UDL 가이드라인에 따른 디지털교과서 접근성 향상 방안 연구
장상현† 요 약
지금까지 정보통신기술(ICT:Information & Communication Technology)는 교육 분야에 적용되 어 교육이 자체적으로 가지고 있는 다양한 한계를 극복하는데 큰 역할을 담당해 왔다. ICT의 발전 은 컴퓨터 활용교육, 인터넷 활용교육, 이러닝으로 교수․학습의 방법 변화에 중요한 영향을 주었 다. 최근엔 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 발전으로 유러닝으로의 교육 환경 변화를 예고하고 있으며.
유비쿼터스 핵심 속성인 이동성, 지능성, 개인맞춤성 등이 구현된 디지털교과서에 대한 연구와 개 발이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구는 뇌과학에 기반해 인지적 측면, 전략적 측면, 정서적 측면 에서 학습에 대한 개인의 차이를 인정하고 모든 학습자의 학습에 대한 접근성을 향상시킬 수 있는 주요한 설계 전략으로 UDL(Universal Design for Learning)에 대해 분석하고, 이를 적용한 한국의 디지털교과서의 접근성 향상 방안에 대해 제시하였다.
주제어 : UDL, 디지털교과서, 전자교과서, 유러닝(u-Learning), 이러닝
A Study on the Strategies for Improving the Accessibility of the Korea Digital Textbook based UDL guidelines
Sanghyun Jang† ABSTRACT
Until now, the ICT have played an important role to overcome various limitations in education. The development of ICT has influenced for the changing methods of teaching and learning such as Computer-based education, Internet-based education, e-Learning. Lately, the expectation of educational evironment's changing is due to developing of the ubiquitous computing technology, it's vigorously going to be studying and implementing digital textbook including the ubiquitous features as mobility, intelligence, personality etc. the UDL is well-known as a strategy for teaching and learning using technology in the USA, first, to try understand the UDL, second, recommand the strategies in order to improve accessibility of korean digital textbook.
Keywords : UDL, Digital Textbook, e-Textbook, u-Learing, e-Learning
†정 회 원: 한국교육학술정보원(교신저자)
논문접수: 2010년 3월 26일, 심사완료: 2010년 5월 18일
출처 전자교과서 개념 손병길
외 (1997)
학교에서 교육을 위하여 사용되는 학생용의 주된 전자책으로 컴퓨터를 기반으로 활용할 수 있도록 전자화하여 자기디스크 (테이프)나 CD-ROM 등에 보관한 전자책
곽병선, 강숙희, 김성은 (1997)
기존의 인쇄물로 된 교과서, 컴퓨터 보조 학습 (CAI), 교육용 데이터베이스, 멀티미디어 자료, 평 가문항, 학습자 관리 프로그램(CMI) 등의 모든 기 능들을 포함하는 총체적인 교수·학습 도구
김소영 (1998)
협의: 효과적이고 효율적인 교수-학습을 목적으로 대학을 제외한 정규학교(초·중·고교)에서학생들이 학습의 기본 자료로 사용할 수 있도록 학교교육과 정의 내용을 중심으로 제작된 전자도서
<표 1> 전자교과서의 개념
광의:온라인 기반의 전자화된 자료들을 포함하고 있는 학습 시스템
T e x a s Educatio n Agency(
1999)
학습자에게 정보를 제공하기 위한 컴퓨터 소프트웨 어, 상호작용 비디오디스크, 자기 매체, CD-ROM, 컴퓨터 코스웨어, 온라인 서비스, 전자 매체 또는 여타의 정보 전달 매체와, 전자 매체에 의한 학습 과정에 대한 지원
최정임 박수홍 (2004)
기존 인쇄교과서 내용 및 각종 참고도서의 내용을 포함하여 시뮬레이션, 멀티미디어 자료, 평가문항 등의 데이터베이스, 각종 관리프로그램 등의 기능을 부가한 포괄적인 디지털 학습 교재
1. 서 론
유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 발전으로 우리가 살 고 있는 실제 생활 공간은 전혀 다른 형태로 변 하고 있다. 중세 시대의 도시혁명은 19세기의 산 업혁명, 20세기의 정보혁명을 연결하는 21세기 유 비쿼터스혁명으로 이어지고 있다[1]. 보다 인간 중 심적이고, 제3의 공간에서 이뤄지는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 활용은 교육 부분에도 예외일 수 없다. 특히, 2000년대 태어난 디지털 네이티브 (Digital Native) 세대는 앞선 세대들이 디지털 기 술을 배우고 습득해야 하는 것으로 느꼈던 대 비 해 디지털 기술을 공기와 같이 자연스럽게 체화 한 다원화, 맞춤화, 개인화된 세대이다[2]. 이때, 언제, 어디서나 학습할 수 있는 유러닝 (u-Learning) 환경을 구축함에 있어서 학생과 교 사의 교수․학습 매체가 되는 디지털교과서는 다 양한 학습자원과 디지털 기술을 집약적으로 활용 할 수 있도록 하는 핵심적인 학습 도구로 다양한 연구와 개발이 이루어지고 있다[3].
디지털교과서는 전자책(e-Book), 전자교과서의 발전된 형태로, 초기 단순히 서책형 자료를 디지 털화하던 모습에서 진화하여 다양한 디지털기술 을 활용한 멀티미디어 상호작용을 제공하고 있다.
