문제중심 학습(PBL:Problem-Based Learning)의 이러닝 적용

1. PBL의 개념

문제중심학습(PBL : Problem-Based Learning)은 강의법을 지양하고, “문제(Problem)"를 제시하여 그것의 해결을 통해 학습이 이루어진다. 실제 사회에서와 같은 복잡하고 비구조적이며 실제적인 특성을 지닌 문제(과제, 시나리오, 혹은 이야기)를 해결하기 위해서 학습자들은 문제해결을 위한 학습목표를 토론을 통하여 스스로 정하고, 역할을 분담하여 개별학습 과제를 정하고, 과제를 해결하는 과정을 통해서 관련지식을 익히고, 문제해결능력 및 협동학습능력과 자율학습능력을 기르는 학습자중심의 학습으로 이루어진다. 한마디로 학습자들이 당면하고 있거나 당면하게 될 수 있는 실제적인 문제를 해결해 나가는 과정과 결과를 통해 자기 주도적으로 학습하는 학습모형이다.

문제중심학습은 한마디로 교수중심에서 학습자 중심으로의 변화를 특징으로 하는 교육환경을 의미한다. 전통적인 강의식 수업에서는 교과들은 서로 단절된 상태에서 가르치게 되지만, 문제중심학습에서는 학생들의 선행지식을 토대로 문제를 선정하여 주제들이나 교과들의 통합적 관점에서 그 해결에 대한 접근을 취한다.

처음 PBL은 캐나타 McMaster 의과대학에서 Barrows에 의해 그가 교육현장에서 교수로서 활동하면서 느꼈던 기존 교육환경의 부실성, 비현실성 등의 문제에 대한 대안적 해결방안으로 제시된 학습방법이다.

2. PBL의 특징

PBL의 교수·학습 환경의 특징은 다음과 같다.

첫째, PBL은 관련분야에 실재하는 복잡하고 비구조화된 문제들로부터 시작한다. 비구조화된 문제란 해결방안이나 결과가 이미 제시되어 있는 정형화된 것이 아니라, 학습자의 접근 방향에 따라 여러 가지의 결과가 나타날 수 있음을 의미한다. 또한 단지 문제해결 과정을 경험하는 것으로 끝나는 것이 아니라, 해결하는 과정에 중점을 두어 해결책을 모색하는 동안 문제해결능력이나 비판적 사고능력 등을 습득할 수 있다.

둘째, PBL은 ‘교수(teaching)’에서 ‘학습(learning)’으로의 전환이라는 대전제에서 출발한다. 따라서 기존의 교육방식에 비해 교사의 위치와 역할은 변화될 수 밖에 없다. 그러나 단순히 교사의 역할이 축소된 것이 아니라, 학습자가 얼마나 어떻게 이루어지고 있으며 학습하는데 있어 필요한 사항이 무엇인지 스스로 깨달을 수 있도록 도움을 주는 조언자(scaffolder) 혹은 동료학습자(co-learner)로서의 역할을 해야 한다.

셋째, PBL은 자기주도적 학습과 협동학습을 강조한다. 학습자는 자신이 직접 문제를 선정하고 동료들과의 협의를 통하여 문제의 해결방안을 고안하므로 자신의 학습과정에 대해 계획을 세우고 관리하므로 다른 어떤 학습형태보다 자기주도적 능력이 요구되며, 집단 구성원간의 상호작용적인 토의를 통하여 자신과 타인의 관점을 비교하는 것이 필요하다. 여기에서 말하는 자기주도적 학습(Self-Directed Learning : SDL)은 흔히 개별적으로 주어진 학습자료를 활용하면서 자신의 학습을 이루어가는 활동으로만 생각하기 쉬우나 PBL에서의 SDL은 학습자의 학습과정과 내용에 대한 자아성찰(reflectivethinking)을 하는 것이다. 즉, 주어진 문제를 해결해 가면서 한 번의 경험으로 끝나는 것이 아닌 문제에 대해 진지하게 고민하고 생각하며 유사한 상황에서 어떻게 적용할 것인지를 스스로 돌이켜 보는 과정이라 할 수 있다. PBL은 또한 협동학습(collaborativelearning)을 통해 서로 다른 배경과 수준을 가진 학습자들과의 대화를 통해 특정개념이나 현상에 대해 자신이 갖고 있던 시각이나 관점의 폭을 확장하고 실제 생활에 대한 차이점이나 다양성 등의 개념을 익히게 된다, 즉, 어느 하나라도 정해진 답이나 한 방향만 추구하는 것이 아닌 상대주의적인 관점을 지닐 수 있도록 한다. 이러한 인지적 발달 측면 외에도 협동학습은 서로의 다른 생각을 논의하고 이해하며 타협점을 찾는 과정에서 상호작용, 협동 이라는 의미를 익힐 수 있다.

