대 및 축소, 맞춤모드,

확대보기, 메뉴 및 툴박스 모드, 환경설정, 내보내기, 불러오기, 인쇄, 동기

화가 있다. 보기모드는 디지털교과서의 화면을 단면/양면보기 및 네 페이지

로 설정할 수 있는 기능이고, 고정핀은 양면 보기일 때 한 페이지는 고정시

킨 채 다른 페이지만 이동할 수 있는 기능이다. 미니맵은 서책교과서의 한

페이지(분할된 전체 페이지)를 축소된 이미지로 보여주는 기능이고, 확대 및

축소, 맞춤모드, 확대보기를 통하여 화면을 원하는 크기로 변형할 수 있다.

환경설정, 메뉴 및 툴박스 모드는 언어의 선택, 메뉴 및 툴박스의 사용 여부

를 선택할 수 있는 기능이다. 내보내기, 불러오기, 인쇄, 동기화는 교과서의

내용을 내보내고 학습에 필요한 부분을 교과서로 불러올 수 있으며 원하는

부분을 출력할 수 있고, 단말기에서 학습한 내용을 스마트폰에 자동으로 동

기화시켜 언제 어디서나 학습할 수 있는 기능이다.

- 67 -

Ⅳ. PATROL 모형의 개발

1. PATROL 모형의 개념

지금까지 살펴본 뒤집힌 교수학습모형이 보다 교육적인 효과성을 높이기

위해서는 가정학습의 결과를 학교수업이 시작되기 이전에 교사가 쉽고 빠르

게 확인할 수 있어야 한다. 또한, 가정뿐만 아니라 학교에서 이루어지는 수

업활동의 내용과 결과가 누적․관리되어 교사와 학생에게 유용한 정보를 제

공하고, 이러한 정보를 통해 학생 개개인의 수준과 적성에 맞는 콘텐츠가

제공되어야 한다. 그러나 전통적인 교실환경에서의 뒤집힌 교수학습모형은

가정학습단계와 학교수업단계에서 이루어지는 각종 교수학습활동 이력이 축

적되지 못하고 있어 교사와 학생에게 유용한 정보를 제공하는 데 한계가 있다.

한편, 우리나라는 스마트교육 추진 전략에 따라 시범학교를 대상으로 디

지털교과서를 보급하고, 학생 개인별로 스마트패드를 대여하여 언제, 어디서

든지 학습이 가능한 온오프라인 교육체제, 즉 스마트교육 환경을 구축하고

있다. 특히 2012년 하반기에는 온라인수업에 필요한 법적 근거를 마련하고

355개의 중고등학교에서 917명이 중학교 집중이수과목과 고등학교 미개설과

목을 중심으로 온라인수업을 시범 운영하였다.

이러한 스마트교육환경은 개인별로 지급된 단말기를 통해 학습을 하기 때

문에 학생들의 학습 이력을 체계적으로 관리할 수 있다. 특히 디지털교과서

가 탑재된 스마트플랫폼은 학생들의 다양한 학습활동을 누적 관리할 수 있

다. 따라서 본 연구에서는 전통적인 뒤집힌 교수학습모형을 변형하여 [그림

Ⅳ-1]에 제시된 바와 같이 스마트교육환경에 적합한 ‘PATROL(순회자) 교

수학습모형’을 구안하였다.

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[그림 Ⅳ-1] PATROL 모형

가. 뒤집힌 교수학습모형과의 비교

PATROL모형은 기존의 뒤집힌 교수학습 모형 환경과 달리 디지털교과서

를 활용함으로써 다음과 같은 차이점을 가진다(서진화․정영식, 2013).

첫째, 기존의 뒤집힌 교수학습 모형에서 가정학습단계와 학교수업단계에서

이루어지는 각종 교수학습활동 이력은 축적되지 못하는 한계가 있다. 그러

나 PATROL모형은 디지털교과서의 스마트 플랫폼을 이용하여 가정학습의

결과를 누적 관리하고 분석할 수 있다.

둘째, 학교수업이 시작되기 이전에 디지털교과서 스마트플랫폼을 활용하

여 교사는 학생의 개별 수준이나 활동 상황을 쉽고 빠르게 확인하고 학교수

업에 필요한 활동이나 자료를 쉽게 제공 받을 수 있어 수업을 보다 효율적

으로 준비하고 관리할 수 있다.

셋째, 디지털교과서 스마트플랫폼은 지속적으로 실시간으로 업데이트가

가능하므로 교사와 학생에게 유용한 실시간 정보를 제공해 주고, 이러한 정

보를 통해 학생 개개인의 수준과 적성에 맞는 맞춤형 콘텐츠를 효율적으로

제공해줄 수 있다.

- 69 -

나. 전원학교 교수학습모형과의 비교

전원학교 교수학습모형은 다음과 같은 과정으로 진행된다(이재호, 2013).

첫째, 수업 준비 단계에서의 학습 정보 검색으로 교사가 학습에 필요한

학습 정보들을 디지털교과서, e-교과서, 사이버가정학습 등이 등록되어 있

는 스마트교육 학습자원 오픈 마켓에서 찾아 수업에 활용할 수 있도록 저장

해두고 수업 장면에서의 학습자 간 또는 학습자와 교사 간의 상호작용을 설

계하여 페이스 북, 트위터, 미투데이 등 SNS를 이용한 그룹 채팅, 블로그,

팔로우 등에 대한 환경을 구성한다.

둘째, 도입 단계에서는 디지털교과서와 e-교과서의 차시별 도입 학습에

포함되어 있는 학습자 흥미유발 자료을 수업 과정에서 제시한다.

셋째, 학습 전개 단계에서는 디지털교과서와 e-교과서의 차시별 도입 학

습에 포함되어 있는 선수학습 정리 자료 및 본 학습 자료 등을 수업 과정에

서 제시하고 실시간 메신저 및 다양한 SNS를 이용하여 개인별 또는 그룹별

로 학습 내용에 대한 질의와 응답을 제공한다. 그리고 질의응답 과정에서

공통으로 제시되는 내용에 대해서는 전체 공지를 통해 설명을 제공한다.

넷째, 수행학습 단계에서는 스마트교육 오픈마켓에 있는 자기 주도적 수

행에 필요한 학습 자료를 제공하고 SNS를 이용하여 그룹 채팅 등을 통해

그룹별로 문제 해결을 위한 전략을 도출할 수 있도록 하고 블로그 등을 이

용해 그룹별 문제해결 전략 도출과정 및 결과를 고유하도록 한다.

다섯째, 정리 단계에서는 오늘의 학습 결과를 정리 요약하여 SNS를 통해

제시하고 오늘의 학습 결과가 전이될 수 있도록 SNS를 이용하여 학생들 간

에 토론이 이루어질 수 있도록 한다.

제시된 전원학습 교수학습 모형은 디지털교과서, e-교과서, 사이버 가정학

습, 태블릿, SNS, 전자 칠판 등 외부도구를 교사의 수업 준비 단계부터 학교

수업 단계에 이르기까지 효과적으로 투입, 활용하기 위한 방법을 제시하기

위해 개발된 교수학습모형이라 볼 수 있다. PATROL 모형 역시 수업 설계

- 70 -

중 다양한 외부 도구를 활용하여 수업을 구성한다는 점에서 전원학습 교수

학습 모형과 유사하다.

그러나 PATROL 모형은 다양한 외부 도구가 학습자의 전체적인 교육환경

개선 효과에 기여할 수 있도록 뒤집힌 교수학습 모형의 가정 학습 단계를

모방한 활동 단계를 추가하여 가정학습 중 기본개념에 대한 학습과 평가가

이루어지도록 설계된다. 또한 이후 추적 단계에서 교사는 디지털교과서 내

의 통계 플랫폼을 이용하여 학생들의 학습이행 및 학습 수준을 실시간으로

분석하고 다음 추천 단계인 학교 수업 시간에 학생들 개별 수준에 맞는 최

적의 콘텐츠와 과제를 제공하여 교실수업을 진행한다. 요구단계에서는 학교

수업 후 학생들이 더 알고 싶은 내용이나 요구하는 자료를 요청할 수 있으

며 교사는 이를 분석하여 안내 단계에서 학생들에게 추가적인 자료나 콘텐

츠를 제공하고 계속적인 학생들의 관련 탐구활동을 장려한다.

다. 디지털교과서를 활용한 교수학습모형과의 비교

디지털교과서를 활용한 교수학습모형은 과목별로 디지털교과서와 ICT 도

구를 수업 중에 어떻게 활용할 것인지에 대한 연구의 결과물이라 할 수 있

다(한국교육학술정보원, 2013). 과목별 디지털교과서를 활용한 교수학습모형

의 내용을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 국어 교과에서는 디지털교과서를 좀 더 효과적으로 활용할 수 있는

모형으로, 쓰기 워크숍 및 협력적 매체 제작 수업 모형, 매체를 활용한 듣

기･말하기 수업모형, 반응의 시각화를 통한 안내된 읽기 전략･기능 수업 모

형, 반응의 시각화를 통한 문학 반응 수업 모형을 설계하고 그 적용 가능성

을 검증하였다. 이 모형들은 서책형 교과서에서는 하기 어려운 학습 활동을

가능케 하는데, 예를 들면, 학생 모둠별로 정보를 검색하고 공유하고 그 자

료를 이용하여 협력 글쓰기, 멀티미디어 자료를 통하여 글의 내용을 이해하

고 파악하는 방법, 문학 작품을 통한 디지털 스토리텔링 등의 활동을 포함

- 71 -

하고 있다. 이 모형들을 설계하는 과정에서 디지털교과서를 이용하기 어려

운 학습 내용 제시와 학습 활동의 경우에는 구글문서도구, 클래스팅과 같은

다양한 ICT 도구를 이용하였다.

둘째, 수학 교과에서는 수학적 원리 및 개념 탐구 모형을 설계하고 그 적

용 가능성을 타진하였다. 기존의 수학과 디지털교과서는 서책형 교과서를

기반으로, 그림, 사진과 같은 멀티미디어 자료를 이용하여 학습 내용을 제시

하고 있고, 문제 풀이, 생각 정리 등과 같은 학습자의 활동을 지원하는 전략

을 담고 있어 결과 중심의 수학학습에 용이하게 설계되어 있다. 하지만, 수

학적 사고력과 태도를 좀더 효과적으로 증진하기 위하여, 수학적 원리 생성

과정을 탐구하거나 개념적 속성을 확인하는 과정 중심의 학습을 위해서는

부족한 면이 많다. 이에 수학적 원리 및 개념 탐구 모형을 설계하여, 학습자

스스로 수학적 원리 및 개념을 탐구하고 다른 학습자와의 토론, 의견 교환

등과 같은 의사소통을 통하여 지식의 내면화와 외면화 과정을 거칠 수 있도

록 하였다. 이를 위하여, 디지털교과서에 제시된 학습 내용 및 문제를 이용

하였고, 학생들의 탐구 활동을 지원하기 위하여, 원리의 시뮬레이션이 가능

한 ICT도구를 이용하였다.

셋째, 사회 교과에서는 기존의 사회 교과 수업에서 활용되어 왔고, 디지털

교과서를 이용하여 좀 더 효과적으로 운영할 수 있는 설명식 수업, 개념 수

업, 탐구 수업, 토의･토론 수업 모형을 설계하고 적용하였다. 학생들에게 목

적에 적합한 좀 더 많은 학습 정보를 제공하고 같은 정보를 다양한 멀티미

디어로 재현해줄 뿐만 아니라, 검색한 정보를 다양한 목적과 방법으로 가공

하게 도와주는 디지털교과서와 ICT 도구들은 기존의 사회과 교육 목적을 좀

더 효과적으로 달성해줄 수 있다. 각 모형에 따라, 학습 내용 확인, 검색한

정보 정리, 자료 공유 등의 학습 활동은 디지털교과서를 이용하였고, 그 외

에 협력 문서 작성을 위하여 Google Docs, 마인드맵 작성을 위하여 Cacoo,

정보 제공을 위한 QR 코드를 이용하였다.