우리나라에서, 다양한 멀티미디어 상호작용 기능 을 포함한 전자교과서는 1997년부터 연구․개발 되어, 1998년 “사이버학습교재”라는 서비스로 에 듀넷(Edunet)에서 서비스되었다. 이후 전자교과서 개념은 많은 연구를 통해 <표 1>과 같이 다양하 게 이루어져왔다[4].
2007년 정부는 2013년 모든 학교에 디지털교과 서를 보급하는 <디지털교과서 상용화 계획>을 발표함으로써 디지털교과서를 공교육에 확산 보 급하는 중요한 획을 그었다. 여기서 디지털교과서 는 “학교와 가정에서 시간과 공간의 제약 없이, 기존의 교과서, 참고서, 문제집, 학습사전 등의 내 용을 포함하고, 이를 동영상, 애니메이션, 가상현 실 등의 멀티미디어와 통합 제공하며, 다양한 상 호작용 기능과 학습자의 특성․능력․수준에 맞 추어 학습할 수 있도록 구현된 학생용의 주된 교 재“로 정의하고 있다[5].
<그림 1> 디지털교과서 개념도
현재의 디지털교과서는 학생들이 쉽게 인지할 수 있도록 <그림 2>와 같이 서책형 메타포를 사 용자 인터페이스로 사용하고 있다. 문서 형태는 PDF 이미지 파일을 XML 기반으로 관리하고 있 으며, 콘텐츠 객체는 SCORM 표준을 적용하였다.
운영 체제는 윈도우와 공개소프트웨어 Linux를 동시에 지원하도록 플랫폼을 개발되고 있다[5].
디지털교과서는 학생과 교사로 로그인 체제를 이
원화하여 차별화된 내용을 담고 있으며, 지원되는
기능도 사용자에게 맞춤식으로 제공하고 있다. 디
기능 세부기능 뷰잉 양면보기, 단면보기
보조도구 펜쓰기, 도형, 책갈피, 고정핀 등
멀티미디어 이미지, 사진, 동영상, 음성/음향, 애니메이션, 3D 등
참고자료 참고자료 제공
용어사전 용어 사전(국어, 영어, 한문, 백과사전 등) 내용검색 동일교과 다른 학년 또는 타교과의 텍스트/멀
티미디어 검색
하이퍼링크 다양한 자원의 부가 연계(개인교수형, 시뮬레 이션형, 게임형, 반복학습형 등)
상호작용 전자우편, 게시판, 웹사이트 연계 네비게이션 페이지 이동, 확대, 축소 등
정보자원연계 국가DB연계,타기관 학습용콘텐츠 연계 등
<표 2> 디지털교과서의 주요 기능
지털교과서 플랫폼의 주요 기능은 <표 2>에서와 같다[5].
<그림 2> 디지털교과서 사용자 인터페이스
한편, 미국에서는 1990년대 초부터 CAST (Center for Applied Special Technology : 1984년 에 설립되어 기술기반 교육 자료와 UDL의 원리를 기반으로 전략을 개선하고 개발하는 비영리 기관)가 중심이 되어 Universal Design for Learning(이하 UDL)에 대한 연구를 추진, 모든 학습자가 활용할 수 있는 텍스트북 개발에 필요한 프레임워크로 발 전시켜왔으며, 2007년부터는 Univ. of Michigan의 HI-CE 연구소(The Center for Highly Interactive Classrooms․Curricula․Computing in Education : 교육과정, 심리학, 교육공학, 컴퓨터공학 등의 전문 가들이 탐구기반의 교육과정과 학습자 중심의 기 술을 접목하여 교육 방법을 개선하려는 목적으로 설립된 부설 연구소)와 함께 UDL 가이드라인을 적 용한 디지털교과서를 개발, 그 효과를 검증하는 사 업을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 UDL의
철학과 인지심리학적 배경, 가이드라인을 고찰하 고, UDL의 인지적 접근 및 통합적 프레임워크에 대한 분석을 통해 한국의 디지털교과서 개발에 필 요한 접근성 향상을 도모하고자 하였다.
2. 본 론
디지털교과서 개발 방법은 교육적 설계 전략과 그 전략을 구현하기 위한 기술적 요소로 분류할 수 있다. 본 연구는 UDL을 중심으로 교육적 설계 전략 부분에 초점을 맞췄다.
UDL은 전문적인 학습자(Expert learners:어떻 게 학습해야 하는지를 알고, 스스로 학습하고자 하며, 또한 고도의 개인적인 방법을 통해 학습하 고자 하는 즉 평생 교육을 위해 준비된 사람)를 만드는 과정에 있어서의 근원적인 장벽 즉, 무의 식적으로 학습을 방해하는 고정적이고 획일적인 교육 과정(Curriculum)이 무엇인지를 밝혀내고, 교육에서의 그 한계와 극복을 위해 테크놀로지를 어떻게 이용할 것인가에 대한 접근 방식이다[6].