넷째, PBL에서는 평가의 영역에 있어서도 학습자 중심이 된다. PBL에서 평가는 교사에 의한 평가는 물론, 학습자 자신에 의한 평가, 집단 구성원간의 평가, 집단간의 평가 모두를 포함되며, 평가는 학습의 마지막 과정에서 행해지는 일회적인 평가가 아니라 학습과정의 전반에 걸쳐 이루어진다.

3. PBL의 교육적 효과

PBL과 관련된 연구들은 기업이나, 의학, 초․중․고등 교육까지 폭넓게 이루어지고 있다. 다양한 교육현장에서 이루어진 연구들을 살펴보면 PBL 수업이 강의중심의 전통적인 수업에 비해 학습에 대한 적극적인 주인의식을 가지고 집단 학습에 효과를 보였으며, 의사소통능력과 문제해결능력 뿐만 아니라 자기 인식에 대한 변화, 학업성취도, 창의력, 사고력 등에서도 긍정적인 효과를 보이고 있는 것으로 나타났다.

위와 같은 연구들은 PBL의 학습에 대한 효과로서 문제해결능력, 문제에 대한 적절한 해결방안을 찾아 구체화 할 수 있는 비판적 사고력이나 관련 지식의 깊이 있는 이해, 새롭고 독창적인 방식을 통해 해결책을 찾는 창의적 사고력 등 인지적 측면의 발달을 강조하고 있다. 그러나 이러한 부분들은 감성지수(Emotional intelligence)나 사회적 지능(Social intelligence)도 함께 강조하는 흐름에 따라 PBL의 학습효과는 인지적 측면 이외에도 감성적 측면과 사회적 측면까지 포함하게 되었다. 이 두 가지 측면은 문제에 대한 해결 방안을 모색하고 고안하여 문제 해결책에 대한 결과물을 만들어 가는 과정, 즉 학습이 진행되는 과정에서 발생하게 된다.

감성적 측면에서 학습자는 학습의 전 과정을 해결하는 주인공으로서 주어진 과제를 자신의 문제로 여기게 되면 주인의식을 갖는 동시에 내적 동기부여가 생겨나 학습에 적극적인 관심과 흥미를 보이게 되며, 결국 인지적 측면의 학습에 대한 성취도와도 연결된다. 또한 독립적 학습자로서 자신이 가진 잠재력을 발견하여 일상생활로 전이되어 자신감이 형성되고 긍정적인 도전정신을 가질 수 있다.그리고 교사와 학습자 또는 학습자끼리 친밀하고 협조적인 분위기에서 대화와 토론, 의사소통이 원활하게 이루어질 수 있는 PBL 환경에서 학습자는 팀워크에 대한 중요성을 인식하고 학습자간의 다양한 관점이나 시각이 서로 다름을 인정하고 받아들일 수 있게 되며 나아가 학습자간의 교우관계가 더욱 돈독해질 수 있는 계기가 된다.

 PBL의 교육적 효과에 대해 논란이 있는 경우 다음의 4가지로 설명할 수 있다.

