학습자 중심의 학습 환경 제공을 위한
메타버스 활용 교수학습 방안 연구Ⅰ

학습자 중심의 학습 환경 제공을 위한
메타버스 활용 교수학습 방안 연구Ⅰ

• 글·정연준 KICE 부연구위원

정연준
KICE 부연구위원

국가기초학력지원센터에 소속되어, 메타버스 활용 교수학습 방안 연구(II), 수학 기초학력 및 학습격차관련 연구를 함께 수행하고 있다.

들어가는 말

현재 우리는 인공지능, 빅데이터 등으로 대표되는 정보통신기술의 폭발적 발달이 견인하는 4차 산업 혁명의 시대를 살고 있다. 인간의 모든 활동이 디지털 기술과 매체를 동반하면서, 활동을 둘러싼 물리적 공간과 가상적 공간의 상호작용이 실시간으로 진행되고 상호작용의 범위가 크게 확장되었다. 이른바 디지털 전환이 시도되고 있는 것이다. 이러한 시대적 변화에 대응하기 위해 공교육 시스템의 디지털 전환이 모색되고, 기존 학교교육의 여러 현안을 보다 효율적으로 대응할 수 있는 디지털 기반 교육혁신이 추진되고 있다.
메타버스는 시각적으로 구현된 가상 공간을 아바타가 자유롭게 이동하며 다른 아바타와 다양하게 상호작용을 할 수 있는 플랫폼이다. 본 연구의 최종 목적은 학습자 중심의 학습 환경 구축이라는 관점에서 미래 지향적이며 실제적인 메타버스 활용 교수학습 방안을 마련하는 것이다. 이를 위해 메타버스 활용 교육의 개념을 규명하고, 메타버스 활용 교육을 위한 교수학습의 구성 요소와 설계 원리를 도출하였다. 또한 이를 적용한 교수학습 설계 예시 자료를 개발하고 메타버스 활용 교육을 위한 교수학습설계 지원 방안을 제시하였다. 본 연구의 주요 내용을 정리하면 다음과 같다.

[그림 1] 주요 연구 내용

메타버스 활용 교육 개념의 조작적 정의 및 구성 요소 도출

본 연구에서는 메타버스 활용 교수학습 방안 개발의 토대를 마련하기 위해 메타버스 활용 교육 개념에 대한 조작적 정의와 그 구성 요소를 도출하였다. 선행 연구 및 국내외 사례 분석 결과를 반영하여 개념의 조작적 정의와 구성 요소의 초안을 마련하였다. 전문가 패널을 대상으로 하는 델파이 조사를 통한 수정ㆍ보완 과정을 거쳐 최종안을 도출하였다. 메타버스의 교육적 활용을 총체적으로 포착하기 위해 본 연구에서는 메타버스 활용 교육을 ‘교수-학습-평가의 제반 과정에서 메타버스를 활용한 몰입형 학습 환경을 제공함으로써 학습자 맞춤형 학습을 촉진하는 교육’으로 개념화하였다. 해당 개념은 ‘적용 범위’, ‘조건’, ‘교육 목표’ 등 세 가지 구성 요소로 이루어진다. ‘적용 범위’는 ‘교수-학습-평가 등 제반 학습 과정’, 수업 및 수업과 연계된 학습과 평가의 제반 과정을 의미하며, ‘조건’은 ‘다양한 메타버스 기술을 활용한 몰입형 학습 환경’ 즉 아바타, 가상현실, 증강현실, 확장현실, 거울세계, 라이프로깅(Life Logging) 등 다양한 메타버스 기술을 활용하여 가상과 현실이 융합된 학습 경험과 상호 작용을 제공하는 학습 환경을 의미한다. 마지막으로, ‘교육 목표’는 ‘학습자 맞춤형 학습의 촉진’을 의미한다. 이상을 정리하면 아래와 같다.