UDL은 서로 다른 교육 환경에서 발생하는 다양 성(Diversity)은 학교를 포함해 개인들이 모인 어 떤 곳에서도 예외 없이 발견되는 매우 당연한 현 상으로 인식하고 이러한 개인의 다양성을 교수학 습장면에서 어떻게 다룰 것인지에 초점을 두고 있다. 만약 교육 과정이 학생들의 일반적, 평균적 인 요구 수준에 맞춰 각각 다른 능력, 학습 방법, 배경, 심지어 선호도까지 무시하고 설계된다면, 개개인의 학습에 있어서 공정하고 평등한 기회를 제공하기는 어려울 것이다. 이에 UDL은 이러한 다양성을 포용할 수 있는 유동적인 교육 자료, 기 술, 교육자들의 다양한 요구에 기반을 둔 전략을 제안하고 있으므로 유비쿼터스 사회에서 디지털 교과서 설계를 위한 배경 이론으로 적합하다고 할 수 있다.
2.1. UDL의 이해
UDL의 “Universal”은 모두를 위한 유일한 최선
의 방법을 의미하는 것은 아니다. 대신에 다양한
학습자들의 요구를 충족시키기 위한 복합적이면
서 다양한 접근의 필요성을 역설하고 있다. UDL
이라는 용어는 1980년대 North Carolina State University의 Ron Mace에 의해 개척된 건축과 상품 개발을 위한 보편적인 디자인 콘셉트에서 기인한 Universal Design(UD) 개념에서 영향을 받았다. 이 개념은 원래 가능한 많은 사람들이 사 용 가능한 환경과 도구 개발을 목적으로 한 것이 었다[6].
<그림 3> 보도 가장자리의 예 (출처: http://www.armor-tile.com)
<그림 3>은 보도의 가장자리를 턱이 없도록 만든 사례이다. 보도와 보도가 만나는 가장자리에 주로 설치되며, 휠체어나 유모차 등을 사용하는 사람들이 불편함을 겪지 않고 보도에 올라서거나 보도에서 내려갈 수 있도록 해준다. 더불어 보행 보조기구나 지팡이, 카트 등을 사용하는 보행자 등 모든 사람이 혜택을 받을 수 있다. 이와 같이 건축에 도입된 UD의 원리가 장애를 가진 사람들 이 물리적 환경에서 겪게 되는 장벽(barrier)을 제 거해주는 것뿐만 아니라 모든 사람들의 이용에 불편함이 없는 세심한 배려를 하는 것처럼, UDL 은 교육과정 및 자료를 포함한 모든 학습 환경에 서 겪게 되는 인지적, 심리적 장벽을 제거해줌으 로써 주어진 "하나의 고정된 교육과정과 학습 환 경의 틀에 맞춰진 학습자"가 아닌 "모든 개별 학 습자의 요구를 수용해 맞춰진 유연한 교육과정과 학습 환경"을 제공하고자 한다.
이러한 기본 전제를 지닌 UDL은 뇌과학적 접 근에 기반해, 학습의 기본이 될 수 있는 다음 세 가지 네트워크를 제시하고 있다[7].
2.1.1 인지 네트워크 (Recognition networks)
인지 네트워크는 글자, 단어 혹은 저자의 문체 를 식별하는 일과 같은 인지와 관련된 업무, 즉
배우는 ‘무엇’과 관련된 영역이다. <그림 5>는 뇌 가 두 가지 다른 감각을 통해서 같은 단어를 인 지하는 것을 촬영한 사진이다.
<그림 5> 단어를 듣는 경우(좌)와 보고 읽는 경우(우) 활성화되는 뇌 부위
이 두 이미지는 시각적 자극과 청각적 자극이 각각 뇌피질의 다른 부분에서 처리된다는 것을 보여준다. 즉, 일반적인 인지작업은 다른 유형의 정보를 전문적으로 처리하는 뇌의 각 부분에 분 산되어서 병렬적으로 처리된다는 것이다. 모든 인 간의 뇌가 같은 인지구조를 사용해서 사물들을 비슷한 방식으로 인지하지만, 우리의 인지 네트워 크는 제각기 다른 모양, 크기, 패턴을 가지고 있 다.
2.1.2 전략 네트워크 (Strategic networks)
전략 네트워크는 글을 쓰거나 수학 문제를 푸 는 것과 같은 구조적인 업무, 즉 ‘어떻게’ 학습하 는가와 관련된 영역이다. 정신적 신체적 활동의 패턴 생산을 담당하는 신경 네트워크이고 뇌의 전두엽에 자리 잡고 있다(<그림 6> 참조). 신경 과 뇌의 조영에 관한 연구들에 의하면, 전두엽은 복잡한 전략의 생성과 처리를 담당하며, 목표설 정, 계획, 자가 모니터링 등에 핵심적인 역할을 한다고 한다.
<그림 6> 전략 네트워크를 담당하는 뇌의 부위
전략 네트워크의 개인차는 교실 내에서 여러 가지 방식으로 드러난다. 어떤 학생은 계획, 구성, 진도관찰, 전략 수정 등 고수준의 전략을 실행하 는 것이 서투를 수 있다. 전략 네트워크의 개인차 는 학생이 사용할 수 있는 학습 도구의 종류에도 영향을 미친다.
