태블릿으로 일대일 수학교육 실현 가능

태블릿으로 일대일 수학교육 실현 가능

‘교육정보화 수요포럼’ 개최

 

교육정보화 관련 최신 동향과 정보를 공유하는 ‘교육정보화 수요포럼’이 7일 한국교육학술정보원 대회의실에서 열렸다. 이날 포럼에서는 김영재 KAIST 디지털 미디어 랩 연구원이 ‘태블릿으로 학교에서 일대일 수학 교육을 실현하다’라는 주제로 그동안의 연구결과를 발표했다.

▲ 7일 한국교육학술정보원 대회의실에서 열린 제100회 교육정보화 수요포럼에서 KAIST 디지털 미디어 랩의 김영재 연구원이 ‘태블릿으로 학교에서 일대일 수학 교육을 실현하다’라는 주제로 그동안 연구결과를 발표하고 있다. ⓒScienceTimes

김 연구원은 “전통적인 교육방식이 보여주지 못하고 짚어주지 못했던 것을 기술이 해결했다"고 말했다. "ICT를 기반으로 보다 더 나은 교육을 할 수 있고, ICT를 활용했기에 가능한 새로운 시각의 교육방식을 제시할 수 있었다"며 태블릿을 수학교육에 적용한 사례를 발표했다.

수학문제 풀이방식 교정통해 성적 향상

‘스마트교육이 수학학습을 얼마나 바꿀 수 있겠는가?’라는 의문을 가지고 연구를 시작한 김 연구원은 학생들이 같은 수학문제를 풀고 모두 정답을 도출했지만 풀이방식은 제각각인 것에 주목했다. 풀이방식이 좋은 풀이와 나쁜 풀이로 나뉜 것. 그래서 왜 이런 차이가 나타나는지 알아보았다.

그 결과 중·고등학생 수학문제 풀이 오류의 15%가 ‘실수’임이 드러났다. 이를테면 'i'를 1로 인식하거나 ‘B'를 13으로 오인하는 것과 비슷한 실수를 하고 있었다. 그래서 김 연구원은 풀이과정을 교정할 수 있는 방법을 찾기 시작했다.

디지털 수학 시험지를 나누어준 다음 학생들이 태블릿을 이용, 문제를 풀도록 했다. 학생들이 문제를 풀이하는 전 과정이 기록되면 교사는 이 기록을 추적해 풀이과정에 대한 정확한 진단을 내렸다.

김 연구원은 디지털수학시험지를 통해 많은 학생들의 풀이과정을 모아서 살펴볼 수 있으며 이를 통해 개인별 맞춤 교육을 제공할 수 있었다고 말했다. 이 같은 일대일 교육 과정을 통해 많은 학습성과를 거둘 수 있었다고 말했다.

고교 1학년생 40여명의 학생들을 대상으로 실험한 결과를 공개했다. 학생들이 수학문제를 푸는 동안 어떠한 행위를 했는지를 시간 순으로 보여주는 그래프를 제시했는데, 상위 1% 학생들이 문제를 풀이한 과정을 살펴보면 대부분 비슷한 흐름을 보였다. 반면 다른 학생들의 경우는 제각기 매우 다른 패턴을 보이는 것을 그래프를 통해 확인할 수 있었다.

김 연구원은 성적이 우수한 학생 그룹과 그렇지 못한 학생 그룹이 문제를 푸는 총 시간, 풀이과정을 지우고 다시 쓰는 비율, 연습장을 쓰는 비율 등의 차이를 살펴보면 성적이 우수한 학생 그룹의 특징이 나오는데, 이것을 성적이 우수하지 못한 그룹에게 적용하면 좋을 결과를 얻을 수 있다고 말했다.

▲ 디지털 수학 시험지에서 문제를 풀이하는 모습. ⓒ한국교육학술정보원

김 연구원은 추가적인 지식을 제공하지 않은 상태에서 행위를 교정하는 것만으로 성적 성취도가 향상됐다고 밝혔다. 또한 문제풀이 과정을 교정하는 프로그램을 활용한 학생들이 단순히 문제를 반복 풀이하는 것이 아니라 하나의 문제에 신중한 자세를 취하기 시작했다고 말했다.

"연구의 한계점 수용해 보완하겠다"

결과적으로 김 연구원은 태블릿을 이용해 수학 디지털 시험지에 문제를 풀이하면, 풀이과정을 추적하고 되돌아보는 과정을 통해 학생 스스로 성적 향상에 기여할 수 있게 된다고 정리했다.

또한 시험 결과로 단순히 점수만 제공하는 것이 아니라 풀이과정에 대한 평가까지 제시해 개인별 풀이집중도, 흐름전개, 시간소요 등을 알려줄 수 있다는 점을 강점으로 꼽았다. 다만 50% 이상 성취도를 가진 기본 개념을 아는 학생들을 대상으로 실험한 결과라는 문제가 있다고 말했다.

수학의 개념과 풀이방식을 전혀 모르는 학생의 경우 아무것도 기재하지 않기 때문에 분석을 할 수 없는 상황이라고 밝혔다.

김 연구원은 또 분당에 있는 중학교 3학년 학생들을 대상으로 1년간 시범 적용해 프로그램을 보완 발전해 나갈 계획이라고 밝혔다. 수학 SNS 서비스인 ‘바로풀기’와 소셜 기능을 추가해 교실 안과 밖 어디서라도 수학학습을 지속할 수 있는 환경을 구축할 예정이라고 덧붙였다.

한편 포럼 참석자들 중 김 연구원의 발표에 이견을 제시하는 경우도 있었다. 문제풀이 패턴만으로 옳고 그름을 판단할 수 없다는 것이다. 예를 들어 낯선 장소에서 목적지를 찾아갈 때 제일 빠른 길로 가는 것이 정답일 수 없으며, 다양한 방식으로 목적지에 도착하면 그것도 정답이라는 주장이 제기됐다.

성적 우수그룹의 학생들은 수학문제를 읽고 바로 풀이과정을 적는 것이 아니라 시간을 두고 생각한 후에 풀이하는 패턴을 보였고, 비우수그룹 학생들은 바로 문제를 풀기 시작했다는 김 연구원의 설명에 대해 이견을 제시하는 경우도 있었다.

바둑의 고수는 앞으로 게임이 진행될 방향을 미리 머릿속에 그림을 그리고 바둑을 두지만 하수는 그렇지 못하다는 것.

이어 학생들이 디지털 시험지에 익숙하지 않고 태블릿 조작이 서툴러서 문제가 될 것 같다는 질문에 김 연구원은 “스마트교육이 활성화되고 있지만 수학교육의 경우 ICT 활용 빈도가 낮은데, 그 이유는 수학은 시청각적으로 구현하기 보다는 쓰기 중심이라서 그런 것 같다”며 “하드웨어 사양을 보강해 학생들이 필기에 어려움을 느끼지 않도록 했다”고 말했다.

권시연 객원기자 | navirara@naver.com 저작권자 2012.11.09 ⓒ ScienceTimes