<표 1> 메타버스 활용 교육의 개념 정의 및 구성 요소

메타버스 활용 교육을 위한 교수학습 설계 원리 개발

본 연구는 교사가 주도하는 수업 상황의 일부로서 메타버스를 활용한 수업 상황을 지원하는 것이 아니라, 메타버스를 활용한 학습자 주도 학습이 가능한 환경을 구축하고 이를 효율적으로 활용할 수 있는 방안을 마련하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 ‘교수-학습-평가’의 제반 학습 과정에서 메타버스 기술 및 공간을 활용하여 학생이 학습 과정에 몰입할 수 있는 환경을 구축하고, 이를 효율적이고 체계적으로 활용할 수 있는 교수학습 설계 원리를 개발하였다.
먼저 이러한 메타버스 활용 교육 실행에 필요한 구성요소가 무엇이며, 이러한 구성요소들이 어떻게 상호 연계되는지를 규명할 필요가 있다. 학습자 맞춤형 교육을 위한 메타버스 활용 교육이 구현되려면 무엇보다 실재적 학습 공간에서 이루어지는 교수학습 활동과 가상적 학습 공간에서 이루어진 교수학습 활동이 다양한 방식으로 결합할 수 있도록 환경을 구축하는 것이 필요하다. 관련 문헌과 수업 사례 분석, 메타버스 활용 교육의 개념 정의, 메타버스 활용 교육에 대한 구성원의 요구 분석 등을 토대로, 메타버스 기술을 활용하여 학습자 중심 학습 환경을 설계할 때 필수적으로 요구되는 학습 환경 요소로서, 학습자와 교수자로 이루어진 교수학습 주체, 가상적 공간에서 이루어지는 학습 활동의 수행에 필요한 자아 정체성, 실재적 학습 공간과 가상적 학습 공간이 다양하게 작용하는 학습 공간, 디지털 학습 도구, 학습 내용, 실재적 및 가상적 학습 공간에서 학습자와 교수자 사이에 이루어지는 교수학습 활동 등 6가지 구성요소를 도출하였다.

[그림 2 ] 메타버스 활용 교육 환경 구성요소 및 교수학습 설계 원리

메타버스를 활용한 학습자 맞춤형 교육이 실행되려면 6가지 구성요소를 통합하여 실재적 학습 공간에서 이루어지는 교수학습 활동과 가상적 학습 공간에서 이루어진 교수학습 활동이 다양한 방식으로 결합될 수 있도록 교수학습 설계가 이루어져야 한다. 6가지 구성 요소와 하위 요소를 통합한 메타버스 활용 수업을 위한 교수학습 설계 원리는 기획 및 분석, 설계 및 개발, 실행, 관리 및 평가 등 수업 설계 절차의 4 단계별 12가지 세부 항목과, 이에 따른 28가지 교수학습 설계 원리를 도출하였다. 세부 내용은 본 연구의 보고서를 참고하기 바란다.

메타버스 활용 교육을 위한 교수학습 설계 활용 방안

본 연구에서는 교수학습 설계 원리의 활용 방안을 탐색하기 위해, 메타버스 활용 교수학습 설계 원리 적용한 교수학습 설계 예시 자료를 개발하고, 개발된 자료에 근거한 교수학습 설계 지원 방안을 제안하였다. 먼저 학습자 중심의 메타버스 활용 수업의 장점이 극대화될 수 있는 수업 유형으로 과제 공유, 협동 학습, 가상 경험 제공, 공동 교육과정 운영, 학업 수행평가, LMS 연계를 통한 사전 및 사후 학습, 총 6가지를 선정하고 각 유형별 교수학습 설계 예시 자료를 개발하였다. 6가지 수업 유형의 주요 특징은 <표 2>와 같다.

<표 2> 메타버스 활용 교육의 주요 유형 및 특징

교수학습 설계 예시는 수업 중 일부 혹은 전부를 메타버스 공간에서 수행하는 한편, 활동 결과를 다른 학습 활동 및 평가와 연계되도록 하여, 메타버스 기반 교수학습 설계의 범위가 교수-학습-평가의 전 과정과 연계되어 있음을 강조하였다.
메타버스 활용 교육을 위한 교수학습 설계 지원 방안을, 메타버스를 효과적으로 활용할 수 있는 교육과정 및 학습 내용 재구성, 학습자 중심의 학생 맞춤형 학습을 고려한 교수학습 설계, 교수-학습-평가를 연계하는 메타버스 활용 교수학습 설계의 세 가지 측면으로 구분하여 제안하였다.