AI 디지털 교육자료를 활용한 개념 기반 탐구학습에서 초등학교 3학년 학생의 수학적 자기효능감 변화
Changes in Mathematical Self-Efficacy of Third-Grade Elementary Students in Concept-Based Inquiry Learning Using AI Digital Materials
This study examined changes in the mathematical self-efficacy of third-grade elementary students before and after instruction in which AI digital materials (AIDM) were used as supportive tools for concept-based inquiry learning. Forty-nine third-grade students from two different schools participated in 15 lessons on fractions over eight weeks. Data collected from pre- and post-tests of mathematical self-efficacy were analyzed using Wilcoxon signed-rank tests and two-way mixed ANOVAs. The results showed that the mean overall mathematical self-efficacy increased from 2.68 to 3.34 in Class A and from 2.67 to 3.42 in Class B, with significant improvements in overall mathematical self-efficacy and all four subfactors in both classes. No significant difference was found between the two classes in their patterns of change. An exploratory analysis according to initial self-efficacy levels showed that the mean increased from 2.42 to 3.38 in the lower group and from 2.96 to 3.38 in the upper group, indicating a relatively greater magnitude of change in the lower group. However, these findings were interpreted as exploratory evidence of different patterns of change according to initial self-efficacy levels rather than as evidence of differential instructional effects. These results suggest that AIDM should be integrated into teacher-designed learning experiences involving inquiry, explanation, sharing, and self-monitoring, rather than being used primarily for the functions of the digital tools themselves.
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본 연구는 AI 디지털 교육자료(AIDM)를 개념 기반 탐구학습을 지원하는 보조적 도구로 활용한 수업 전후 초등학교 3학년 학생의 수학적 자기효능감 변화를 분석하였다. 서로 다른 두 학교의 초등학교 3학년 학생 49명을 대상으로 분수 단원에서 8주간 15차시 수업을 실시하고, 사전·사후 검사를 통해 수집한 자료를 Wilcoxon 부호순위 검정과 이원혼합분산분석으로 분석하였다. 그 결과 전체 자기효능감 평균은 A학급에서 2.68에서 3.34로, B학급에서 2.67에서 3.42로 상승하였으며, 두 학급 모두 전체 자기효능감과 네 개 하위 요인에서 유의한 향상이 나타났다. 두 학급 간 변화 양상의 차이는 유의하지 않았다. 사전 자기효능감 수준에 따른 탐색적 분석에서는 하위 집단이 2.42에서 3.38로, 상위 집단이 2.96에서 3.38로 변화하여 하위 집단에서 상대적으로 큰 변화폭이 관찰되었다. 다만 이를 사전 수준에 따른 차별적인 수업효과로 해석하지 않고, 서로 다른 변화 양상이 나타난 탐색적 결과로 해석하였다. 이러한 결과는 AIDM을 도구 자체의 기능보다 교사가 설계한 탐구·설명·공유·자기 점검의 학습 경험과 결합하여 활용할 필요성을 시사한다.
목차
요약 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 이론적 배경 1. 개념 기반 탐구학습의 이론적 토대 2. 수학적 자기효능감 3. AIDM 활용 수업의 두 가지 접근과 교사의 수업 설계 4. 사전 자기효능감 수준에 따른 변화 양상의 차이 Ⅲ. 연구 방법 1. 연구 대상 2. 연구 설계 및 절차 3. 수업 설계 및 AIDM 활용 4. 검사 도구 5. 자료 수집 및 분석 Ⅳ. 연구 결과 1. 학급별 수학적 자기효능감의 사전·사후 변화 2. 사전 자기효능감 수준에 따른 변화 양상 3. 자기효능감 변화와 관련된 수업 경험의 보조적 질적 검토 Ⅴ. 논의 및 결론 참고문헌