2.1.3 정서적 네트워크 (Affective networks)
정서적 네트워크는 학습자들이 어떻게 학습에 참여하고 몰입하며 학습에 대한 동기를 얻을 수 있는가, 학습자들은 어떤 어려움을 겪고 있으며 무엇에 흥분하고 무엇에 흥미를 가지는가와 같이 정서적인 측면, 즉 ‘왜’ 학습하는가와 관련된 영역 이다. 많은 모듈에 걸쳐 분산되어 있기 때문에, 학습자의 학습동기와 그에 영향을 받는 학습 과 제 수행에도 많은 차이가 발생한다.
<그림 7> 정서적 네트워크를 담당하는 모듈들
학생은 교사의 얼굴 표정과 목소리에 담긴 감 정을 동시에 읽어내며, 이때 교사의 얼굴 표정은 현재 교사의 목소리가 어떤 감정을 의미하는지를 해석하는 데에 힌트가 된다. 개인 간 정서의 차이 는 학생이 학업에 임하고 성취해 나가는 것에 큰 영향을 미치며 세가지 네트워크 중 학습에 가장 많은 영향을 미칠 가능성을 내재하고 있다.
2.2. UDL 설계원리 및 가이드라인
UDL 가이드라인은 <그림 8>과 같이 앞서 살 펴 본 세 가지의 뇌의 네트워크를 바탕으로 학습 자 개개인의 개별적인 차이들을 다양한 표상 (Representation) 수단, 표현(Expression) 수단, 동 기부여(Engagement) 수단의 프로세스를 설명해줌 으로써 각각의 개인적인 차이들을 교육에 적용시
키는 방안에 대한 구체적인 아이디어를 제공하고 있다[6][7].
“무엇을”
배울 것인가?
I. Provide Multiple Means of Representation 다양한 제시 방식으로 학습 내용을 제공함으로써
학습자가 정보와 지식을 습득할 수 있는 다양하고 유연한 수단을 제공하라
“어떻게”
학습하는가?
II. Provide Multiple Means of Expression 학습자들에게 자신이 학습하고 알게 된 지식을 여러가지 다른 대체적인 방식으로 유연하고 다양하게
표현할 수 있는 선택권을 제공하라
“왜”
학습하는가
III. Provide Multiple Means of Engagement 학습자들 스스로의 관심사와 연계하여 흥미와
도전감을 갖고 학습동기를 유지시킬 수 있는 다양하고 유연한 선택권을 제공하라 인지적 네트워크
전략적 네트워크
정서적 네트워크 Recognition
Network Recognition
Network
Strategic Network Strategic Network
Affective Network Affective Network
뇌의 관련 영역과 역할 UDL의 설계 원리
<그림 8> 뇌의 관련 영역과 역할 및 UDL 설계 원리
<그림 9>의 UDL 가이드라인은 1.0 버전으로 가이드라인에 대한 전체적인 개요를 담고 있다.
1. 표상(Representation) 2. 표현(Expression) 3. 동기부여(Engagement)
1. 인지방법의다양한선택권제공
2. 언어와상징의다양한선택권제공
3. 이해를위한다양한선택권제공
4. 신체적행동의다양한선택권제공
5. 표현하는기술의다양한선택권제공
6. 실행기능을위한다양한선택권제공
7. 흥미를가지도록선택권제공
8. 노력과성실함을유지할수있도록 선택권제공
9. 자기규제를위한다양한선택권제공 A.정보의제시방식을학습자스스로최적화
할수있게해주기 B.청각정보의대안을제공하기
A.어휘와상징의정의제공하기 B.문법과구조를명확히제공하기 C.글과수학표시법을해독해주기 D.다양한언어의사용을통한이를도모하기 E.비언어적표현으로도핵심개념을정리
해주기
A.배경지식을활성화하거나제공해주기 B.중요한부분이나큰주제와관계등을
하이라이트해주기 C.정보의처리를가이드해주기 D.기억과지식의전이를지원해주기
A.반응하는방법을다양하게제공하기 B.학습자료와상호작용하는방법을다양하게
제공하기 C.보조적기술을함께적용하기
A.의사전달에다양한형태의미디어를사용 할수있도록해주기 B.작성과문제해결을위한적당한도구를
제공해주기 C.연습과수행을촉진해주기
A.효율적인목표설정을가이드해주기 B.계획과전략개발을지원해주기 C.정보와자원을다루는것을스캐폴딩
해주기
D.진도를모니터링하는능력을키워주기
A.개인의선택과자율성을향상시키기 B.가치와참신함을증강시키기 C.위협과주의분산요소들을줄이기
A.성취목표의가치를높여주기 B.도전과지원의수준을다양하게해주기 C.협력과의사소통을장려하기 D.완성지향적피드백을증진시키기
A.개인의목표설정과기대치를안내해주기 B.기술과전략을융합하도록스캐폴딩
해주기
C.자가평가와성찰을발전시켜나갈수 있도록도와주기
Universal Design for Learning Guidelines
C.시각정보의대안을제공하기
1. 표상(Representation) 2. 표현(Expression) 3. 동기부여(Engagement)
1. 인지방법의다양한선택권제공
2. 언어와상징의다양한선택권제공
3. 이해를위한다양한선택권제공
4. 신체적행동의다양한선택권제공
5. 표현하는기술의다양한선택권제공