첫째, 교수자들이 PBL을 잘못 이해하고 자신의 수업에 잘못 적용하기 때문이다. 일부 교사의 경우 PBL을 문제해결학습 또는 프로젝트 기반학습과 혼동하기도 한다. 문제 중심으로 학습한다고 모두 PBL은 아니다. 문제해결학습은 학습한 후 그 내용을 적용하기 위해 문제를 풀지만 PBL은 문제로부터 수업을 시작하고 학습과제를 도출하여 학습이 이루어진다. 프로젝트 기반 학습은 학습자가 학습할 가치가 있는 특정 주제를 선정하여 스스로 학습해 나가지만, PBL은 교수자가 문제를 제시하고 학습자는 그 문제를 해결하는 가운데 학습이 이루어진다.

둘째, 교수자들이 다양한 교수상황(학습자, 학습내용, 학습환경, 교수개발제약조건)을 고려하지 않고 PBL 수업을 하기 때문이다.

셋째, 효과적인 문제를 설계하고 개발하지 못하기 때문이다. Dolmans는 문제의 효과성을 교수자가 의도한 목적과 학생들이 생성한 학습과제 사이의 일치 정도라고 정의하였고, 많은 연구 결과는 문제의 효과성이 62%에 불과하다고 보고하였다. 이것은 효과적인 PBL이 이루어지기 위해 문제의 설계가 매우 중요하다는 의미이다.

넷째, PBL의 교수목표나 학습결과와 맞지 않는 평가방법을 사용하기 때문에 단순히 지식의 습득 정도로만 평가를 측정할 경우 올바른 평가결과를 얻을 수 없다. PBL 수업의 중요한 교수 목적은 1) 확장적이고 유연한 지식기반 구성, 2) 효과적인 문제해결 기술 개발, 3) 자기주도기술과 평생학습기술 개발 4) 효과적인 협력자 되기 5) 내적 동기화된 학습하기 때문이다

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4. PBL의 이러닝 적용

PBL을 이러닝에 적용할 경우 사이버 공간의 특징을 활용하여 학습활동을 재구성 할 수 있고, 협력학습을 가능하도록 도와주는 대화방, 게시판, 자료실 등 다양한 도구들을 활용할 수 있으며, 이를 통해 실시간, 비실시간으로 의견을 개진하고 이에 대한 피드백을 받을 수 있다는 커다란 장점이 있다. 여기서는 PBL을 성인학습자를 대상으로 하는 기업교육에서의 직무교육에 적용하는 방안에 대해 살펴보고자 한다.

PBL의 절차는 Barrows(1994)의 수업전개 과정을 기반으로 하였다.

 1. 사전준비

학습자들이 학습할 비구조화된 문제를 제작한다. 문제는 주변에서 일어날 수 있고, 해결해야만 하는 단순하지 않은 문제로 한다. 예를 들어 주요 장비의 갑작스런 고장, 장애상황 등을 제시할 수 있다.

2. 수업전개

1) 학습의 준비와 수업 소개

게시판 또는 교수자의 동영상 강의를 통해 수업의 취지와 수업의 진행방법, 학습할 LMS의 각 기능에 대한 사용법 등을 안내한다.

3. 문제제시

1) 문제제시

플래시 애니메이션 또는 게시판 텍스트를 통해 미리 준비해둔 문제를 제시한다.

2) 문제에 대한 주인의식 형성

주어진 문제가 실제 근무 중에 일어날 수 있는 일이라는 것을 사례 또는 발생빈도 등의 관련 자료와 함께 제시하여 학습자들의 문제를 내재화 할 수 있도록 한다.

3) 성취해야 할 과제와 수행에 대한 자세한 기술

‘주요 장비의 갑작스런 고장’ 문제에 대한 많은 원인이 있을 수 있으므로 게시판 또는 채팅 등을 이용한 토의를 통해 조원들은 어떤 문제를 원인으로 설정할지 결정한다. 예를 들어 사용자의 조작 실수, 전력 계통의 고장, 노후화된 기계의 고장 등이 있을 수 있다.