넷째, 과학 교과는 창의적 문제해결 수업 모형을 설계하여, 실제 학교 적

- 72 -

용 시에는 on-line (온라인) 기반 모형과 off-line (오프라인) 기반 모형으로

나누었다. 과학과 교육 목적에서 창의적 문제해결력 증진이 핵심 영역일 뿐

만 아니라, 디지털교과서를 이용하여 창의적 문제해결 과정을 좀 더 효과적

으로 수행할 수 있기 때문에 이 모형을 설계하였다. 주요 학습 활동으로는

자료 및 문제의 발견, 창의적 아이디어 형성, 해결안 개발, 수행, 평가 및

정리가 포함되며, 디지털교과서에서 제공되지 않는 정보와 도구는 프레지,

미투데이, 클라우드와 같은 ICT 도구를 이용하였다. 오프라인 기반 모형은

디지털교과서를 중심으로 교실 수업 활동으로 진행되었고, 온라인기반 모형

에서는 자료 탐색, 창의적 아이디어 형성 과정에서 실시간 온라인 활동을

수행하였고, 그 외 활동에서는 디지털교과서를 이용한 오프라인 활동을 수

행하였다.

이와 같이 디지털교과서를 활용한 교수학습 모형은 교과별로 디지털교과

서를 교실수업 단계 중에 효과적으로 투입, 활용하기 위한 방법을 제시해

준다. PATROL 모형 역시 디지털교과서의 내장 기능을 활용하여 수업을 효

율적으로 구성하려 한다는 점은 디지털교과서를 활용한 교수학습모형과 유

사한다. 그러나 PATROL모형은 디지털교과서를 활용하는 측면에서 볼 때,

디지털교과서를 활용한 교수학습모형의 디지털교과서 활용 범위보다 그 활

용 범위가 훨씬 넓다고 볼 수 있다. PATROL 모형에서 디지털교과서를 활

용하는 방법을 살펴보면, 먼저 계획 단계에서 디지털교과서는 학생의 사전

수준을 쉽게 파악할 수 있도록 도우며 이를 통해 교사 수업 설계를 돕는 역

할을 한다. 활동 단계에서 디지털교과서는 학생의 가정학습 시 교사 역할

및 수업 도구로서 활용된다. 추적 단계에서 디지털교과서는 교사에게 학생

의 가정학습 활동 상황을 분석, 통계 결과를 제공하여 다음 교실학습 설계

및 수정을 돕는 도구로서 활용된다. 추천 단계에서는 학교수업 중에 학생들

에게 적절한 콘텐츠와 과제를 제공하는 수업 도구로서 활용되며 요구 단계

에서는 학생들이 수업 후 요구하는 자료나 정보를 기록, 보관하는 도구로

활용된다. 마지막 안내 단계에서 디지털교과서는 계속적인 관련 탐구활동을

- 73 -

위해 학생들에게 더 많은 관련 콘텐츠와 과제를 제공하고 결과물을 보관,

공유하는 도구로서 활용된다.

이처럼 PATROL 모형하의 디지털교과서는 지식을 전달하는 단순한 도구

로서의 역할을 넘어서서, 교사와 학생이 디지털교과서를 통해 서로 소통할

수 있으며, 서로의 콘텐츠나 정보를 디지털교과서를 통해 효율적으로 주고

받을 수 있다.

- 74 -

단

계

교수학습활동데이터 활용

교사 학생

계획

․ 교육내용 분석․ 하습 환경 분석․ 학생 특성 분석․ 교수학습전략 수립․ 교수학습과정안 작성․ 교수학습매체 선정 및 조직

․ 학습 결과물 제출․ 진단평가․ 설문조사 참여

․ 학생 수준 진단/분석자료․ 학생별 성취 수준․ 학생별 학습 목표․ 교수학습 자료

활동

․ 가정학습의 상황 분석․ 가정학습에 대한 질의응답

․ 교수학습활동을 가정에서 실행․ 교수학습활동 후 과제 및

평가 수행․ 디지털교과서를 활용한

자율학습․ 동료 학생 또는 교사와

다양한 상호작용 활동

․ 학생의 가정학습 진도 및 수준 데이터 축척

․ 학생의 상호작용 데이터 축척․ 학생의 과제 해결 및 평가

결과 데이터 축척

추적

․ 학생의 학습활동 추적․ 학생의 상호작용 분석․ 평가활동 분석․ 과제결과 분석

․

․ 학생의 가정학습 진도 및 수준 분석 데이터

․ 학생의 상호작용의 내용 분석 데이터

․ 학생의 과제 해결 및 평가 결과 분석 데이터

추천

․ 유의미한 교실학습활동 제시․ 디지털교과서를 이용한 최

적의 교수학습자료 제시․ 심화학습을 위한 그룹 및

협력 과제 제시․ 개별 또는 소수의 학습자와 상

호작용하며 조력자 역할 수행

․ 그룹 및 협력 과제 해결․ 디지털교과서를 이용한

심화학습 진행․ 온·오프라인에서 동료

또는 교사와 상호작용하며 학습

․ 학습활동시 학생들의 개별 진행 상황 기록 데이터

․ 학생의 온라인 상호작용의 내용 분석 데이터

․ 학생의 과제 해결 정도 파악 데이터

<표 Ⅳ-1> PAROL 모형에서의 교수학습활동과 데이터 활용

2. PATROL 모형의 절차

PATROL 모형은 계획(Planning) 단계, 활동(Action) 단계, 추적(Tracking)

단계, 추천(Recommending) 단계, 요구(Ordering) 단계, 안내(Leading) 단계 6

단계로 교수학습활동을 진행한다. 각 단계의 구체적인 내용을 살펴보면 <표

Ⅳ-1>에 제시된 바와 같다.

- 75 -

주문

․ 학생들의 요구 사항을 수용하고 자료를 제작, 배포

․ 토론 및 토의 분위기 조성․ 학생들의 질의에 응답․ 학습한 것을 종합적으로

파악하도록 실마리 제공

․ 새로운 자료 요청․ 토론 및 토의 발표․ 동료 및 교사와의 다양한

상호작용 활동 수행․ 학습한 내용에 관한 종합

보고서 발표

․ 학생들의 요구사항 수집 데이터 ․ 학생들이 요구한 새로운 자

료를 실시간 업데이트․ 학생의 다양한 상호작용의

내용 분석 데이터․ 학생의 종합 보고서 분석 데이터

안내

․ 학습자의 학습활동 개별적 분석

․ 개별적 수준을 고려한 수준별 추가 자료 제시

․ 개별적 수준 과제 및 차시 안내 ․ 온라인상의 기초·보충·

심화 학습의 조력자 역할

․ 수준별 추가 자료를 지속적으로 탐구

․ 개별 수준 과제 해결․ 온라인상에서 수준별 기

초·보충·심화 학습의 지속

․ 수준별 학습 자료 제공․ 학생들이 요구한 새로운 자

료를 실시간 업데이트․ 학생의 다양한 상호작용의

내용 분석 데이터․ 수준별 기초·보충·심화 학습

자료 및 과제 데이터 축척

가. 계획 단계

계획 단계는 수업이 시작되기 이전에 이루어지는 사전 준비단계이다. 가

정학습과 학교수업에서 다룰 교육 내용과 교육 환경을 분석한다. 또한, 학생

들의 사전학습 결과를 통해 수준과 능력을 분석한다. 이러한 분석 결과를

토대로 교수학습 전략과 교수학습 과정안을 작성하며, 적절한 교수학습매체

를 선정 및 조직한다.

1) 교사

계획 단계에서 교사는 수업 설계를 한다. 수업 설계는 어떤 수업 목표를

학습자들에게 효율적으로 성취시키기 위하여 수행하여야 할 제반 활동과 요

소를 계획하는 활동으로서 수업을 효과적으로 실시하기 위한 사전 계획과

전략 또는 청사진이라고 할 수 있다(정석기, 2008).

좋은 수업 설계를 위해서는 수업목표나 내용에 적합한 수업방법은 무엇인

지 분석하고 선택해야 한다. 그 후 동기유발을 위한 활동 등 다양한 형태의

활동을 고려하며 학습자를 분석하고 이들에 맞는 수업방법을 계획해야 한

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다. 그리고 수업자 자신의 자질, 능력, 선호하는 수업방법 등을 고려하여 이

루어져야 하며, 수업에 관련된 현실적인 제 여건, 즉 수업시간의 양, 학습활

동을 할 공간과 장소, 교수-학습자료, 시설, 예산, 안전, 이동의 문제, 부모

의 동참이나 허락 등과 같은 요소가 고려되어야 한다(변영계 외, 1996).

따라서 수업개인차를 충분히 고려하여 설계해야 하며, 강제적인 방향 제

시보다는 방향제시라는 틀 안에서 학습자 개개인이 정도의 차이와 색깔을

인정해야 한다. 그리고 학습자의 입장에서 학습자가 어떠한 의도에서 이러

한 지식을 원하느냐를 고려하여 이루어져야 한다. 첨단 교육공학이 발달한

오늘날에는 교육공학적인 원리를 최대한 활용하여 실제 수업에서 교육공학

적 방법이 적용되어야 한다(정석기, 2008).

PATROL 모형 계획 단계에서는 이러한 좋은 수업 설계의 요건을 고려하

여 진행할 수업을 설계한다. 먼저 디지털교과서를 활용하여 학습에 관련되

는 여러 가지 요소를 분석 파악하는 것으로부터 시작한다. 교사는 학생들이

학습해야할 내용을 먼저 분석 파악하며 교실의 학습 도구, 디지털교과서의

기능 및 배부 상황 등 현재의 학습 환경을 면밀히 분석하여 학습 환경에 적

합한 수업을 설계해야 한다. 또한 전체 학생 수 및 학생들의 학습 및 이해

수준, 학생의 성향 및 요구 등 학생에 관련된 다양한 특성을 분석하여 학생

개별 수준에 맞는 학습을 제공할 준비를 해야 한다.

위 분석 단계의 결과를 바탕으로 교수학습과정안을 작성하고 사용할 수업

전략 및 수업매체를 선정하여 조직한다. 수업전략에는 수업계열 결정, 수업

방법 결정, 학생 조직이 포함되며(정석기, 2008) 수업매체는 수업사태에서

교사와 학생 사이에 전달될 내용을 운반하는 수단을 모두를 일컫는 말이다

(신통철, 1983).

다음으로 활동 단계와 추천 단계, 안내 단계 등에서 학생들에게 제공할

과제의 범위를 정하고 다양한 수준의 과제를 마련하여 선정한다. 과제 평가

계획 역시 이 단계에서 수립해야 한다. 이때 교사용 디지털교과서는 구축된

축척 자료를 바탕으로 교사에게 최적의 교수학습과정안 예시, 교수학습전략

- 77 -

및 교수학습매체, 다양한 과제 예시 및 평가 계획 설계에 도움이 될 자료를

교사에게 제안한다.

2) 학습자

계획 단계에서 학습자는 출발점 행동(entering behavior: 시발행동, 투입행

동) 진단에 참여한다. 출발점 행동 진단이란 새로운 수업과정이 시작되기

전의 학생수준을 파악하는 것으로 지적요소로서 선행학습, 적성, 지적 능력

과 발달, 정의적 요소로서 동기상태(흥미, 태도, 자아개념), 학습능력과 관계

되는 사회적 문화적 결정요인이 모두 포함된다. 블룸(Bloom)에 의하면 학생

들의 출발점 행동에 있어서의 개인차는 학생들의 학업 성적의 개인차에

50~60%를 결정할 만큼 중요한 요인이다(정석기, 2008).

PATROL 모형의 계획 단계에서 학생은 디지털교과서의 플랫폼을 활용하

여 지난 선수 학습 과제결과물을 제출하고 배우게 될 학습 내용에 관련된

진단평가에 참여한다. 또한 가정학습 환경이나 학생의 학습 성향 및 흥미도

등을 파악하는 설문조사에 참여한다.