6. 실행기능을위한다양한선택권제공
7. 흥미를가지도록선택권제공
8. 노력과성실함을유지할수있도록 선택권제공
9. 자기규제를위한다양한선택권제공 A.정보의제시방식을학습자스스로최적화
할수있게해주기 B.청각정보의대안을제공하기
A.어휘와상징의정의제공하기 B.문법과구조를명확히제공하기 C.글과수학표시법을해독해주기 D.다양한언어의사용을통한이를도모하기 E.비언어적표현으로도핵심개념을정리
해주기
A.배경지식을활성화하거나제공해주기 B.중요한부분이나큰주제와관계등을
하이라이트해주기 C.정보의처리를가이드해주기 D.기억과지식의전이를지원해주기
A.반응하는방법을다양하게제공하기 B.학습자료와상호작용하는방법을다양하게
제공하기 C.보조적기술을함께적용하기
A.의사전달에다양한형태의미디어를사용 할수있도록해주기 B.작성과문제해결을위한적당한도구를
제공해주기 C.연습과수행을촉진해주기
A.효율적인목표설정을가이드해주기 B.계획과전략개발을지원해주기 C.정보와자원을다루는것을스캐폴딩
해주기
D.진도를모니터링하는능력을키워주기
A.개인의선택과자율성을향상시키기 B.가치와참신함을증강시키기 C.위협과주의분산요소들을줄이기
A.성취목표의가치를높여주기 B.도전과지원의수준을다양하게해주기 C.협력과의사소통을장려하기 D.완성지향적피드백을증진시키기
A.개인의목표설정과기대치를안내해주기 B.기술과전략을융합하도록스캐폴딩
해주기
C.자가평가와성찰을발전시켜나갈수 있도록도와주기
Universal Design for Learning Guidelines
C.시각정보의대안을제공하기
<그림 9> UDL 가이드라인
2.3. UDL 가이드라인을 적용한 디지털교과서 접근성 향상 방안
UDL 가이드라인에 따른 접근성 향상 방안 도
출을 위해 본 연구는 2008년에 개발된 초등학교
5학년 영어 및 과학 디지털교과서를 UDL의 3가
지 대원칙(principle)과 9가지 가이드라인, 32가지
의 세부 선택 요소에 따라 분석하였다. 단, 각 교
과별 특성을 고려하여 내용 설계측면은 최대한
배제하고 공통 기능을 포함한 플랫폼을 중심으로
분석하였다. 분석과정에 있어서는 UDL 가이드라 인별로 UDL을 적용하여 개발한 미국의 디지털교 과서<IQWST> 및 <UDL Edition(by CAST)>와 의 실제 인터페이스 비교, 분석을 통해 실제적인 접근성 향상 사례를 제시하였다.
2.3.1 다양한 표상(Multiple Representation) 수단 의 제공 측면
(1) 인지방식의 다양한 선택권 제공 측면
디지털교과서는 <그림 10>에서와 같이 확대/축 소, 4분면 분할, 한페이지/두페이지 보기, 페이지 고 정하기 등의 다양한 기능을 제공함으로써 학습자 개개인의 요구에 맞는 유연한 형태의 학습 자료를 제공하고 있으며, 비디오나 애니메이션, 음악, 시뮬 레이션 등을 제공 할 때도 학습자들이 이를 조절할 수 있는 다양한 선택권을 보장해주고 있다.
<그림 10> 본문 확대/축소 기능
또한, 다양한 애니메이션, 동영상, 게임, 시뮬레 이션을 비롯해 향후 3D, 증강현실(Augmented Reality) 등의 미디어 추가 계획은 보다 다중 모 드(modality)의 학습 환경을 제공함으로써 학습자 의 미디어 선택권을 보다 확대하여 줄 것으로 기 대된다.
반면, 시각적인 인지보다 청각을 선호하거나 상 대적으로 시각정보의 습득에 약점을 가지고 있는 학습자들의 자료에 대한 접근성을 높이고 일반 학습자의 학습내용에 대한 인지를 더욱 높이기 위한 지원 방식의 하나로 <그림11>과 같이 텍스 트를 하이라이트해주면서 오디오로 읽어주는
Text To Speech 기능의 도입에 대한 검토가 필 요하다.
<그림 11> 메타데이터 음성지원 화면(UDL Edition) (2) 언어와 상징의 다양한 선택권 제공 측면
디지털교과서는 과학의 용어사전과 영어의 사 전(WordList) 기능을 제공함으로써 학습 내용에 사용되는 어휘들에 대한 사전적 정의 및 관련 지 식들과 연계를 지원하고 있다.
반면, 각 교과영역별 어휘에 대한 개념화를 위 한 지원 방식에 있어 별도의 사전 메뉴를 클릭하 는 방식으로의 접근만을 허용하고 있어, 본문내용 과 연관된 즉시적인 접근이 쉽지 않다. 주요 학습 내용인 본문 내에서의 어휘와 직접적인 하이퍼링 크를 제공해 보다 즉시적인 학습자의 관련개념 검색을 지원할 필요가 있다. 또한 사전 기능의 제 공에 있어서도 교과 특성에 따라 단순히 사전적 의미를 알려주는 도구로서의 사전에서 벗어나 학 습자 스스로 단어의 뜻을 정의해보도록 하는 활 동을 첨가하거나, 같은 단어라 하더라도 사용되는 맥락이나 상황에 따라 여러 개의 정의를 보관해 가질 수 있도록 지원하는 방안, 단어 간의 연관성 에 따라 콘셉트맵 형태로 단어간의 연관성을 보 여줄 수 있도록 지원하는 방안 등의 보다 진일보 된 사전 기능의 제공을 검토할 필요가 있다.
