학습분석 모델 및 확장방안연구 - 학습분석을 위한 데이터 메트릭스(Metrics) 프레임워크
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이 연구는 미래창조과학부와 교육부의 창조비타민 L프로젝트 중 교육․학습분야 과 제의 위탁연구로서 3개년에 걸쳐 진행될 예정인 【교수․학습지원 플랫폼 및 학습활동 분석 기술 개발】사업의 첫 번째 해의 해당분이다. 이 연구는 명실 공히 정부와 산학 공동연구로서 학계에서는 이론적 바탕을 마련하고 산업계에서는 데이터 분석을 위한 시스템을 개발하며 학교와 교육청에서는 실제 분석 대상이 될 데이터를 제공하는 것을 각자의 역할로 하고 있다. 특히 일선의 교육현장를 관할하는 서울시 교육청은 ‘미래학 교’ 프로젝트의 일환으로 학습분석의 결과들을 학습자와 교사 및 관련 교육 당사자들 에게 제공한다는 청사진을 가지고 있다.
연구의 방법으로는 문헌연구, 국내외 전문가 포럼, 국내 현장방문, 해외 현장방문, 학 교현장의 교사 인터뷰, 전문가 자문, 연구팀 회의 등 정해진 예산과 주어진 시공간적 여건 속에서 연구문제에 대한 해답을 얻기 위한 최선의 방법들이 강구되었다. 연구팀 의 구성원 9인, 두 개의 개발업체, 서울시 교육청과 한국교육학술정보원의 여러 인력이 투입되었다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 디지털교과서를 활용한 교실수업에서 어떠한 학습활동을 데이터로 추출할 수 있는지에 대한 지표(metrics)를 마련하였다. 이 지표는 비영리 교육자료 데이터 표준화 추진 국제컨소시엄인 IMS 글로벌의 학습활동지표 메트릭스의 개념과 이들이 제시하는 예를 참고로 우리나라 학교의 교수학습, 이러닝 교수학습, 디지털 교과서의 활용 등에 기초하여 재개념화하고 조정되었다. 이 연구에서는 학습에서 디지털화 될 수 있는 원 시데이터를 기본행위, 사용자 산출물, 로그인 데이터 등의 셋으로 유형화 하였다. 이들 은 다시 교수학습과 이러닝 그리고 디지털교과서 활용활동의 단위들로 재분류 되었으 며 이들을 의미단위로 한 메트릭스가 시각적으로 제시되었다. 이 연구가 개발한 메트 릭스에는 학습분석을 위한 데이터의 활용맥락과 활용상황이 표현되고 학습활동의 메트 릭스와 아울러 결과물로서의 수행결과가 표현되었다. 학습활동지표도 우리나라의 상황 에 맞도록 도구, 기본활동, 복합활동으로 나누어 제시하였다. 둘째, 학습분석의 절차와 분석과정에 대한 모델을 제안하였다. 기존의 학습분석 모형 들은 데이터 반복분석에 의한 모델, 데이터와 변인의 일대일 매칭에 의한 모델 등 데 이터 분석 자체에 초점을 맞추어 제시되는 경우가 대부분이었다. 이 연구에서 제시하 는 네 단계 모형은 교육적으로 고려해야 하는 다양한 변인들에 중점을 두어 분석활동 이전의 목표설정 단계에서부터 가치성과 윤리성 등의 교육적 요인들을 고려할 수 있도 록 하였다. 제시된 모형은 개념모형과 운영모형의 두 가지로 둘 다 전문가들의 타당도 검증을 거쳤다. 셋째, 제안한 모델에 비추어 메타인지, 교과흥미, 자기조절학습, 협력의 네 가지 영역 에 대한 학습분석의 예시를 개발하였다. 위의 모델에 기초하고 데이터 메트릭스에 기 초한 학습분석이 현실적으로 가능하며 제대로 기능을 하는 지를 알아보기 위해 21세기 기능으로 가장 중요하게 꼽히는 네 가지 교육적 요소에 대해 학습분석의 예시를 제시 하였다. 여기에는 각 요소에 대한 분석목표, 각 요소의 교육적 의미, 메트릭스 상의 위치와 이들을 데이터화하기 위한 대표변인의 설정, 그리고 구체적인 데이터 값을 얻는 방법과 이들을 해석하기 위한 방안 및 결과자료의 활용을 위한 분석결과의 의미단위에 대한 처방 등이 개발되었다. 다만 현 시점에서 자료원이 마련되어 있지 않은 관계로 구체적인 데이터입력을 통한 결과치의 수합은 차년도 연구로 연기하기로 합의되었다. 넷째, 학습분석의 활용범위를 확장하고 향후의 활용방안을 제안하였다. 학습분석의 결과 활용은 크게 학습을 위한 계획, 조정, 통제일 것이다. 여기에는 학습분석의 결과 들을 활용하는 방안, 그 결과들을 시각적 의미론적으로 제시하는 방안 등의 학습분석 활용방안, 그리고 여기에 덧붙여 이 분야의 연구를 위한 미래의 전망이 포함되었다.
이 연구는 우리나라 교육을 위한 빅데이터 분석의 기틀이 될 수 있는 학습데이터들 을 수집하고 이를 분석하여 교육의 현장에 재투입함으로써 교육의 효과성과 효율성을 증진시킨다는 궁극적 목적을 가지고 출발한 범부처적 프로젝트의 시발점이 되는 선도 연구이다. 학습분석의 역사는 교육의 역사만큼이나 긴 것이었을 것이나 이를 디지털 데이터로 축적하여 실증적으로 검증하고 현실을 개선하는 것은 겨우 수년의 역사에 불 과하다. 본 연구에서 제안한 분석모형과 메트릭스는 향후의 연구들을 촉발하는 촉매의 역할을 하게 될 것이다
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