3) 디지털교과서

출발점 행동의 진단은 크게 세 가지로 나누어 생각할 수 있다(정석기,

2008).

첫째, 학년 초에 실시되는 기초학습능력의 진단은 어느 교과에 필요한 기

초능력을 알아보는 데 필요하다.

둘째, 심리특성(지능·적성·흥미·태도 등)의 진단으로 지능·적성·성

격·학습유형·정서·흥미·태도 등의 검사를 실시하여 이 정보를 기초로

어떤 수업방법으로 어떠한 프로그램을 투입할 것이며 어떤 학습 집단을 편

성하는 것이 좋은가를 결정하는 의사결정에 활용된다.

셋째, 교과의 성취수준 진단으로 어떤 단원을 학습하기 전에 그 단원의

학습과제들을 학습하기 위해서 사전에 알고 있어야 할 선수학습 능력을 진

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단하는 것과 새로운 단원에서 학습해야 할 학습과제들을 어느 정도 알고 있

는지를 단원 학습에 임하기 전에 알아보는 사전학습능력의 진단이 있다.

디지털교과서에서 이루어지는 진단 평가 및 설문은 주로 출발점 행동 진

단의 두 번째와 세 번째인 심리특성 진단과 교과 성취수준 진단이 이루어진다.

디지털교과서 내의 진단검사도구는 다음과 같은 사항에 유의하여 제작되

어야 한다(정석기, 2008).

첫째, 채점 결과가 절대기준평가의 기본 입장에 대하여 합격인지 불합격

인지가 명확히 밝혀지도록 검사도구를 제작해야 한다.

둘째, 타당도와 신뢰도를 고려하여 각 요소별로 최소한 한 문항 이상을

제작하여야 한다.

셋째, 채점이 용이하도록 제작해야 한다.

넷째, 제작된 검사의 각 문항은 어느 선수학습능력의 요소에 해당하는지

를 명확히 알 수 있도록 표시되어야 한다.

다섯째, 일반평가문제와 마찬가지로 주관식 또는 선다형으로 출제한다.

4) 데이터의 축적과 활용

계획 단계에서 디지털교과서는 교사가 학생 개별화 교육을 실현할 수 있

도록 도움을 주는 역할을 한다. 계획단계에서 디지털교과서 내에 축척 및

활용되어야 하는 데이터는 다음과 같다.

첫째, 학생의 개별 수준 진단 데이터 및 수준 분석 데이터가 과목별로 축

적되어 활용되어야 한다. 이는 PATROL 모형이 지향하는 개별화 교육을 실

시하기 위한 기초자료로서 큰 의미가 있으며, 교사는 학생 개개인의 수준을

진단하여 전체 수업의 방향을 설계한다.

둘째, 개별 학생의 수준 진단에 따른 성취 수준 및 학습목표 예시 데이터

가 축척되어 활용되어야 한다. 학생의 개별 수준에 대한 진단이 이루어졌다

면 현재 학생의 수준에서 달성할 수 있는 다양한 수준별 학습목표 예시가

제공되어 한다. 교사는 제공된 학습목표 예시를 바탕으로 개별 학생들이 수

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준별 학습을 통해 달성할 학생 개인 수준의 학습목표를 결정하고 다음 수업

설계 단계를 진행할 수 있다.

셋째, 전체적인 수업을 설계하는데 도움이 될 수 있는 PATROL 모형으

로 본 단원을 구현한 교수학습과정안, 사용가능한 교수학습 전략 및 주요활

동, 교수학습 매체 등의 다양한 사례 데이터가 디지털교과서 내에 축척되고

활용되어야 한다.

나. 활동 단계

활동 단계에서는 교사가 제공한 교수학습매체를 활용하여 학생의 가정학

습이 이루어진다. 학생이 PC나 스마트패드 등을 이용하여 디지털교과서에

접속하면 기본적인 교과서 내용 이외에 학생 개개인에게 주어진 교수학습매

체와 과제가 제공되고 평가를 수행할 수 있다. 과제 수행하는 과정에서 학

생은 PC나 스마트패드를 통해 동료 학생이나 교사에게 질의응답을 하면서

계속적인 상호작용 활동을 할 수 있다.

1) 교사

웹 기반 학습에서 상호작용은 학습자를 만족시키거나 학습을 지속시키는

데 필요한 가장 중요한 요소이며, 학습 효과를 높이려면 반드시 높은 수준

의 상호작용이 필요하다(권윤성, 2000). 따라서 교사는 웹 기반의 가정학습

중에도 커뮤니티를 통한 학습 전략을 활용하여야 한다(나일주 외, 2002). 이

러한 웹 기반의 상호작용은 언제 어디서나 상호작용이 가능하고, 멀티미디

어 자료를 활용한 다양한 상호작용이 가능하다(박인우, 1998; 김민조, 1999).

PATROL 모형의 활동 단계에서 교사는 학생의 가정학습 상황을 디지털교

과서를 통해 실시간으로 확인할 수 있다. 또한 가정학습 시에 생긴 학생들

의 질문이나 의견에 대해 온라인상으로 답하면서 학생들과 시·공간을 넘어

서 상호작용하면서 학생들의 학습에 도움을 줄 수 있다.

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2) 학습자

PATROL 모형의 활동 단계에서 학생들은 가정에서 디지털교과서를 활용

하여 자율적인 온라인학습을 진행하고 주어진 과제 및 자기 평가 등과 같은

활동을 하게 된다. 가정학습을 하면서 생긴 궁금증이나 질문, 의견 등은 온

라인상에 게재하여 동료 학생 또는 교사와 온라인상으로 상호작용을 할 수

있다.

학습자를 수업에 좀 더 능동적으로 참여시키는 학습자 참여 방법은 다음

과 같다(Davies, 1981).

첫째, 학습자가 그들이 학습한 지식, 기술, 경험, 태도 등을 구두로 표현

할 수 있는 질문한다.

둘째, 학습자의 생각과 의견을 교환하는 방식으로 토론의 기회를 마련한다.

셋째, 학습자에게 지적, 기술적, 태도적 영역의 과제를 부과한다. 이러한

과제 제시는 동료학습을 유도할 수 있다.

넷째, 학습자가 수업시간 동안 노트 필기를 함으로써 핵심적인 학습 내용

에 주의를 기울이게 되며, 이는 학습을 강화시키는 결과를 가져온다.

활동단계의 학습이 유의미한 수용(설명식) 학습이 되기 위해서는 학습자

가 의미 있는 학습태세를 가져야 하고, 학습과제가 학습자에게 잠재적으로

의미 있어야 한다(전성연, 2001).

활동 단계에서 개념강의 시청 후 학생들에게 제공될 수 있는 과제 활동의

구체적인 예를 살펴보면 <표 Ⅳ-2>과 같다. 예를 들어 Text를 활용한다면

학생들이 개념학습을 위한 강의를 시청한 후 학습한 핵심 개념을 10명의 아

는 사람에게 문자메시지를 보내는 과제를 수행하게 할 수 있다(Jeff Dunn,

2013). 무엇보다도 교사는 앞서 제시된 학습자의 능동적 참여를 유도하는 수

업 방법 및 전략, 유의미한 수용 학습, 활동 단계에서의 동기유발 및 과제가

학생에게 능동적인 참여를 유발할 수 있는 유의미한 것이 선택될 수 있도록

고민할 필요가 있다.

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구분 방법 구체적 과제

1 Read ․ 교과서나 블로그를 읽게 하라.

2 Watch ․ 학습 내용과 관련되는 영화나 뉴스를 보게 하라.

3 Talk ․ 주제에 대해 5명의 사람에게 말하게 하라.

4 Research ․ 주제에 대해서 조사하게 하라.

5 Surf ․ 주제에 관한 좋은 자료와 나쁜 자료를 찾아보게 하라.

6 FB ․ 동료학생들과 의견을 모으기 위해 Facebook을 사용하게 하라.

7 Pin ․ 학습 내용을 잘 보관하도록 하라.

8 Visit ․ 지역 박물관을 가게 하라.

9 Hunt ․ 주제에 관련된 다양한 방법을 찾게 하라.

10 Game ․ 주제에 관련된 비디오 게임을 하게 하라.

11 Interview ․ 주제에 관해 다양한 사람들을 인터뷰하게 하라.

12 Solve ․ 자신의 생각으로 주어진 문제를 어떻게 해결할지 생각하게 하라.

13 Gather ․ 주제에 관한 내용을 수집하여 교실로 갖고 오게 하라.

14 Look ․ 주제에 관한 그림책을 보게 하라.

15 Text ․ 주제에 관해 10명의 사람에게 문자를 보내게 하라.

16 Go ․ 주제에 관련된 어떤 것이라도 찾아 오도록 하라.

17 Blog ․ 주제 질문에 관하여 답변을 블로그에 쓰게 하라.

18 Video ․ 관련 전문가와 화상통화를 하게 하라.

19 Seek ․ 전문가를 찾고 그를 인터뷰 하게 하라.

20 Review ․ 관련 잡지 기사를 보게 하라.

21 Call ․ 친척에게 전화를 걸어 주제에 대해 설명하게 하라.

22 Crowdsource ․ 주제에 관한 다양한 다른 사람의 의견을 찾게 하라.

23 Watch ․ 짧은 동영상 강의을 보게 하라.

24 Find ․ 주제에 관련된 인공물을 찾게 하라.

<표 Ⅳ-2> 활동 단계 과제의 예

3) 디지털교과서

실행 단계에서 디지털교과서로 이루어지는 가정 학습은 프로그램 수업

(Programmed Instruction)의 하나로 볼 수 있다. 프로그램 수업은 특별한 형

태로 짜여진 교재에 의해서 학습 자료를 제시하고, 학생에게 개별학습을 시

켜서 특정한 학습 목표까지 무리 없이 확실하게 도달시키기 위한 학습방법

을 말한다(전성연, 2001).

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프로그램 수업은 다음과 같은 여러 학습 원리를 통합하여 구성된다.

첫째, 행동목표들은 수업을 끝낼 때 학생들이 수행해야 할 것을 구체화한다.

둘째, 수업단위는 연속되는 소단위 프레임으로 나누어지며, 그 각각은 작

은 양의 정보와 학습자가 반응하게 되는 테스트 문항을 제시하고 있다.

셋째, 학습자들은 자신의 학습속도에 맞추어 공부해 간다.

넷째, 학습자들은 그들이 프로그램을 진행해나가면서 질문에 대답한다.

다섯째, 피드백은 학습자의 반응에 달려있다. 학습자가 옳게 반응하면 그

다음 문항이 주어지고, 틀리게 반응하면 부가적인 정보가 제시되고, 그 아이

디어는 약간 다른 형태의 질문문항으로 다시 제시된다.

4) 데이터의 축적과 활용

활동 단계에서 디지털교과서는 학생의 가정학습의 도구 및 교사와의 상호

작용의 통로이다. 실행단계에서 디지털교과서 내에 축척 및 활용되어야 하

는 데이터는 다음과 같다.

첫째, 학생의 가정학습 상황을 파악할 수 있는 데이터가 축척되어 활용되

어야 한다. 학생이 가정학습을 하였는지, 가정학습은 어느 정도 진행되었는

지를 교사가 실시간으로 확인 가능해야 한다.

둘째, 학생의 가정학습 내용 이해 수준에 관련된 데이터가 축척되어 활용

되어야 한다. 가정학습을 하면서 학생들이 이해하는 내용과 이해하지 못하

는 내용을 파악할 수 있는 데이터를 축척하기 위해서는 온라인 퀴즈를 활용

한다.

셋째, 학생이 동료 학생이나 교사와 상호작용한 데이터가 축척되어 활용

되어야 한다. 이러한 상호작용 데이터는 학생들의 질문을 분류하여 학생들

이 이해에 어려움을 겪거나 헷갈려하는 내용이 어떤 것인지를 파악해내야

한다. 이러한 결과물은 차후 학교의 교실학습에서 보충학습이 필요한 부분

이 어떤 부분인지를 알게 해 준다.