(3) 이해를 위한 다양한 선택권 제공 측면
디지털교과서는 학습자의 이해를 돕기 위한 배
경지식 제공 및 활성화의 원리와 관련하여 과학과
의 발명이야기, 영어과의 수업 전 학습(Before
Class) 등의 메뉴 등을 통해 적합한 지원을 제공하
고 있다. 또한 이를 전달하는 방식에 있어서도 기
존 인쇄자료 형태의 만화와 더불어 학습 주제와의
연계를 유도해주는 적절한 발문이 삽입된 애니메 이션을 함께 제공해줌으로써 인지적 활성화를 도 모하고 있다. 또한, 다양한 내비게이션 기능을 지원 함으로써 원하는 학습내용에 자유롭게 이동할 수 있는 접근성 높은 인터페이스를 제공하고 있다 (<그림 13> 참조). 기본적인 인덱스나, 단원별, 페 이지별 내비게이션 외에도 미리보기가 가능한 TV 형식의 내비게이션, 검색 기능 등을 별도 지원함으 로써 학습자가 언제 어디서든 원하는 학습내용에 쉽게 찾아볼 수 있도록 하는 다양한 인지적 접근성 을 확보하고 있다.
반면, 정보처리 과정을 가이드 하는 방안을 제공 하는 기능은 현재 디지털교과서가 수업 시간의 주 교재로 쓸 계획으로써 교사가 그 역할을 거의 대부 분 흡수하고 있으나, 방과 후 활용이나 학습자의 자기주도적 학습을 위한 자료로서 보다 진전된 역 할을 수행하기 위해서는 스캐폴딩 측면에서의 보 완이 이루어질 필요가 있다. 미국의 HI-CE 연구소 에서 개발하고 있는 과학과 디지털 텍스트북인 IQWST의 경우 탐구 및 조사과정을 가이드할 수 있는 점진적인 스캐폴딩을 제공하기 위해 <그림 14>의 (a)와 같이 학습자가 자신의 학습활동과 그 에 동반한 노력이나 학습 전략 등을 이해하는 것을 도와주는 강아지, (b)와 같이 중요한 내용의 파악 을 도와주는 펭귄, (c)와 같이 학습과제를 시작할 수 있게 힌트를 제공하는 도마뱀 등과 같은 학습 에이전트를 사용하여 학습자의 이해를 돕고 있다.
이와 같은 방식의 학습 에이전트를 활용하지 않는 다고 하더라도 적절한 프롬프트(prompt)나 힌트, 체크리스트 등의 학습 활동을 가이드하고 촉진해 줄 수 있는 디지털교과서 전반적인 측면에서의 수 준별 스캐폴딩을 삽입하는 방안에 대한 고려가 필 요하다.
<그림 13> 다양한 내비게이션의 제공 사례
(a) 강아지 (b) 펭귄
(c) 도마뱀
<그림 14> 스캐폴딩을 지원하는 학습 에이전트 사례-IQWST
2.3.2 다양한 표현(Multiple Expression) 수단의 제공 측면
(4) 신체적 행동을 위한 다양한 선택권 제공 측면 학습자가 디지털교과서에 다양한 방법으로 접 근 가능하게 하기 위한 도구와 보조 기술에 대한 방안을 제공하는 기능은 펜마우스를 지원하여 선 택의 기회를 확대하고 있다는 측면에서 UDL의 원리와 잘 부합된다. 보다 다양한 방법으로 조이 스틱, 3D마우스, 변형 키보드, 터치스크린 등 교과 의 내용에 따라 다양한 입력 장치들을 적용할 수 있으나 이에 대한 학생들의 요구와 경제성 등을 고려한다면 매우 실험적이라고 볼 수 있다. 실제 로 모든 학생들을 만족시키는 하나의 인터페이스 방식이란 존재하기 어렵다. 이러한 측면에서 다양 한 학생들의 특성을 반영하여 디지털교과서는 하 드웨어의 사용법 자체가 학생들의 실제적인 학습 에 진입장벽이 되지 않도록 다양한 접근성을 보 장해야 할 것이다.
(5) 표현기술과 능숙함을 위한 다양한 선택권 제공 측면
학습자 스스로 자신에게 익숙한 미디어를 선택
하고 조합할 수 있는 방안을 지원하기 위해 디지
털교과서는 <그림 15>와 같이 다양한 템플릿의
노트, 형광펜을 포함한 다양한 펜 지원 기능, 메
모, 음성 녹음, 파일 업로드 등 다양한 미디어를 통한 표현 수단을 제공하고 있다.
<그림 15> 디지털교과서의 다양한 표현 도구 반면, 향후 개발에 있어, 특히 문제해결, 연습과 수행을 촉진하기 위한 측면에서 ①학습의 목표와 교과내용에 잘 부합되고, ②학생들이 스스로의 학 습 과정과 결과를 보다 다양한 방식으로 원활히 표현할 수 있도록 점진적인 가이드를 제공해줄 수 있는 다양한 “도구형 소프트웨어"의 지원을 지 속적으로 고도화할 필요가 있다.