마지막에 제출할 과제물은 문제가 발생하게 되는 원인, 문제가 발생한 경우의 현상, 문제의 해결방법과 해결방법을 선정하게 된 사유, 해결방법과 관련된 법규, 규정, 지침 등의 근거, 문제 해결을 위한 절차, 문제 해결 후의 행정사항 등의 후속조치 등을 포함하도록 한다.

4) 과제의 분담(학습자의 역할 분담)

최초 조별활동을 통해 각자의 업무를 나누고, 주어진 문제를 ‘가정/해결안(idea)’, ‘알고 있는 사실들(fact)’, '더 알아야 할 사항들(Learning issues)‘에 따라 진행할 수 있도록 방향을 설정한다.

조별활동은 게시판 같은 비동기식 보조도구를 사용하거나, 채팅, 메신저, SNS, 화상채팅 등의 동기식 보조도구를 사용하여 진행할 수 있다.

5) 주어진 문제의 해결에 대한 사고, 해결방안에 대한 아이디어 정교화

6) 학습자료의 선정 및 활용

교수자는 학습자들이 문제해결의 원인에 따라 접근하고자 하는 다양한 해결방법에 대한 관련 자료를 확보하여 적절히 제시하여야 한다.

기술적인 해결방법인 경우 동영상 강의 자료를 게시하거나, 관련 자료가 있는 사이트를 링크하거나, 관련 법률, 규정 자료는 게시판에 게시하는 등 학습자들이 문제를 해결해 나가는데 가장 중심이 되는 자료는 기본적으로 확보할 수 있도록 사전 준비하도록 한다.

7) 후속 활동의 계획

4. 후속 문제의 해결

학습자들이 개별학습을 통해 얻은 자료를 위키 같은 문서도구 또는 게시판에 게시할 수 있도록 하고, 그 자료를 바탕으로 그룹별로 과제물을 작성하도록 한다. 이때 과제물 작성에 대한 각자의 의견이 게시판 또는 댓글 등의 형태로 활발한 상호작용이 일어날 수 있도록 한다

5. 해결 결과의 제시 및 발표

최종적으로 확정된 조별 과제물을 전체 학습자들이 볼 수 있도록 게시한다.

6. 문제해결 이후

1) 성찰보고서 작성

학습자 개인별로 자신이 속한 조에서 맡은 역할과 참여한 내용, 과정 중 느끼거나 새롭게 알게 된 사항, 다른 조의 결과보고서에서 알게 된 사항 등에 대한 성찰보고서를 작성하도록 한다.

2) 총괄정리

교수자는 주어진 문제가 발생할 수 있는 가장 대표적인 상황과 그 상황에 적절한 해결방법 몇 가지를 학습자들에게 제시하여 주어진 과정에서 반드시 알아야 할 사항에 대하여 누락되지 않도록 사전에 제작된 강의를 제시한다.

7. 평가

평가는 교수자만 수행하는 것이 아닌 학습자 개개인이 참여하도록 한다. 학습자는 자신이 속한 조원에 대하여 동료평가를 실시한다. 동료평가 내용은 참여도, 창의성, 적극성, 역할 수행의 비중등에 대하여 평가하도록 한다.

또한 학습자는 자신이 속하지 않은 각 조의 과제 결과물에 대하여도 평가하도록 한다.

교수자는 조원들로 받은 학습자 개인의 점수를 기초로 조별 평가 결과를 가중하고(우수한 결과물을 낸 조에서 가장 활발한 조원이 가장 높은 점수를 받을 수 있음), 개인별 성찰 보고서의 평가를 가산하여 평가한다.

 

* 참고문헌

- 나지연, 대학수업을 위한 문제중심학습 설계모형, 안동대학교 박사학위, 2011

- 박은혜, 문제중심학습에서 문제제공 방법이 학업성취도 및 학습 흥미에 미치는 영향, 고려대학교 석사학위, 2007

- 김희경, 이러닝 기반 문제중심학습 지원 프로세스의 적용연구, 숙명여자대학교 석사학위, 2004