넷째, 학생의 과제 결과물 및 평가의 결과 데이터가 축척되어 활용되어야

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한다. 학생들이 가정학습을 통해 알게 된 사실을 간단히 정리, 확인할 수 있

는 과제가 주어지며 이러한 과제 결과물과 평가 결과 데이터는 학생의 가정

학습 몰입도를 판단할 수 있는 중요한 데이터가 된다.

다. 추적 단계

추적 단계는 가정학습에서 이루어진 학습활동을 누가 기록하고, 유의미

한 통계 자료를 수집․활용하는 단계이다. 또한 학생과 교사, 학생과 학생 간

의 다양한 상호작용 활동을 분석하고, 학생들의 학습 결과물인 과제와 평가

결과를 분석한다.

1) 디지털교과서

PATROL 모형의 추적 단계에서는 디지털교과서가 교사의 다음 교수학습

활동을 결정할 수 있도록 실행 단계의 활동 상황이나 결과물을 분석한다.

디지털교과서가 분석하는 데이터는 실행 단계의 가정 학습 활동 상황 축척

데이터, 학생의 상호작용 데이터, 평가 활동 결과물 및 과제 결과물 데이터

이다.

디지털교과서는 추적 단계에서 ADDIE 모형의 분석(Analysis) 단계의 활동

이 철저하게 이루어져야 한다. 분석에는 요구분석, 학습자분석, 환경분석 그

리고 직무 및 과제 분석이 포함된다. 요구분석을 통하여 교육받은 이후 학

습자들이 습득해야하는 지식과 기능에 대하여 학습자들이 현재 어느 수준에

있는지, 무엇을 모르고, 무엇을 못하는지를 파악하고 학습자 특성을 분석하

여 수업설계를 위한 기초자료로 활용한다. 교수매체, 기자재, 시설과 같은

물적 자원의 분석과 교실, 도서실, 실험실과 같은 교수-학습이 발생하는 학

습공간인 환경을 분석한다. 또한, 교수목표 달성을 위하여 필요한 지식, 기

능, 태도 등을 파악하고 이들 간의 관계와 계열성을 밝히는 직무 및 과제분

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석을 실시한다(조규락 외, 2006). 이러한 다양한 분석 데이터 자료는

PATROL 모형 다음 단계인 추천 단계에서 이루어질 심화 및 보충 학습활동

을 교사가 결정하는 데 도움을 주기 위한 자료로서 의미가 있다. 또한 디지

털교과서는 분석 데이터를 바탕으로 학생 개별 수준의 다음 활동 및 평가의

예시를 교사에게 제안한다.

2) 교사

PATROL 모형의 추적 단계에서 교사는 활동 단계의 가정학습 활동에 대

한 디지털교과서의 분석 자료를 바탕으로 개별학생의 핵심내용 이해 수준

및 과제 해결 수준을 파악해야 한다.

교사가 추천 단계에서 개별화 수업을 하기 위해서는 학생들의 과제 및 평

가 수준에 근거하여 학생들의 학습속도에 맞는 수업 프로그램을 제공하여

한다. 정답률 80%이상의 학생은 바로 바로 심화학습을 할 수 있도록 하며

탈락한 부분 및 전반적 결손 학생들에게는 부족한 부분을 보충해 주는 문항

별 교정학습 자료나 교정학습 프로그램 자료가 제공되어야 한다. 각 요소별

로 정답률이 40%미만으로 떨어질 경우에는 그 요소에 대하여 전체적으로

교정학습을 실시하는 것이 좋다(정석기, 2008).

이를 바탕으로 처음 계획했었던 교수학습과정안을 다시 점검·수정하여

추천 단계의 교실의 학습활동, 교실 학습과제 및 교실 평가활동 계획을 명

확히 하고 수정된 계획에 따른 필요한 제반 사항을 다시 점검하여 보충·수

정해야 한다.

3) 데이터의 축적과 활용

추적 단계에서 디지털교과서는 활동 단계와 추천 단계를 연결하여 학생

각자가 최대한 자연스러운 학습이 이루어지도록 돕는 다음의 데이터를 축척

하고 활용한다.

첫째, 활동 단계의 학생들의 가정학습활동을 평가하는 데이터를 바탕으로

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학생들의 개념 이해수준을 분석하여 개별학생의 현재 학습정도를 명확히 보

여준다.

둘째, 활동 단계의 학생들의 상호작용 활동 내용을 분석하여 학생들이 어

려워하는 내용이나 이해하지 못한 내용을 파악한다.

셋째, 활동 단계의 학생들의 과제 해결 및 평가 결과를 분석하여 개별학

생의 개념 이해수준을 판단해준다.

넷째, 위의 세 가지의 분석·통계 데이터를 바탕으로 학생 개별의 모듈식

교수학습과정안을 제공하고 적용 가능한 수업전략 및 수업매체에 대한 예시

데이터를 제공한다.

라. 추천 단계

추천단계는 추적을 통해 준비된 학습 상황을 교사와 학생에게 제공하는

단계로서 학교 수업 활동이 시작되는 단계이다. 이 때 교사는 앞에서 분석

결과를 토대로 개별 학생들에게 필요한 수준별 조언과 격려가 가능하며, 디

지털교과서 플랫폼에서 제공한 맞춤형 교수학습자료를 학생들에게 배분하게

된다. 또한, 그룹 및 협력 과제를 제시하여 보다 심화된 학습이 가능하도록

한다(서진화 외, 2013).

추천 단계인 실제 교실수업 단위시간에 이루어져야 할 좋은 수업의 방향

을 살펴보면 다음과 같다(정석기, 2008).

첫째, 수업목표를 명확히 하고, 학습목표 달성도를 계속적으로 확인하는

수업이 되어야 한다. 충분한 교재연구를 통해 수업설계 과정 및 수업시간에

도 수업목표를 분명히 제시하고, 그 목표 달성도가 교수․학습 과정 중에도

계속적으로 확인되어야 한다. 또한 수업의 마지막 단계인 정착 단계에서 최

종적인 목표 달성도를 알아보는 것이 필요하다(하영철, 1995).

둘째, 학생들의 흥미, 경험을 고려한 다양한 방법으로 학습동기를 유발하

여 학생들이 지적․정서적으로 만족하는 수업이 되어야 한다. 즉 학생들의 작

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용과 반응에 대해서 관심을 갖고 피드백을 하는 수업이 되도록 해야 할 것

이다.

셋째, 교사와 학생간의 상호작용이 활발하고 학생들이 주도적으로 참여하

는 역동적인 수업이 되어야 한다. 교사는 적절한 창의적 발문을 사용하여

학생들의 창의적 사고를 유발하는 응답을 촉진시키고, 학습 활동거리를 제

공해 주는 한편 수업 중 언제라도 부담을 느끼지 않고 선생님에게 자유롭게

질문하며 수업을 즐길 수 있는 허용적 수업분위기를 조성함으로써 역동적인

수업이 이루어지도록 해야 할 것이다.

넷째, 학생 개개인의 능력과 적성을 살리고 그들의 눈높이(수준)에 맞춘

수업이 되어야 한다. 개별화학습은 가능한 한 모든 학생들이 의도한 교육목

표에 도달되도록 하기 위해 각 개인의 능력․적성․동기 등을 고려해서 학습자

의 특성에 맞는 학습경험을 적절히 제공해 주는 것이다. 개별화학습에서는

교사가 파악한 학습자의 특성을 학습자의 학습속도, 교사의 수업 내용, 학습

자가 사용하는 수업 매체 등에 따라 달리 적용하고 그것을 개인별 또는 집

단별로 어떻게 활용하느냐 하는 것이 중요하다(이성은 외, 2002).

다섯째, 항상 의문을 갖고 사고하며 문제 해결을 위한 탐구심을 충족시켜

창의성이 신장되는 수업이 되어야 한다. 탐구적 사고의 근본은 의문을 가진

데서 부터 출발하며 이러한 탐구학습에 의한 창의성 개발은 지식정보화사회

에서 추구해야할 중요한 학습방법이 된다(강낙근, 1997).

여섯째, 학생 개인의 지식과 경험을 살려 수업에 활용하는 것은 물론 협

동적 경험이 중시되는 수업이 되어야 한다. 학생들의 지식과 경험을 수업에

활용하면 학습활동에 생기가 넘치고 학생들이 주체적으로 수업에 참여할 수

있을 것이다. 협동학습은 학습에서 기본적인 기능, 문제해결력, 사고력 등

인지적 영역에서 뿐만 아니라 인간관계 개선, 자아 존중감, 교과목에 대한

선호, 교사에 대한 신뢰, 학습동기 및 정신적 건강 같은 정의적 영역에서도

효과적이다(이성은 외, 2002). 협동학습에서 학습과제 해결은 학습에 참여하

는 학생 개개인의 성취를 위해 스스로의 성취뿐만 아니라 집단 내 다른 친

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구들의 성취도 중요하기 때문에 서로 도움을 주도록 격려하고 상호책임을

지는 협력관계를 유지하며 모둠별로 과제를 해결해 나가도록 해야 한다.

일곱째, 현재 다루어야 할 교과목, 단원 학습목표, 학습자의 능력에 가장

적합한 학습 방법을 선택․적용하여 효과를 극대화시켜야 한다.

여덟째, 교과교육을 통해 인지적인 것뿐만 아니라 정서적․ 정의적․신체적

발달과 사회성, 협동성 등 인성교육 차원에서 바람직한 인간을 육성하는 총

체적 수업이 되도록 한다.

1) 디지털교과서

PATROL 모형의 추천 단계에서 디지털교과서는 먼저, 추적 단계의 학생

데이터 분석 결과를 토대로 교사에게 적용 가능한 교실 학습 활동 및 평가

활동을 제안하는 역할을 한다. 학생들의 수준에 따라 보충학습 또는 심화학

습을 위한 구체적인 교실 학습 활동 및 평가 활동의 예를 다양하게 추천하

여 교사가 교실 활동을 확정하는 데 도움을 준다.

이때 디지털교과서가 교수방법에 대한 정보를 교사에게 적절히 제공하기

위해서는 먼저 다양한 교수-학습의 맥락적 상황이 고려되어야 하며, 수업진

행에 대한 안내인 구체적 교사의 행동지침, 학습활동에 대한 시행, 교수전략

및 기술 등이 교사에게 제공되어야 한다. 또한 교수방법을 시행하는 데 있

어서 학습자의 요구를 받아들여 학습자의 관점에서 배우는 것이 흥미롭고

매력적이어서 학습활동에 열심히 참여하도록 만들 수 있는 정보가 제공되어

야 한다.(조규락 외, 2006)

교실수업 중 디지털교과서는 학생에게 교재 및 학습도구로서 활용되고 교

사에게 디지털교과서는 학생의 교실활동 진행 상황을 체크하고 학생들과 소

통하는 도구로서 활용된다.

2) 교사

PATROL 모형의 추천 단계에서 교사는 교실수업시작 전에 디지털교과서

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의 추천 교실학습활동을 참고하여 개별학생의 교실학습활동을 확정하고 결

정한 학습활동을 위한 학습자료 및 학습도구 등을 준비한다.

교실수업 중 교사는 디지털교과서를 이용하여 개별학생에 맞는 최적의 교

수학습자료 및 학습과제를 제공해 준다. 또한 학생들이 개별수준의 교실학

습활동을 할 때 학생들 곁으로 직접 다가가서 학습동료로서 학생들과 의사

소통하면서 의견을 나누고 조언자 및 조력자로 학생의 학습활동의 방향에

관한 힌트를 제공한다. 교실수업을 진행하는 동안 교사는 디지털교과서와

학생관찰을 통해 과제해결 정도를 수시로 파악하고 필요하다면 추가적인 평

가활동을 진행한다.

