Journal Archive

본 연구는 Richey and Klein(2007)의 개발연구 절차를 기반으로 진행되었으며, 문헌 및 사례분석 시에는 내용분석 방법을 적용하였다. 내용분석(content analysis)이란 텍스트로부터 타당한 추론을 이끌어 내기 위해 일련의 절차를 체계적으로 활용하는 연구 방법으로, 구체적으로 기술된 메시지의 특성을 객관적이고도 체계적으로 파악하여 결과적 추론을 내리는 데 사용되는 기법이다(Weber, 1990).

본 연구에서는 Kim and Choi(2007)의 내용분석 절차를 바탕으로 다음과 같은 방법을 따랐다. 첫째, 연구과제에 대한 내용분석의 적절성을 사전 검토하였다. 둘째, 대상 전집의 모집단을 정의하고, 그중에서 분석에 활용할 표본을 선정하였다. 셋째, 유목화 과정을 통해 주요 분석 범주를 설정하였다. 넷째, 분석 범주에 따라 자료를 부호화(coding)하여 구체적인 분석 단위를 도출하였다.

매칭법(pattern matching)을 통해 비교하고, 서로 간의 일치도를 분석하였다. 이러한 절차를 통해 문헌 및 사례연구 결과의 신뢰성과 타당도를 확보하고자 하였다.

이에 본 연구에서는 CPS 관련 문헌으로 Osborn and Parnes(1972), Treffingerand and Isaksen(1985) 등의 대표적인 CPS 모형과 그 변형들을 분석하여 문제 이해, 아이디어 생성, 실행계획 수립 등의 핵심 단계를 추출하였다. 또한, CPS가 창의적 사고력 및 문제해결력 증진에 미치는 교육적 효과에 대한 국내외 연구들을 검토하였다. CBL 관련 문헌으로는 CBL의 정의, 유형, 교육적 효과 및 교수학습 단계를 다룬 문헌들을 고찰하였다. 특히, 실제 사례의 복잡성, 관련성, 다양성 등이 학습자에게 미치는 영향과 CBL이 문제해결력, 내적 동기, 협업 능력 향상에 기여하는 바를 중점적으로 살펴보았다. 마지막으로 융합 및 연계성 탐색의 과정은 CPS와 CBL 각각의 강점과 한계점을 분석하여, 두 방법론을 융합했을 때 발생할 수 있는 시너지 효과를 이론적으로 탐색하였다. 이는 CBL의 실제성과 맥락적 풍부함에 CPS의 체계적인 사고 과정을 접목함으로써, 학습자가 비정형적 문제를 창의적으로 해결하는 능력을 효과적으로 함양할 수 있다는 가설을 설정하는 기초가 되었다.

본 연구에서는 선행 문헌 연구와 이론적 탐색 결과를 바탕으로, CPS 기법을 적용한 CBL 수업모형의 1차 초안을 개발하였다. 이 과정에서 CPS와 CBL의 핵심 요소들을 통합·재구성하여 새로운 수업모형의 틀을 마련하였다.

모형 설계에서는 CPS의 주요 단계인 ‘문제 이해’, ‘아이디어 생성’, ‘행동 실천을 위한 준비’를 CBL의 학습 과정에 유기적으로 연동하였다. 예컨대, CBL의 ‘사례 제시 및 개별 분석’ 단계에는 CPS의 ‘문제 이해’ 과정을 심층적으로 통합하였으며, ‘토론 및 공유’ 단계에는 CPS의 ‘아이디어 생성’ 및 ‘해결안 탐색’ 요소를 적극 반영하였다. 각 단계별로 학습자와 교수자가 수행해야 할 구체적인 활동 내용을 체계적으로 명시하였고, 각 활동이 CPS의 발산적 사고(divergent thinking) 및 수렴적 사고(convergent thinking)와 어떻게 연계되는지 구체적으로 제시하였다. 개발된 1차 수업모형의 효과적 적용을 위한 초기 설계 원리와 상세 지침 초안도 마련하였다. 이러한 원리와 지침은 모형의 교육적 철학을 반영함은 물론, 교수자에게 실제 수업 설계와 운영을 위한 실질적 가이드라인을 제공하는 데 목적이 있다.