(6) 실행 기능들을 위한 다양한 선택권 제공 측면 실행 기능 능력은 학생들마다 상당히 큰 편차를 보이는데, 이러한 편차를 줄이고 실행능력-궁극적 인 의미에서 스스로 체계적 학습할 수 있는 능력- 을 키워주기 위해서는 앞서 논의한 스캐폴딩의 제 공이 관건이 될 수 있다. <그림 16>은 과학과 디지 털교과서의 한 메뉴인 디지털 탐구생활의 예로, 학 습목표와 과정, 결과를 입력하거나 파일로 올릴 수 있도록 하는 템플릿을 제공하고 있다.
<그림 16> 과학과 디지털 탐구생활 이와 같은 방식으로 ①정보를 수집하고 구성하는 시각화된 템플릿을 활용하여 학습의 초기 계획 단계부터 학습의 결과 정리에 이르기까지 학습과 정 전체를 이끌어주는 모델을 제공하거나, ②학습 전략을 코치하는 학습 에이전트를 공통 모듈로
삽입해줌으로써 학생들의 전체적인 학습 과정을 가이드해줄 수 있는 프롬프트, 체크리스트, 바람 직한 모델, 안내형 질문 등을 제공하는 기능을 담 당하도록 하는 등의 방안을 고려해볼 필요가 있 다. 더불어, 학습자가 스스로 학습 진도를 모니터 링하고 평가를 통한 피드백을 확인할 수 있는 방 안에 대한 강화가 필요하다. 영어과의 경우, 학습 내용에 대한 자가 체크리스트를 "After School"이 라는 메뉴명의 교과기능으로 제공하고 이에 대한 자가 평가 결과에 미진한 부분이 있을 경우, 다시 학습의 기회를 제공하는 형성적인 피드백 기능을 지원하고 있다.
반면, 모든 교과에 공통적으로 제공되고 있는 평 가 메뉴의 경우, 현재 버전에서는 에듀넷의 총괄 평가 성격을 띠는 평가문항 서비스로 단순 링크 되고 있어, 디지털교과서의 학습 단원, 주제와 일 치되도록 중간 연계 시스템을 마련하거나, 후에 다시 논의될 학습 전, 학습 후의 변화를 가시적으 로 확인하고 학습의 질적인 측면 및 완성도를 스 스로 평가해 볼 수 있는 학습 포트폴리오 기능의 도입을 적극적으로 검토할 필요가 있다.
2.3.3 다양한 동기부여(Multiple Engagement) 수단 의 제공 측면
(7) 흥미를 이끌기 위한 선택권 제공 측면
학습자 개인의 관련성, 가치, 실제성 등의 향상은
학습내용의 측면에 크게 좌우되므로 내용 설계 측
면에서 교과별로 적극 반영될 필요성이 있다. 디지
털교과서의 교과기능 중 영어과의 "culture tip", 과
학과의 “발명이야기” 등의 메뉴는 이러한 좋은 사
례로 학습내용의 실제성과 관련성을 높여 학습에
대한 흥미를 고취시킨다는 측면에서 UDL의 원리
를 잘 반영하고 있다. 또한 디지털교과서는 <그림
17>에서와 같이 학습자(혹은 교사)의 재량에 따라
외부 학습자원의 링크 및 스스로 생성한 자료(텍스
트, 이미지, 오디오 등)의 업로드 등의 첨삭을 가능
하게 함으로써 일정 범위에서 학습자가 디지털교
과서를 풍부히 재구성해 활용할 수 있도록 허용하
고 있다. 이러한 기능은 학습자들에게 보다 많은
자율성을 줌과 동시에 똑같은 교과서 내용을 배운
다고 할지라도 교사의 재량에 따라 시의적절한 학 습 관련 자료를 링크해 제시해줄 수 있도록 하거나 학습자가 스스로 보다 관심 있는 학습 관련 자료를 모아 업로드하거나 링크할 수 있는 가능성을 열어 줌으로써 학습내용에 대한 관련성과 실제성을 증 진시켜줄 수 있다.
<그림 17> 하이퍼링크 및 녹음, 메모 기능 반면, 향후 학습적인 측면에서뿐만 아니라 노트 의 배경을 학습자 스스로 설정하는 레이아웃(색깔, 디자인, 그래픽) 기능을 지원한다거나 표지에 스스 로의 사진을 올릴 수 있도록 지원하는 등의 커스터 마이징(customizing) 기능을 통해 학생들 스스로가 디지털교과서에 자신의 색깔을 입힐 수 있도록 지 원하는 정서적 장치가 보완되면 학생들이 보다 디 지털교과서를 친근하게 느끼고 학습에의 접근성을 높이는데 도움이 될 것이다. 또한, 디지털교과서의 타이머, 시간표 등은 학습 시간의 조절, 학습스케줄 과 활동에 대한 예측과 대비 등을 가능하게 함으로 써 학습자들이 학습의 방해요인을 줄이고 몰입하도 록 하는데 도움을 줄 수 있을 것이다.