수업은 교사와 학생들 사이, 학생들과 학생들 사이, 학생과 학습자료들 사

이의 커뮤니케이션으로 이루어지는 것이다. 만약 교사가 수업에 매우 열심

인 것으로 학생들에게 인식된다면, 그것은 교실환경에 영향을 미치게 되고,

학습을 향상시키는데 도움이 될 것이다. 이 요인은 커뮤니케이션이 효과적

이냐 비효과적이냐 하는 데 영향을 미치며, 궁극적으로 교수과정에 영향을

미칠 것이다(조규락 외, 2006).

3) 학습자

PATROL 모형의 추천 단계에서 학생들은 디지털교과서를 사용하여 주어

진 개별 보충 및 심화학습과제를 진행한다. 이때 주어진 과제에 따라 비슷

한 수준의 동료학생들과 협력학습을 진행할 수도 있다. 학생들은 과제를 해

결하면서 온·오프라인에서 동료 또는 교사와 상호작용하면서 조사, 수집,

토론, 탐구, 실험 활동 등을 한다.

추천 단계의 심화학습은 주로 학습자의 협동학습과 자기주도적 학습을 자

연스럽게 유도할 수 있는 문제중심학습(Problem-Based Learning, PBL)을 바

탕으로 진행하면 유용하다. 문제중심학습이란, 교수자가 제시한 문제를 그룹

별로 해결해 가는 과정에서 학습자로 하여금 교수목표를 성취하도록 유도하

는 것으로, 절차를 살펴보면 다음과 같다.

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먼저, 교수자가 제시하는 문제 탐색, 그룹별로 학습과제 결정, 개인과제

분배, 개인과제 해결을 위한 자료선택, 개인과제 완성, 그룹별 정리 및 발

표, 다른 그룹 및 교사로부터의 피드백, 수정 및 보완의 순서로 수업을 진행

한다. 이러한 문제중심 학습환경에서 협동학습과 자기주도학습이 계속해서

반복하게 된다(조규락 외, 2006).

학생 주도의 수업이 가능한 대표적인 수업 방식을 소개하면, 소집단 협동

학습, 자기주도적 학습, 프로그램 학습, 모둠별 과제학습, 관찰·견학·조

사·발표, 실기·실습·실험, 토의 학습, 모의 실험, 시뮬레이션, 게임, 역할

극 등을 들 수 있다(정석기, 2008).

4) 데이터의 축적과 활용

추천 단계에서 디지털교과서는 학생과 교사의 교실학습활동을 돕는 도구

로서의 역할을 하기 위해 다음의 데이터를 축척하고 활용한다.

첫째, 교실학습활동이 진행될 때 학생들의 개별 과제해결 진행 상황을 기

록한 데이터를 축적, 활용한다.

둘째, 교실학습활동이 진행될 때 학생의 온라인 상호작용의 내용을 분석

한 데이터를 축적, 활용한다.

셋째, 교실학습활동이 진행될 때 학생의 과제 해결 정도의 수준을 보여주

는 데이터를 축적, 활용한다.

마. 요구 단계

요구 단계는 학생들이 스스로 부족한 부분을 보완하기 위해서 필요한 자

료를 요청하거나, 동료들이나 교사와의 질의응답을 통해 부족한 부분을 채

워나가는 단계이다. 또한, 가정학습과 학교수업 활동을 종합하고, 그 결과를

발표한다.

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1) 학습자

PATROL 모형의 요구 단계에서 학생들은 교실활동수업을 진행하면서 새

로운 수업내용 관련 자료를 계속해서 요청한다. 또한 각자의 과제물을 다른

학생들과 공유하면서 이에 대해 토론하거나 토의 발표를 하면서 동료 및 교

사와의 다양한 상호작용 활동을 지속적으로 수행해 나간다. 이러한 과정을

거치면서 학생들의 자신의 지식을 스스로 다듬어 나간다. 이러한 과정을 거

쳐 학생들은 최종 종합 보고서를 모둠별로 작성하고 발표한다.

2) 교사

PATROL 모형의 요구 단계에서 교사는 학생들이 학습주제에 관하여 토론

및 토의를 위한 진행할 수 있도록 학습 분위기를 적절하게 조성해야 한다.

토론 및 토의가 진행되는 동안 교사는 학생들의 질의에 힌트를 주거나 응답

하면서 학습한 것을 학생들이 종합적으로 파악하도록 지속적으로 실마리 제

공한다. 또한 학생들이 요구한 자료나 콘텐츠를 파악하고 이에 대한 자료를

제작 또는 검색하여 공유 장소에 배포해 준다.

3) 데이터의 축적과 활용

요구 단계에서 디지털교과서는 학생과 교사의 교실학습활동을 이끄는 도

구로서의 역할을 하기 위해 다음의 데이터를 축척하고 활용한다.

첫째, 학생들이 교실학습활동을 하면서 요구한 자료와 콘텐츠 목록을 수

집, 저장한 데이터를 축척하고 활용한다.

둘째, 학생들이 수업 중에 요구한 새로운 자료나 콘텐츠 등을 실시간으로

업데이트한 목록 데이터를 축척하고 활용한다.

셋째, 토론 및 토의 과정 중에 있었던 학생들의 다양한 온라인상의 상호

작용의 내용을 분석한 데이터를 축척하고 활용한다.

넷째, 학생들이 작성한 종합 보고서 내용을 분석한 데이터를 축척하고 활

용한다.

- 91 -

바. 안내 단계

안내 단계는 수업 전반에 걸친 활동 결과를 토대로 추가적으로 학습해야

할 내용이 있는지를 분석하고, 그것을 학생 수준과 적성을 고려하여 개별적

인 추가 과제 즉, 기초 학습, 보충학습, 심화학습 과제를 학생들에게 제시한

다. 주어진 과제와 학습활동은 온라인상에서 반복적으로 이루어진다.

안내 단계는 학습한 내용에 대해 학생들의 학업 성취 정도를 주기적으로

확인(형성평가)해보고 그 결과에 따라 심화 또는 보충 학습의 기회를 제공

하는 단계이다. 학습완성이 이루어진 학생에게는 심화 또는 촉진학습을, 부

분적 미완성 또는 전반적 미완성 학습이 이루어진 학생에게는 보충학습이

이루어진다(정석기, 2008).

1) 교사

PATROL 모형의 안내 단계에서 교사는 개별 학습자의 학습활동을 지속적

으로 관찰하고 분석한다. 이를 통해 개별적 학습자 수준을 고려한 수준별

추가 자료 및 콘텐츠를 제공해야 한다. 또한 배운 학습 내용에 관한 개별적

수준의 과제 및 다음 차시의 학습 내용을 안내해 주고 학생의 탐구가 계속

될 수 있도록 온라인상에서 기초·보충·심화 학습의 조력자 역할을 한다.

이때 교사는 수업 후에 해결해야하는 추가적인 과제를 제시하기 전에 학

생들이 그것을 해결하기 위해 시간이 얼마나 걸리는지 생각해야 한다. 일주

일 내의 약간의 숙제, 한 학기 동안의 보고서, 또는 프로젝트를 부여하는 것

은 학생들에게 큰 부담이 없으며 학생들의 자기효능감을 향상시킬 수 있다

(Lauren Margulieux 외, 2013).

2) 학습자

PATROL 모형의 안내 단계에서 학생은 개별 수준에 맞는 과제를 탐구,

- 92 -

해결해나가면서 온라인상에서 수준별 기초·보충·심화 학습의 지속해나간

다. 또한 지속적으로 추가되는 수준별 추가 자료를 활용하며 자신의 과제결

과물이나 학생제작 콘텐츠를 특정 온라인 공간에 공유하여 동료학생 및 교

사와 계속해서 상호작용을 하면서 심화학습을 지속해나간다.

3) 데이터의 축적과 활용

안내 단계에서 디지털교과서는 지속적인 학생의 심화, 보충학습을 돕는

도구로서의 역할을 하기 위해 다음의 데이터를 축척하고 활용한다.

첫째, 학생들의 요구와 수준별 학습 자료를 제공하기 위한 데이터를 축척

하고 활용한다.

둘째, 학생과 교사가 요구한 새로운 자료 및 콘텐츠 데이터를 축척하고

활용한다.

셋째, 교실 학습 활동 후의 지속적인 심화 및 보충 학습 과제 중의 학생

들의 다양한 상호작용 내용을 분석한 데이터를 축척하고 활용한다.

넷째, 교실 학습 활동 후의 지속적인 수준별 기초·보충·심화 학습 자료

및 과제 데이터를 축척하고 활용한다.

- 93 -

Ⅴ. PATROL 모형의 적용 및 평가

1. PATROL 모형의 적용

PATROL 모형의 현장 적용에 앞서 교육대학교의 1학년 학생들을 대상으

로 하여 우선 적용하였다. PATROL 교수학습모형에 따라 [그림 Ⅴ-1]에 제

시된 바와 같이 각 차시별로 교수학습지도안을 개발하였으며, 교수학습지도

안에는 강의 개요, 자료 목록, 평가 계획, 본시 교수학습계획안, 보충학습자

료 등을 제시하였다.

[그림 Ⅴ-1] PATROL 모형에 따라 개발된 교수학습과정안

- 94 -

PATROL 모형을 이용한 강의를 원활하게 진행하기 위해 [그림 Ⅴ-2]에 제

시된 바와 같이 각 차시별로 파워포인트 자료를 별도로 제작하였다. 강의

주제는 ‘운영체제의 개념과 활용’이었다.

[그림 Ⅴ-2] PATROL 모형에 따라 개발된 강의 자료

가정에서 미리 핵심 개념을 학습할 수 있도록 [그림 Ⅴ-3]에 제시된 바와

같이 ‘Explain Everything’이라는 iOS 어플을 이용하여 동영상 강의 자료

를 개발하였다. 학생들은 미리 강의를 본 후에 실습실에서는 동영상 강의에

서 설명한 운영체제의 기능을 직접 실습을 통해 이해하도록 하였다.

[그림 Ⅴ-3] 동영상 강의 자료와 강의 모습

- 95 -

예비 교원들을 대상으로 PATROL 모형을 적용한 후에 문제점을 보완한

후 초등학교에서의 적용 가능성을 실험하기 위하여 2개 초등학교의 실제 수

업을 PATROL 모형을 적용하여 각각 2회씩 시범 수업을 실시하였다.

우선, 전북의 W 초등학교에서 [그림 Ⅴ-4]에 제시된 바와 같이 PATROL

모형을 시범 적용하였다. W 초등학교는 여러 해 동안 스마트교육 연구학교

를 운영하여 이미 스마트 교육 환경이 잘 갖춰져 있었다.

[그림 Ⅴ-4] 전북 W 초등학교의 시범 운영 모습

PATROL 모형의 시범 수업 교사는 과학 전담교사로 스마트교육 환경을

활용하여 수업을 진행하고 있는 상황이었다. 시범 수업은 4학년 과학 중

‘열 전달을 막는 방법’을 이해하는 수업과 ‘화산 활동이 우리 생활에 미

치는 영향’을 이해하는 수업을 PATROL 모형을 적용하여 진행하였다.

다음으로, 원주 H 초등학교는 강원도 산골 분교로 현재 5학년 1명과 6학

년 2명으로 구성된 5-6학년 복식학급의 형태로 학습을 진행하고 있다. 또한

스마트기기를 수업에 활용하여 스마트교육환경을 이미 갖추고 있는 상황이

었다. 시범 수업 교사는 본 수업모형 시범수업을 진행하기 전부터 복식학급

운영으로 인해 생기는 수업 결손을 최소화하기 위한 방안으로 PATROL 모

형을 적용하기를 원하였다.

- 96 -

[그림 Ⅴ-5] 원주 H 초등학교의 시범 운영 모습

시범 수업은 [그림 Ⅴ-5]에 제시된 바와 같이 5학년 사회 중 ‘개화기부

터 민족 독립 운동까지의 학습 내용’을 정리, 적용하여 연표를 만드는 수

업과 ‘5.18 민주화 운동과 6월 민주항생이 일어난 이유’를 자료를 통해

이해하는 수업을 PATROL 모형을 적용하여 진행하였다.