개발된 1차 모형 및 설계 원리 초안의 타당성을 검증하고 완성도를 높이기 위해, 교육 분야 전문가 집단을 대상으로 반복적인 검토 및 수정 과정을 수행하였다. 이 과정은 모형의 학술적 엄밀성과 현장 적용 가능성을 동시에 확보하는 데 필수적이다.

전문가 집단은 교육공학, 교육과정, 교육심리, 창의성 교육 등 관련 분야의 학술 연구 경험과 현장 실무 경험을 갖춘 8인으로 구성하였다. 전문가 집단에는 대학교수, 교육 정책 장학사, 현장교사 등 다양한 배경의 전문가를 포함해, 다각적인 시각에서 모형과 설계 원리에 대한 평가가 이루어지도록 하였다. 전문가 명단은 아래 <Table 2>와 같다.

1차 전문가 검토 단계에서는 개발된 1차 모형 및 설계 원리 초안을 전문가 패널에게 제공하고, 약 30일간의 충분한 검토 기간을 부여하였다. 전문가는 타당성, 설명력, 유용성, 보편성, 이해도 등 5개 평가 항목에 대해 4점 리커트 척도(1=매우 그렇지 않다, 4=매우 그렇다)로 평정하였으며, 각 항목에 대한 개방형 서술식 의견도 함께 제시하도록 하였다.

1차 피드백 반영 및 2차 모형 수정 단계에서는 1차 검토에서 제시된 다양한 피드백을 심층적으로 분석하였고, 연구진 내 협의를 통해 개선이 필요한 사항을 도출하였다. 주요 의견으로는 모형의 시각화 방식 개선, 온라인-오프라인 활동 구분의 명확화, 단계별 활동 내용의 구체성, 설계 원리의 포괄성 및 세부 지침의 현장 적용 예시 등 요구사항이 포함되었다.

2차 전문가 검토 단계에서는 수정된 2차 모형 및 설계 원리를 다시 전문가 집단에게 제공하고, 약 15일간의 추가 검토 기간을 거쳤다. 2차 검토 과정에서도 1차와 동일한 평가 항목 및 방식으로 모형의 적절성을 재평가하였다. 2차 검토에서 모호한 표현의 수정, 실질적 데이터 수집 방법의 명시, 최신 AI 윤리 원리의 반영 등 추가적인 개선 요구가 도출되었으며, 이러한 피드백을 최종적으로 반영하여 수업모형과 설계 원리를 완성하였다.

이와 같은 반복적이고 체계적인 전문가 협의 과정을 통해 개발된 수업모형과 설계 원리는 내용적·구조적 완성도와 함께 실제 현장 적용 가능성을 확보하였다. 최종 확정된 세부 설계 원리는 <Table 3>에, 수업모형의 최종안은 <Table 5>에 제시하였다.

이에 따라 2차 모형 및 설계 원리를 전면 수정·보완하였다.

정량적 자료에 대해서는 평균, 표준편차 등과 같은 기술 통계량을 산출하여, 모형 및 설계 원리의 각 평가 항목에 대한 전문가 집단의 전반적인 인식을 파악하였다.

모형의 각 항목에 대한 전문가 의견의 일치도를 확인하기 위해 Lawshe(1975)가 제안한 내용 타당도 비율(Content Validity Ratio, CVR)을 기반으로 내용 타당도 지수(CVI)를 산출하였다. 일반적으로 CVI가 0.8 이상일 경우 해당 항목은 높은 내용 타당성을 갖는 것으로 해석하였다.

