초등학생을 위한 자리값 학습 앱 개발 및 효과 검증

초록

본 연구는 초등학교 1학년 학생들을 대상으로 자리값 학습용 모바일 애플리케이션을 설계·개발하고, 그 효율성, 학업 성취도 향상, 학습 유지 효과 및 학생 만족도를 종합적으로 평가하였다. 5명의 콘텐츠 전문가와 400명의 학생을 대상으로 사전·사후 시험, 전통 교수법과의 비교, 2주 후 유지 검사 등을 실시한 결과, 앱을 활용한 학습이 전통 방식에 비해 통계적으로 유의미한 성취도 상승과 높은 만족도를 보였다.

상세 분석

본 논문은 교육공학적 설계 모델을 기반으로 자리값 개념을 시각·조작적으로 전달할 수 있는 모바일 애플리케이션을 개발하였다. 먼저, 내용 전문가 5명을 대상으로 요구분석을 수행해 핵심 학습 요소와 인터페이스 요구사항을 도출했으며, 이를 토대로 ADDIE 모델의 설계·개발 단계에서 인터랙티브한 드래그‑앤‑드롭, 즉시 피드백, 단계별 난이도 조절 기능을 구현하였다. 효율성 평가는 시스템 사용성 평가 도구(SUS)를 변형한 설문을 통해 사용 편의성, 학습 몰입도, 오류 발생 빈도 등을 측정했으며, 평균 SUS 점수는 82점으로 ‘우수’ 수준에 해당한다. 학업 성취도 평가는 사전·사후 시험지와 2주 후 유지 시험지를 활용했으며, 통계 분석은 짝지표 t‑검정과 ANCOVA를 적용해 사전 점수를 공변량으로 조정하였다. 결과는 다음과 같다. ① 앱 사용 집단은 사전 대비 평균 27점 상승( p < .001)했으며, 전통 교수법 집단은 12점 상승에 그쳤다. ② 사후 시험에서 두 집단 간 평균 차이는 15점으로 유의미했다( p < .01). ③ 2주 후 유지 시험에서도 앱 집단은 22점, 전통 집단은 9점 감소했으며, 유지율 차이는 통계적으로 유의하였다. ④ 만족도 설문에서는 학습 흥미(4.6/5), 사용 편리성(4.5/5), 학습 효과 인식(4.7/5) 등 전반적으로 높은 점수를 기록했다. 이러한 결과는 멀티미디어와 즉시 피드백을 결합한 모바일 학습 도구가 초등 저학년의 추상적 수 개념 습득에 효과적임을 시사한다. 또한, 표본이 400명이라는 대규모 데이터를 기반으로 한 실증 연구이므로 일반화 가능성이 높으며, 향후 다른 수학 개념이나 학년으로 확대 적용할 근거를 제공한다. 다만, 연구는 무작위 배정이 아닌 목적 표집을 사용했으며, 장기 학습 효과와 교사의 교수 전략 통합 여부에 대한 추가 연구가 필요하다.