PATROL 모형의 핵심은 교수학습활동에 발생되는 데이터를 축적하고, 그

것을 가공하여 교사나 학생에게 유용한 정보를 제공하는 것이다. 이러한 데

이터 저장과 분석이 가능하려면 별도의 학습관리시스템이 필요한데 본 연구

에서는 디지털교과서를 제안하였다.

PATROL 모형에 대한 이해를 돕기 위해, 초등학교 2학년 수학의 ‘시각

과 시간’ 단원을 PATROL 모형에 따라 적용할 수 있는 교수학습지도안을

<표 Ⅴ-1>에 제시된 바와 같이 제시하였다. 현재는 디지털교과서가

PATROL 모형을 지원할만한 기능이 구현되지 않아서 추천 단계에서 전시

학습이나 가정 학습에서 배운 개념을 상기시키는 과정을 추가하였다.

시범 수업한 것 중에서 2학년 수학 4단원 시각과 시간 중 ‘1달의 달력

알기’ 수업을 PATROL 모형으로 적용하기 위해 제작되었다. 본 교수학습

과정안은 사용된 과정안 중에서 학습 내용과 관련된 내용을 제외하고, 범용

적으로 사용될 수 있는 내용만을 중심으로 재구성하였다. 그 이유는

PATROL 모형의 시범적용 수업을 담당한 교사에게 기본 틀을 전달하여 각

시범수업의 교수학습과정안을 제작하는 데 참고자료로 사용되도록 하기 위

해서이다.

- 97 -

단계학습

과정교수․학습활동(교사▪, 학생-)

시

간

유의사항(◉) 및

준비물(▦)

계획 전체

학습

계획 및

매체

준비

►학습환경 분석, 전략 선정 및 매체 제작

▪ 학생들의 진단평가 및 설문조사 결과 분석 후 전략 정하기

▪ 가정온라인 학습에 투입될 매체(동영상) 제작하기

▦노트북, 캠타시아 스튜

디오, PPT

◉매체(동영상)는 10분

이내의 핵심 내용으로

활동 가정

온라인

학습

►가정온라인(디지털교과서)학습 및 상호작용

- 매체(동영상)을 이용한 가정온라인(디지털교과서) 자율학습

및 과제 해결하기

- 온라인(디지털교과서) 게시판에서 서로 질의응답하기

15′ ▦매체(동영상), 컴퓨터나테블릿 PC

◉최대한 허용적인 분위

기를 조성한다

추적 가정학습

결과분석

및

교실학습

준비

►가정학습 결과 및 과제 분석 후 교실학습 준비

▪ 가정온라인(디지털교과서)학습 상황 및 과제 해결도 분석

▪ 교실학습 시 보충·심화학습 과제 준비하기

◉다양한 수준과 종류의

과제를 준비한다

추천 교실학습

동기유발

►전시학습상기

►동기 유발 및 개념 떠올리기

- 수학적 개념 생각하며 이야기 듣기

5′ ▦동동이 달력

◉이야기를 수학적 개념에

집중하여 듣도록 미리

분위기를 환기시킨다.

개념

상기하기

해결과제

제시 및

선택·해결

▪ 수학적 개념 확인 질의응답하기

► 과제 제시 및 선택 · 해결하기

□ 보충·심화학습 과제 제시

-보충학습 과제: ~~~

-심화학습 과제: ~~~ 20′

◉개별 수준을 파악하면

서 대답을 듣는다.

▦학습지 및 과제 준비물

◉보충·심화 과제 선택과

문제해결을 도와준다.

◉과제를 해결하는 동안

개별적으로 접촉하여

조력자 역할을 한다.

주문 해결방안

공유하기

학습정리

및

자료요구

하기

►과제별 토론 및 토의 발표

- 과제별 해결방안에 대한 토의하기

- 최적의 해결방안 결정하여 공동 보고서 작성하기

- 해결방안 종합 보고서 발표 후 전체 토론하기

►정리 노트 작성

- 과제 해결 정도에 대한 자기 점검하기

- 새롭게 알게 된 것 마인드 맵으로 정리하기

- 느낀 점 정리하기, 더 공부하고 싶은 내용 기록하기

10′

5′

◉다양한 형식의 보고서

를 작성할 수 있도록

허용적인 분위기를 조

성한다.

안내 추가적인

자료 및

과제

안내하기

►교실학습 분석 후 추가자료 제공 및 추가과제 제시

▪ 학습자 개별 결과물, 종합보고서 및 정리 노트 분석

▪ 학생 요구 자료를 수준별로 온라인(디지털교과서)에 제공하기

▪ 학생 수준별 추가과제 온라인(디지털교과서)에 제시하기

▪ 지속적으로 온라인(디지털교과서)상에서 조력자 역할하기

◉더 알고 싶은 것과 궁

금한 점들을 계속적이며

자기 주도적으로 학습할

수 있는 환경을 최대한

조성해준다.

<표 Ⅴ-1> PATROL 모형을 적용한 교수학습지도안

- 98 -

2. PATROL 모형의 평가

PATROL 모형을 활용한 수업에 대한 평가를 위해 수업을 한 교사를 대상

으로 인터뷰를 하였고, 수업에 참여한 학생들에게는 설문조사를 실시하였다.

가. 교사의 평가

시범 수업에 참여한 교사에게 구조화된 설문지를 미리 주고 심층 인터뷰

를 실시하였다. 질문지에서는 시범 수업에 대한 느낌은 무엇인지, 다른 교과

시간의 수업 계획안을 작성할 때와 PATROL 교수학습모형을 활용한 시범수

업 계획안을 작성할 때 느낀 차이점은 무엇인지, 수업이 계획대로 되었는지,

만약 그렇지 않다면 이유는 무엇인지, 시범수업을 통해 변화된 점이 무엇인

지, 시범수업의 지도안 작성에서 수정되어야 할 부분이 있다면 무엇인지, 그

리고 어떻게 수정되어야 하는지, 시범 수업을 실제 적용하는 데 수정되어야

할 부분이 무엇인지, 다른 교과 시간의 수업과 비교할 때 PATROL 교수학

습모형 적용에 따른 시범 수업에서 특별히 도움이 되었거나 영향을 미쳤다

고 생각되는 부분이 무엇인지, 그리고 그 이유는 무엇인지, 시범 수업을 통

해 선생님의 교수방법에서 변화가 있었는지 등을 질문하였다.

인터뷰 결과 중에서 주요 내용만을 간추려보면 다음과 같다.

첫째, 전북의 W초등학교의 시범수업 교사는 PATROL 모형 적용 수업 후

전반적인 느낌으로 “학생들의 수업 집중도가 높았고 이번 시간에 배울 내

용이 무엇인지 학생들이 미리 생각하고 있어서인지 학습 성취도도 높았다”

고 응답하였으며 다른 수업 계획안은 작성할 때보다 “좀 더 심도 있는 수

업을 계획할 수 있다.”는 의견을 덧붙였다. 또한 시범수업을 통해 “가정과

학교를 자연스럽게 연계해서 수업을 진행할 수 있다는 사실을 절실히 깨달

았다.”고 응답하였다.

- 99 -

둘째, 원주 H 초등학교의 시범수업 교사는 “보다 다양한 활동을 실시할

수 있다는 점에서 수업 개선을 위한 좋은 방안이 될 수 있을 것”이라는 전

반적인 시범수업 느낌을 밝혔으며, 시범수업을 통해 “보다 다양한 활동을

수업 시간에 실시할 수 있어 교사의 창의적인 수업활동이 가능 할 것”이라

는 의견을 내 놓았다. 또한 “사전학습을 위한 동영상 자료나 데이터를 충

분히 축척하여 학습자들에게 제공된다면 PATROL 수업모형 적용에 큰 도움

이 될 것”이라는 의견을 덧붙였다. 아울러, 다른 사람에게도 PATROL 모형

을 추천해 주고 싶으며, 계속해서 PATROL 모형을 활용한 수업을 계획하고

실천할 것이라고 응답하였다.

나. 학생의 평가

PATROL 수업모형을 적용한 시범수업을 경험한 학생들의 수업에 대한 평

가는 설문지 작성 형식을 통해 진행되었으며 주요 질문에 대한 만족도는

[그림 Ⅴ-6]에 제시된 바와 같다.

[그림 Ⅴ-6] PATROL 모형에 대한 학생 평가

- 100 -

첫째, ‘가정 온라인 학습 후 학교수업에서 더 공부하고 싶은 마음이 들

었는지’는 묻는 ‘가정학습 후 학교 수업 참여도’에 대하여 3.3점(5점 만

점)의 만족도를 나타내었다.

둘째, ‘가정 온라인 학습과 과제는 학교수업을 듣는데 도움이 되었는

지’를 묻는 ‘가정학습의 학교수업 도움도’에 대해서는 4.4점(5점 만점)의

만족도를 나타내었다.

셋째, ‘가정 온라인학습 후 학교수업을 듣는 것이 더 좋은지’를 묻는

‘가정학습의 선호도’에 대해서는 3.9점(5점 만점)의 만족도를 나타내었다.

넷째, ‘가정 온라인 수업을 교실수업에 병행하는 것이 좋은가’를 묻는

‘PATROL 모형의 선호도’에 대해서는 3.6점(5점 만점)의 만족도를 나타내

었다.

- 101 -

3. 시범 수업에 대한 분석

PATROL 모형을 적용한 시범 수업을 분석하기 위해서 동영상을 촬영한

후에 에듀트레인을 활용하여 다음과 같이 수업 분석을 실시하였다.

가. 수업 분석 방법

수 업분석은 Flanders의 언어 상호작용 분석법을 활용하였다. Flanders의

언어 상호작용 분석법은 수업 시간에 이루어지는 교사와 학생 간 언어 상호

작용의 내용을 10가지 분류 항목으로 구분하여 분석하는 방법이다. 수업 참

관을 하면서 매 3초마다 수업에서 일어나는 상황을 10가지 분류 항목에 따

라 해당 번호를 계속적으로 기록해 나가고, 수업이 끝난 후에 기록된 10가

지 분류 항목 번호의 빈도와 비율 혹은 번호의 기재 유형 등을 분석한다(서

울특별시교육연구정보원, 2007).

본 연구에서는 Flanders의 모형을 변형하여 <표 Ⅴ-2>에 제시 한 바와 같

이 크게 교사의 발언과 학생의 발언, 기타로 구분하였다. 변형된 부분은 질

문을 수렴질문, 확산 질문, 보충 설명 또는 질문으로 구분하였고, 기타를 침

묵이나 혼란으로 설정하고 하위 항목을 질문 후 대기, 교사의 자리 비움, 수

업과 무관한 학생 발언, 침묵 및 혼란, 실험, 실습, 토론, 책읽기 등의 학생

활동 등 5가지로 구분하였다.

Flanders의 언어 상호작용 분석에 있어서 관찰 기록이 잘못되어 있으면

그 해석을 믿을 수 없기 때문에 같은 수업을 2인 이상이 관찰하고 분류항목

별 빈도수의 일치 여부를 확인하여야 한다. 이러한 신뢰도 계수를 스콧 계

수라 하는 데 0.85 이상이 되어야 모두 믿을 수 있다(백제은, 2010). 본 연구

에서는 분석의 신뢰도를 높이기 위해 수업한 교사가 아닌 2인의 현장 교사

를 선발하여 스콧 계수를 산출하였다.

- 102 -

교사의

발언

비지시적발언

1. 감정의 수용: 비위협적인 방법으로 학생의 감정이나 태도를 수용하거나 명료화한다. 감정은 긍정적일 수도 있고 부정적일 수도 있다. 감정을 예측하고 회상하는 것도 포함된다.

2. 칭찬이나 격려: 학생을 칭찬하거나 격려한다. “으흠”, “그렇지”라고 말한다. 긴장을 완화하는 농담을 한다. “그래, 그래” 또는 “계속해 봐”라고 말하는 것도 포함된다.

3. 학생의 생각을 수용 또는 사용: 학생이 자신들의 생각이나 의견을 제시하도록 하고 개발하게 한다. 학생들이 말한 생각을 도와주거나 발달시킨다.