정성적 자료는 전문가 의견을 반복적으로 읽고 코딩(coding)하여 핵심 주제와 의미 있는 패턴을 도출하는 질적 내용분석 방법을 적용하였다. 이를 통해 수업모형의 강점, 약점, 개선점 등을 심층적으로 파악하였으며, 모형의 구성 소를 재개념화하거나 세부 활동을 구체화하는 데 해당 분석 결과를 활용하였다. 또한, 질적 분석의 신뢰성을 높이기 위해 연구자 간 코딩 일치도 확인과 제3의 전문가 검토 과정을 병행하였다. 이와 같은 다양한 분석 방법의 적용을 통해 연구의 신뢰성 및 타당도를 확보하고자 하였다.

본 연구에서 CPS를 적용한 CBL 수업모형의 효과적인 설계 및 운영을 위해 1차 전문가 집단의 평가 및 피드백을 기반으로 최종 확정된 수업 설계 원리를 아래 <Table 3>과 같이 도출하였다.

본 연구에서의 CPS를 적용한 CBL 수업모형은 학습자가 복잡한 실제 문제를 창의적이고 체계적으로 해결하는 역량을 함양하도록 돕는 순환적 구조를 가진다. 본 모형은 크게 문제 상황 인식및 이해, 창의적 해결책 탐색 및 구체화, 해결책 실행 및 성찰의 세 가지 주요 단계와 각 단계별 세부 활동 및 CPS 요소의 연동으로 구성된다.

이를 종합한 통합 CPS 기반 CBL 수업모형 3단계 구조는 다음 <Table 4>와 같다.

첫 번째 단계는 ‘문제 상황 인식 및 이해’로, 수업의 출발점이 되는 실제 맥락 기반의 사례를 중심으로 학습자의 인지적 몰입을 유도한다. 교수자는 비구조화된 실생활 사례 또는 직무 기반 문제를 제시하고, 학습자는 이를 개별적으로 분석한 후 소그룹 토의를 통해 핵심문제를 재정의한다. 이 과정은 온라인을 통한 사례 제시 및 자료 탐색(예: Google Drive, Padlet)과 오프라인 토의가 병행되며, 맥락 기반의 문제정의 활동을 강조한다(Herreid, 1994; Lee and Lee, 2007). 학습자의 문제 인식을 지원하기 위해 사례 시나리오, 문제분석 체크리스트, 문제정의 워크시트와 같은 도구가 제공되며, PMI, KWL 등의 사고틀이 활용된다.

이 단계는 문제의 복잡성과 본질을 학습자가 주체적으로 탐색하도록 설계되어 있으며, 구성주의적 학습이론에 기초한다(Jonassen, 1999).

두 번째 단계는 ‘창의적 해결책 탐색 및 구체화’로, CPS 모형의 핵심 절차인 발산과 수렴 사고를 통해 다양한 아이디어를 생성하고, 실행 가능한 해결안을 도출하는 단계이다(Osborn and Parnes, 1972; Treffinger et al., 2008). 학습자는 브레인스토밍, 마인드맵, SCAMPER 기법을 활용하여 창의적 아이디어를 산출하고, 협업을 통해 대안을 평가 및 선택한 후 실행계획을 구체화한다. 이 과정에서는 구글슬라이드. 구글독스 등 디지털 협업 도구가 적극적으로 활용되며, 교수자는 발산적 사고를 촉진하는 촉진 질문(prompt), 피드백 시트, 평가 루브릭 등을 통해 학습을 조율한다. 이 단계는 협업 기반 문제 탐색과 창의성 함양을 동시에 추구하며, 협력적 문제해결력과 실제 적용 가능성이 높은 해결안을 도출하는데 초점을 둔다(Jo, 2019).