4. 질문: 학생이 대답할 것을 기대하면서 교사의 아이디어에 기반을 두고 내용 또는 절차에 대하여 질문을 한다.

41. 수렴 질문 : 기존에 경험한 것이나 학습한 내용의 단순한 회상, 기억, 재생, 비교, 분류를 거치는데, 고정된 답안이 존재하는 질문

42. 확산 질문 : 개인마다 다르게 수용할 수 있고, 외부의 정보를 자유롭고 다양하게 표현하게 하는 질문. 고정된 답안 없음

43. 보충 설명 또는 질문 : 질문에 대한 보충 설명이나 학생들의 생각을 이끌어내기 위해 추가 질문

지시적

발언

5. 강의: 교사가 내용이나 절차에 대하여 사실이나 의견을 제시한다. 교사 자신의 아이디어를 표현하고, 자기 자신이 설명을 한다.

6. 지시: 학생이 순응할 것을 기대하는 지시, 지휘, 명령을 한다.7. 학생을 비평 또는 권위를 정당화함: 학생의 좋지 못한 행동을 좋은

행동으로 바꾸기 위하여 비판적인 말을 한다. 학생의 대답을 독단적으로 정정한다. 교사가 하고 있는 것을 왜 그렇게 해야 하는가에 대해 설명하거나, 자기자랑을 한다.

학생의

발언

반응8. 학생의 말-반응: 교사의 단순한 질문에 대하여 학생이 단순한 답변이나

반응을 한다. 학생이 답변하도록 교사가 먼저 유도한다. 학생 자신의 아이디어를 표현할 자유가 제한된다.

주도

9. 학생의 말-주도: 학생의 자발적으로 혹은 교사의 유도에 의한 반응으로 학생 자신의 아이디어를 중심으로 표현한다. 교사의 넓은 질문에 대하여 학생이 자진해서 질문, 아이디어를 발표하는 경우가 해당된다.

91. 과제 및 결과물 발표 92. 교사에게 질문 93. 학생 간 질문

기 타

0. 침묵이나 혼란: 실험, 실습, 토론, 책읽기, 머뭇거리는 것, 잠시 동안의 침묵 및 관찰자가 학생간의 의사소통과정을 이해할 수 없는 혼란, 침묵, 중단

01. 질문 후 대기 : 학생이 생각하면서 대기하거나 단순 대기 02. 교사의 자리 비움 03. 수업과 무관한 학생 발언 04. 침묵 및 혼란 05. 실험, 실습, 토론, 책읽기 등의 학생 활동

<표 Ⅴ-2> Flanders의 언어 상호작용 유형

- 103 -

수업 분석의 편의성을 높이기 위해 에듀트레인(EduTrain)을 활용하였다.

에듀트레인은 일정 시간 단위로 수업 동영상을 멈추게 해줌으로써 충분히

생각한 후에 체크할 수 있어 수업 분석이 용이하다. 또한, Flanders 분석뿐

만 아니라 다양한 수업 흐름별 분석, 수업 요소별 분석, 수업 분위기 분석

등 다양한 분석이 가능하다.

[그림 Ⅴ-7] 에듀트레인을 활용한 수업 분석

본 연구에서는 에듀트레인의 동영상 재생 기능(일정 시간 후 자동 정지)

을 이용하여 10초 단위로 Flanders 언어 상호작용 유형, 수업 단계, 매체 활

용 유형, 활동 유형, 질문 유형을 표기하였고, 교사의 활동 위치에 따라 공

간 이동 분석을 하였다.

우선 수업 단계는 PATROL 모형에 따라 계획, 활동, 추적, 추천, 요구, 안

내 등 6단계로 구분하였고, 매체 활용 유형은 디지털교과서 활용과 일반 매

체 활용으로 구분하였다. 활동 유형은 전체활동, 모둠활동, 개별활동으로 구

분하였으며, 질문 유형은 <표 Ⅴ-3>에 제시된 바와 같이 개방형, 선택형, 호

명형, 지명형, 자문자답형으로 구분하였다.

- 104 -

구분 유형 진행 순서

1 개방형 ․ 질문하기 → 응답하기

2 선택형 ․ 질문하기 → 손들기 → 승인하기 → 응답하기

3 호명형 ․ 질문하기 → 호명하기 → 응답하기

4 지명형 ․ 지명하기 → 질문하기 → 응답하기

5 자문자답형 ․ 교사가 스스로 답함

<표 Ⅴ-3> PATROL 모형에서의 질문 유형

공간 이동 분석은 수업 중 교사의 활동 위치를 [그림 Ⅴ-8]과 같이 12가

지로 구분하였다.

화이트보드 전자 칠판 화이트보드

① ② ③

교사용 책상 교탁⑥

④ ⑤

⑦

책상

⑧

책상

⑨

책상

⑩ ⑪ ⑫

학급 게시판

[그림 Ⅴ-8] 교사의 활동 위치

교사의 1~3은 칠판이나 화이트보드 등을 활용하기 위해 최전면에서 활동

하는 위치를 말하며, 4~6은 교탁보다 앞에 있는 위치 혹은 전자 1~3이 아닌

전면에 있는 위치를 말한다. 7~9는 학생들과 상호작용하기 위해서 책상과

책상 사이를 궤간 순시(軌間巡視)하는 것을 의미한다. 10~12는 학생들의 책

상보다 뒤쪽에 위치하는 것을 의미한다. 공간 이동 분석에서는 ‘Guide on

the Side’로서의 역할을 하고 있는지를 파악할 수 있다.

- 105 -

나. 수업 분석 결과

수업 분석은 Flanders 분석과 매체 활용 유형, 활동 유형, 질문 유형, 교사

활용 위치 등을 분석하였다.

1) Flanders 분석 결과

교사별 Flanders의 언어 상호작용 분석에서 주요 지표를 중심으로 비교하

면 [그림 Ⅴ-9]에 제시된 바와 같이 비지시비가 상대적으로 낮게 나타났다.

또한, 교사의 질문 대비 학생의 발언비가 상대적으로 낮았다. 그러나 학생의

발언 중에서 수동적 발언보다는 주도적 발언이 2배 이상 높게 나타났다.

[그림 Ⅴ-9] 교사별 Flanders 분석 결과

교사와 학생 모두 PATROL 모형을 처음 접하게 되어, 교사의 지시가 상

대적으로 많은 것으로 보인다. 또한, 학생들이 이미 가정에 주요 동영상을

보고 왔으므로, 주도적인 발언이 증가한 것으로 나타났다.

- 106 -

매체별 Flanders 분석 결과를 살펴보면 <표 Ⅴ-4>에 제시된 바와 같이 디

지털교과서를 활용할 경우에 기타가 57.7%로 가장 빈번했다. 기타의 내용은

대부분의 학생들의 디지털교과서를 활용한 실습과 같은 학생 활동이 중심이

된다. 교사의 강의 활동은 디지털교과서를 활용할 때가 멀티미디어를 활용

할 때보다 더 적었고, 지시 활동은 오히려 멀티미디어를 활용할 때보다 많

았다. 디지털교과서를 활용한 PATROL 모형에 대한 적용이 교사나 학생 모

두 처음이기 때문에 교사가 질문하기보다는 학생들에 직접 지시하는 사례가

많은 것으로 보인다. 그러나 대체적으로 디지털교과서를 활용한 경우가 학

생 활동이 더 활발하게 이루어져 멀티미디어를 활용할 때보다 긍정적임을

알 수 있다.

수업자 질문 강의 지시 기타 계

디지털교과

서

활용

N 4 17 33 90 156

(%) 2.6 10.9 21.2 57.7 100.0

멀티미디어

활용

N 40 86 35 113 307

(%) 13.0 28.0 11.4 36.8 100.0

계N 44 103 68 203 463

(%) 9.5 22.2 14.7 43.8 100.0

주) χ2=48.323, p<.000

<표 Ⅴ-4> 매체별 Flanders 분석 결과

2) 매체 활용별 분석

교사별 매체 활용 현황을 살펴보면 <표 Ⅴ-5>에 제시된 바와 같이 A교사

의 경우, 시범 수업 중에 디지털교과서를 전혀 활용하지 않고 PATROL 모

형을 적용하였으며, B교사는 디지털교과서와 멀티미디어 자료를 모두 활용

하였다.

- 107 -

수업자 디지털교과서 활용 멀티미디어 활용 계

A교사N 0 37 37

(%) 0.0 100.0 100.0

B교사N 156 270 426

(%) 36.6 63.4 100.0

계N 156 307 463

(%) 33.7 66.3 100.0

<표 Ⅴ-5> 교사별 매체 활용 비교

3) 활동 유형별 분석

교사별 활동 유형을 비교하면 <표 Ⅴ-6>에 제시된 바와 같이 디지털교과

서를 활용하지 않은 A교사의 경우에는 모둠활동 중심으로 활동하였고, 디지

털교과서를 활용한 B교사의 경우에는 전체활동과 모둠활동, 개별활동을 거

의 비슷하게 활용하였다.

수업자 전체활동 모둠활동 개별활동 계

A교사N 103 173 0 276

(%) 37.3 62.7 0.0 100.0

B교사N 173 149 136 458

(%) 37.8 32.5 29.7 100.0

계N 276 322 136 734

(%) 37.6 43.9 18.5 100.0

<표 Ⅴ-6> 교사별 활동 유형 비교

PATROL 모형을 적용한 A교사와 B교사 모두 전체활동(37.6%)보다는 모둠

활동이나 개별활동을 활발하게 하고 있었다. 이것은 가정에서 학생들이 이

미 핵심 강의를 듣고 오기 때문에, 뒤집힌 교수학습모형이 그러하듯이 교실

에서는 활동 중심의 수업이 이루어졌음을 알 수 있었다.

- 108 -

매체별 활동 유형을 분석하면 <표 Ⅴ-7>에 제시된 바와 같이 디지털교과

서를 활용할 경우에는 대부분 개별 활동이 이루어졌다. 디지털교과서를 실

행할 수 있는 단말기가 개인별로 지급되기 때문인 것으로 판단된다. 이와

다르게 멀티미디어를 활용할 경우에는 주로 전체활동이나 모둠활동 중심으

로 이루어지고 개별활동은 거의 없었다. 멀티미디어 자료는 교사가 칠판 앞

에 서서 설명하는 것이므로 전체 활동이 많고, 모둠별로 웹에서 제공하는

멀티미디어 자료를 활용하였다.

수업자 전체활동 모둠활동 개별활동 계

디지털교과서

활용

N 13 7 136 156(%) 8.3 4.5 87.2 100.0

멀티미디어

활용

N 152 144 0 296(%) 51.4 48.6 0.0 100.0

계N 165 151 136 452

(%) 36.5 33.4 30.1 100.0주) χ2=369.479, p<.000

<표 Ⅴ-7> 매체별 활동 유형 분석

4) 질문 유형별 분석

교사별 질문 유형을 비교하면 <표 Ⅴ-8>에 제시된 바와 같이 디지털교과

서를 활용하지 않는 A교사의 경우 개방형 질문이 대부분이었다. 개방형 질

문은 교사가 묻고 학생들이 전체적으로 응답하는 형태로 일제식 수업에서

많이 쓰인는 질문 형태이다. 디지턹교과서를 활용하는 B교사 역시 개방형

질문이 많았으나, A교사에 비해서는 적었고, 지명형은 A교사에 비해 5배나

많았다. A교사와 B교사 모두 PATROL 모형을 사용하였기 때문에 학생들에

게 질문하는 시간은 5~6분 정도로 적었다. 또한, 인터뷰 결과에도 제시된 바

와 같이 PATROL 모형의 학생 활동 증가로 인해 수업 시간이 부족하여 호

명형이나 지명형과 같이 개별적인 질문보다는 개방형 질문이 많았다.