세 번째 단계인 ‘해결책 실행 및 성찰’은 도출된 해결안을 발표, 시뮬레이션, 실천 등의 방식으로 실행해 보고 이에 대한 반성적 사고를 수행하는 과정이다. 학습자는 집단 발표 또는 온라인 플랫폼을 통해 결과를 공유하며, 동료 평가와 자기성찰을 통해 실행안을 재고하고 보완할 수 있다. Google Form, Flip 등의 디지털 도구를 활용하여 피드백을 수집하고, 자기평가 체크리스트와 성찰 저널을 통해 학습의 내면화 및 전이를 유도한다(Garrison and Vaughan, 2008; Lee and Lee, 2007). 교수자는 실행의 타당성, 결과의 실효성, 대안의 지속가능성 등을 중심으로 피드백을 제공하며, 학습자는 실행 후 활동을 통해 학습내용을 현실에 전이할 수 있는 기반을 마련한다(Merrill, 2002).

개념 모형에 대한 전문가 검토는 1차와 2차에 걸쳐 이루어졌다. 8인의 전문가 패널은 모형의 타당성, 설명력, 유용성, 보편성, 이해도의 다섯 가지 영역에 대해 평가를 수행하였고 그 결과는 <Table 6>과 같다.

1차 전문가 검토 결과, 개념 모형은 모든 영역에서 '그렇다'(3점)보다 높은 평균 점수를 기록하며 전반적으로 타당하다는 평가를 받았다. 그러나 '설명력' 영역에서 3.3점으로 가장 낮은 점수를 보였는데, 이는 모형의 온라인-오프라인 활동 구분이 모호하고, 핵심 활동과 소양 요소의 명확성이 부족하며, 배경 자원 제시의 구체성이 미흡하다는 전문가들의 지적과 일치한다. 특히, 모형의 시각화 방식 개선과 각 단계별 활동 내용의 구체화 요구가 있었다.

이러한 1차 피드백을 반영하여 모형을 수정·보완한 결과, 2차 전문가 검토에서는 '설명력'이 4.0점으로 가장 높은 평균 점수를 획득하며 현저한 개선을 보였다. 이는 모형의 구성이 더욱 명확해지고, 각 단계와 요소 간의 논리적 연결성이 강화되었음을 의미한다.

2차 검토에서도 모든 평가 항목에서 CVI가 0.8 이상을 유지하며 높은 수준의 내용 타당도를 확보하였다. 이는 개발된 개념 모형이 CPS를 적용한 CBL 수업을 설계하는 데 학술적으로 적합하고 유효함을 시사한다.

특히, 학습자의 자발적 참여 유도를 위한 원리 세분화와 교사의 인지적 과부하를 최소화하는 간결한 원리 기술의 필요성이 강조되었다.

이러한 피드백을 반영하여 설계 원리를 수정·보완한 결과, 2차 전문가 검토에서는 '설명력'이 4.3점으로 더욱 향상되었으며, 모든 평가 항목에서 CVI가 0.8 이상을 유지하며 높은 내용 타당도를 확보하였다.

설계 원리 전반에 대한 전문가 검토 또한 1차와 2차에 걸쳐 이루어졌으며, 개념 모형과 동일하게 타당성, 설명력, 유용성, 보편성, 이해도의 다섯 가지 영역에 대해 평가를 수행하였고 그 결과는 <Table 7>과 같다.

1차 전문가 검토 결과, 설계 원리 전반에 대해서는 '설명력'이 4.0점으로 가장 높은 평균 점수를 기록하며 전반적인 타당성이 확인되었다. 그러나 전문가들은 설계 원리에서 제시된 세부 요소 간의 일관성 부족, 구성요소를 충분히 설명하지 못하는 내용, 원리의 포괄성 부족, 세부 활동 또는 예시의 구체성 미흡 등을 지적하며 보완을 요구하였다.

이는 연구진이 1차 검토에서 제시된 피드백의 필요성에 공감하고 이를 집중적으로 보완한 결과로 판단된다. 2차 검토에서도 온라인과 오프라인 활동 간의 구성요소 일관성, 사례 누적 및 샘플의 명확한 설명, 활동 시간 순서 고려, 원리 기술의 간결화 등 추가적인 개선 사항들이 제안되었다. 이러한 과정은 모형의 완성도를 높이고 실제 교육 현장에서의 적용 가능성을 더욱 강화하는 데 기여할 것으로 기대된다.