- 109 -

수업자 개방형 호명형 지명형 자답형 계

A교사N 18 3 1 2 24

(%) 75.0 12.5 4.2 8.3 100.0B교사

N 24 5 9 4 42(%) 57.1 11.9 21.4 9.5 100.0

계N 42 8 10 6 66

(%) 63.6 12.1 15.2 9.1 100.0

<표 Ⅴ-8> 교사별 질문 유형 비교

5) 공간 이동 분석

교사별 활동 위치를 칠판앞, 전면, 궤간, 후면 등 4곳으로 구분하여 비교

하면 <표Ⅴ-9>에 제시된 바와 같다. 칠판 앞에서 활동하는 시간은 디지털교

과서를 활용하지 않는 A교사가 B교사보다 높게 나타났다. 이는 B 교사의

경우 멀티미디어 자료를 칠판 앞에서 조작해야 하기 때문인 것으로 판단된

다. 전면에서의 활동은 디지털교과서를 활용하는 B교사가 더 많았고, 궤간

순시 시간은 A교사가 많았다. PATROL 모형 전체적으로 보면, 전면에서 활

동하는 시간이 가장 많았고, 다음으로는 궤간 순시하는 시간이 많았다. 칠판

앞은 상대적으로 적었다. 특히 궤간 순시하는 시간이 전체 수업 시간에 30%

가 넘는다는 것은 그만큼 학생들의 활동이 많았음을 의미한다.

수업자 칠판앞 전면 궤간 후면 계

A교사N 188 140 215 9 552

(%) 34.1 25.4 38.9 1.6 100.0B교사

N 88 254 110 2 454(%) 19.4 55.9 24.2 .4 100.0

계N 276 394 325 11 1006

(%) 27.4 39.2 32.3 1.1 100.0

<표 Ⅴ-9> 교사별 활동 위치

- 110 -

교사별 활동 위치를 시간 흐름에 따라 나타내면 [그림 Ⅴ-10]에 제시된

바와 같이 디지털교과서를 활용하지 않는 A교사의 경우 수업 중후반에 궤

간순시를 많이 하는 반면에, 디지털교과서를 활용하는 B교사는 수업 중반에

궨간 순시를 많이 하였고, 초반에는 주로 전면에서 수업하였다.

[그림 Ⅴ-10] 교사별 공간 이동 변화

매체별 공간 이동 분석 결과를 살펴보면 [그림 Ⅴ-10]에 제시된 바와 같

이 칠판 앞은 멀티미디어를 활용하는 경우가 많았고, 전면은 디지털교과서

를 활용하는 경우가 많았으며, 궤간 순시는 둘 다 큰 차이가 없었다.

수업자 칠판앞 전면 궤간 후면 계

디지털교과서

활용

N 20 95 35 2 152(%) 13.2 62.5 23.0 1.3 100.0

멀티미디어

활용

N 100 134 73 0 307(%) 32.6 43.6 23.8 0.0 100.0

계N 120 229 108 2 459

(%) 26.1 49.9 23.5 .4 100.0주) χ2=25.964, p<.000

<표 Ⅴ-10> 매체별 공간 이동 분석

- 111 -

Ⅶ. 결론 및 제언

미국의 뒤집힌 교수학습모형(Flipped Classroom)을 바탕으로 구안된

PATROL 모형은 계획, 활동, 추적, 추천, 요구, 안내 등 6단계로 이루어졌다.

PATROL 모형은 교실 수업에서의 다양한 학습활동 시간을 확보한다는 측면

에서 뒤집힌 교수학습모형의 장점을 살렸을 뿐만 아니라, 디지털교과서를

기반으로 할 경우 학생들의 학습 현황을 추적하고 분석함으로써 교사와 학

생에게 교수학습 활동에 필요한 유의미한 통계 자료를 시각화하여 제공할

수 있다. 또한, 수업 중에 학생들이 원하는 자료가 있다면 디지털교과서를

통해 개별적으로 전달할 수 있으며, 개인별 혹은 모둠별 결과물을 전체에게

공유할 수 있다.

본 연구 결과로 만들어진 PATROL 모형이 학교 현장에서 활용되기 위해

서는 다음과 같은 노력이 필요하다.

첫째, PATROL모형의 각 단계별 학습활동이 더 구체화되고 이를 지원하

는 교육용 플랫폼의 기능이 상세하게 정리되어야 한다. 또한 상세화된 기능

이 디지털교과서 플랫폼 개발에 적용되어 가정학습뿐만 아니라 교실에서의

활동 중심 수업을 지원할 수 있어야 한다.

둘째, 의미 있는 데이터의 수집과 분석 방법에 대한 체계적 연구가 필요

하다. PATROL 모형의 각 단계 중에 교사와 학생에게 제공되어야 할 유의

미한 통계 정보와, 단계별 수업을 진행하면서 축척되어야 할 데이터가 어떤

것인지, 그것을 어떻게 유의미하게 시각화하여 대시보드로 나타낼 것인지에

대한 후속 연구가 필요하다.

셋째, PATROL 모형의 현장 적용 및 실효성에 대한 다각적인 검토를 위

하여 더 다양하고 넓은 범위의 모형 적용 사례를 축척해나가야 한다. 또한

각 사례 적용에서 발생하는 문제점을 최대한 확인하여 실효성과 현장 적용

가능성이 높은 모형을 구축해나가야 한다.

- 112 -

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- 116 -

부 록

부록 1 : PATROL 교수학습모형 적용 수업에 대한 설문지(교사용)·····117

부록 2 : PATROL 교수학습모형 적용 수업에 대한 설문지(학생용)·····120

- 117 -

부록 1 : PATROL 교수학습모형 적용 수업에 대한 설문지(교사용)

PATROL 교수학습모형 적용 수업에 대한 설문지(교사용)

1. 귀하의 성별은? ① 남자 ② 여자

2. 귀하의 교육경력은? ( )년 ( )개월

3. 수업한 학급의 학생 수는? ( )명

4. 귀하는 컴퓨터 관련 자격증을 가지고 있습니까? ① 있다, ② 없다

5. 실시한 수업에 대한 개요는?

일시 수업자

과목명 단원명 차시명

수업에 대한 소감

6. 시범수업에 대한 개인적 느낌을 작성해주세요.

7. 다른 교과시간의 수업 계획안을 작성할 때와 오늘 진행한 PATROL 교수

학습모형을 활용한 시범수업 계획안을 작성할 때 느낀 차이점이 있다면

작성해주세요.

- 118 -

8. 오늘 수업이 선생님의 계획대로 되었다고 생각하시는지요? 설계한 대로 진

행하지 못한 영역이 혹시 있다면 그 이유는 무엇이라고 생각하시는지요?

9. 교수학습모형에 대해 평소 가졌던 생각 중 오늘 시범수업을 통해 변화된

점이 있다면 무엇인지 작성해주세요.

10. 오늘 시범수업의 “지도안 작성”에서 수정되어야 할 부분이 있다면 무

엇인지, 그리고 어떻게 수정, 개선되어야 하는지를 제시해보세요.

11. 오늘 시범수업을 “실제 적용”하였는데, 수정되어야 할 부분이 있다면

무엇인지, 그리고 어떻게 수정, 개선되어야 하는지를 제시해보세요.

12. 다른 교과시간의 수업과 비교할 때 PATROL 교수학습모형 적용에 따른

시범수업에서 특별히 도움이 되었거나 영향을 미쳤다고 생각되는 부분이

있다면 무엇인지 그리고 그 이유를 말씀해 주세요.

- 119 -

13. PATROL 교수학습모형 적용에 따른 시범수업을 통해 선생님의 교수방

법에서 변화되었거나 변화를 염두에 두는 점이 있다면 무엇인지 기술해

주세요.

IT 활용 능력과 PATROL 모형 평가

※ 다음은 개인의 IT 활용 능력과 PATROL 모형에 대한 평가에 관련된 질

문입니다. 귀하의 생각에 부합하는 곳에 체크(√)하여 주십시오.

문항 응답 결과

전혀

아니다아니다 보통 그렇다

매우

그렇다

14. 나는 컴퓨터를 잘 다루는 편이다.

15. 스마트기기를 자유자재(어플 설치, 제거/ 동영상, 이미지 편집/ 브라우저 이용/ 문서 전송/ 스프레드 시트 활용 등) 로 활용할 수 있다.

16. 가정 온라인학습과 교실학습을 병행하는 수업은 유용하다.

17. 다른 사람에게도 PATROL 수업모형을 추천해 주고 싶다.

18. 계속해서 PATROL 수업 모형을 이용한 수업을 계획하고 실천할 것이다.

19. 처음 수업을 계획한 대로 잘 진행되었다.

20. 학생들의 수업목표 성취도가 만족스러운 편이다.

21. 시범수업을 적용한 교과는 PATROL 수업모형을 적용하기 적절한 교과이다.

※ 지금까지 성실하게 응답해 주셔서 감사합니다.

- 120 -

문항

응답 결과

전혀

아니다아니다 보통 그렇다

매우

그렇다

5-1. 집에서 온라인학습을 위해 컴퓨터를 사용할 수 있었다.

5-2. 집에서 온라인학습을 성실하게 시청하였다.

5-3. 집에서 하는 온라인학습 시간은 적절하였다.

5-4. 집에서 하는 온라인학습은 재미있었다.

5-5. 집에서 하는 온라인학습 내용이 이해하기 쉬웠다.

5-6. 집에서 하는 온라인학습을 혼자서 공부하는 데 어려움이 없었다.

이 설문지는 담임선생님의 동영상 활용 수업에 대하여 여러분이 어떻

게 생각하는지를 알아보려는 것입니다. 응답의 결과는 성적과는 아무

런 관계가 없으며, 또한 외부에 공개되지 않습니다.

선생님의 동영상 활용 수업에 대하여 느낀 대로 빠짐없이 솔직하게

답해주기 바랍니다. 여러분의 의견은 좋은 수업을 만드는 데 소중한 자

료로 활용됩니다. 감사합니다.

부록 2 : PATROL 교수학습모형 적용 수업에 대한 설문지(학생용)

PATROL 교수학습모형 적용 수업에 대한 설문지(학생용)

1. 학 년 : ( )학년

2. 성 별 : 남 ( ), 여 ( )

3. 집에 인터넷이 연결된 컴퓨터가 있습니까? 예( ), 아니오( )

4. 집에서 온라인학습을 들었습니까? 예( ), 아니오( )

※ 다음 질문을 잘 읽고 해당란에 ○표를 해 주십시오.

- 121 -

문항

응답 결과

전혀

아니다아니다 보통 그렇다

매우

그렇다

6-1. 집에서 하는 온라인학습은 학교 수업에 도움이 되었다.

6-2. 집에서 온라인학습을 하고 나니 학교에서 더 공부하고 싶은 마음이 들었다.

6-3. 집에서 온라인학습을 할 때 선생님이나 친구들에게 묻고 싶은 내용이 생겼다.

7-1. 교실 수업이 평상시보다 더 재미있었다.

7-2. 선생님께서 평상시보다 내게 더 많은 관심을 주는 것 같다.

7-3. 교실 수업 중에 선생님과의 대화 시간이 늘었다.

7-4. 교실 수업 중에 친구들과의 대화 시간이 늘었다.

8-1. 교실 수업이 끝난 후에 관련된 공부를 더 많이 하고 싶어졌다.

8-2. 교실 수업에서 배울 내용을 미리 집에서 학습하는 것이 좋다.

8-3. 앞으로도 집에서 하는 온라인학습을 계속 하고 싶다.

8-4. 앞으로도 집에서 하는 온라인학습을 친구들에게 추천하고 싶다.

9. 교실 수업이 끝난 후 소감을 간단하게 적어 주세요.

※ 지금까지 성실하게 답변해 주셔서 감사합니다.

- 122 -

신진연구 : 2013(ver 1.1)

스마트 교실을 활용한 ‘뒤집힌 교수학습모형’ 개발

발 행 2014년 4월 30일

발행인 전주교육대학교 산합협력단장 최 경 희발행처 전주교육대학교

주 소 전라북도 전주시 완산구 서학로 50(560-757)전화 : (063) 281-7114팩스 : (063) 281-0102http://www.jnue.ac.kr

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