(8) 노력과 끈기를 유지할 수 있도록 하는 선택권 제공 측면
학습에 있어 지속적인 노력의 유지는 어떤 학 습자에게나 쉽지 않은 과제이다. UDL은 이러한 학습의 지속적인 노력 의지를 고취시켜주기 위한 첫 번째 방안으로 학습자에게 학습목표와 학습목 표가 갖는 가치를 주기적으로 상기시키는 방안을 제시하고 있다. <그림 18>에서 보는 바와 같이 디지털교과서는 과목별 교과기능의 한 메뉴로 학 습의 목표를 명시해 제공하고 있다. 그리고 도전 수준과 지원수준의 다양화 방안에 있어 디지털교
과서는 게임형이나 퀴즈 형식의 몇몇 메뉴를 통 해 학습자가 자신의 수준에 따라 학습의 난이도 를 조정할 수 있는 기능을 제공하고 있다. 영어 단어의 받아쓰는 테스트를 통해 스펠링을 학습하 는 메뉴로 학생 스스로가 단어의 난이도와 단어 당 문제 풀이 시간을 설정해 수준에 맞는 게임형 의 학습을 할 수 있도록 지원하고 있다.
<그림 18> 과학과 영어 학습목표 제공 화면
반면, 장기 계획을 세분화하여 단기 목표로 만
들거나 목표 달성을 위한 일정 작성 등 스스로
목표를 관리할 수 있는 기능에 대해서는 디지털
교과서가 e-포트폴리오 기능 등과 더불어 어느
수준까지의 기능을 지원할 것인지에 대한 심도
깊은 논의가 필요하다. 그리고 단순히 게임형이나
퀴즈형 등의 특정 메뉴에 국한되지 않고 수준별
스캐폴딩의 제공 등을 통해 전반적인 디지털교과
서의 설계에 녹아들 수 있도록 하는 고려가 필요
하다. 학습의 지속성을 유지하기 위한 또 하나의
방법으로 동료학생 또는 교사와의 협동과 의사소
통 방안에 있어서 개발된 디지털교과서는 알림장,
토론방, 숙제방, 자유방, 상담방, 질문방, 쪽지 등
의 다양한 커뮤니티 기능을 통해 시스템적인 지
원을 다하고 있다. 보다 고도화된 기능에 대한 요
구가 있을 수도 있으나, 이러한 일반적인 커뮤니
티 기능이 얼마나 잘 작동하는가의 관건은 커뮤
니티의 구성원인 학생과 교사가 이를 얼마나 학
습에 긍정적인 방향으로 잘 활용하는가에 달려있
으며, 이미 학교에서 활성화되어 있는 커뮤니티를
연계 활용할 수도 있다는 측면에서 보면 추가 보
완의 필요성은 가장 낮은 것으로 평가된다. 그러
나 최근 등장하고 있는 "Social Annotation"과 같
은 서비스 모델을 일부 도입하여 디지털교과서를
통한 의견공유나 협업을 촉진하는 방안에 대해서
는 긍정적인 검토가 필요하다.
<그림 19> 청각 정보를 시각화하여 피드백을 제공해주는 발음 비교 기능
또한, 평가를 통한 완성 지향적인(학습 내용과 연관되고, 건설적이고, 시기적절한) 피드백의 제공 은 가장 중요하면서도 지나치기 쉬운 부분이다.
<그림 19>는 영어 디지털교과서의 발음 교정에 대한 피드백을 주는 기능이다. 평가가 학습에 대 한 몰입과 지속적인 학습에 대한 동기를 불러기 위해서는 상대적인 수행능력보다 노력, 향상, 기 준에의 도달을 격려하며, 연속적이고 시의 적절하 게 제공되며, 비교하거나 경쟁을 유도하기보다는 실제적이고 정보전달적인 완성 지향적 피드백 (mastery-oriented feedback)을 제공하는 것이 무 엇보다 중요하다.
9) 자기 규제를 위한 다양한 선택권 제공 측면 교과별로 학습내용과 체계의 고유한 특성을 지 니고 있는 디지털교과서에 있어 이러한 기능을 공통 플랫폼에서 지원하는 것은 한계가 있으나, 내용 설계 측면에 있어 스스로의 성찰과 자기 강 화를 수시로 할 수 있도록 돕는 환기도구, 가이 드, 채점기준, 체크리스트를 제공함으로써 교육과 정 상의 주어진 학습목표가 아닌 개인적인 학습 의 목표를 설정할 수 있도록 돕는 지원책을 제공 해주거나, 정서적 측면에서의 스캐폴딩 요소의 도 입 통해 학습자가 꾸준하고 지속적인 학습을 할 수 있도록 하는 지원이 필요하다.
또한, 자기평가와 성찰을 발전시킬 수 있는 방안 으로 개개인의 활동 데이터를 수집하고 도표화하 여 스스로 자신의 변화를 관찰하고 성찰하는 체제 로서의 학습 포트폴리오(portfolio) 기능의 도입을 장기적으로 검토할 필요가 있다. 앞서 지적한 바와 같이 학생들이 학습에 대한 동기를 상실하게 되는
중요한 요인 중 하나는 학생들이 스스로의 발전 정 도를 인식하지 못하는데 있기 때문이다.
3. 결 론
본 연구는 UDL의 인지적 접근 및 통합적 프레 임워크의 분석을 통하여 디지털교과서 설계, 개발 의 시사점을 도출하고자 하는 목적으로, 첫째, UDL의 개발 배경 및 철학적 바탕에 대한 고찰을 통해 이론적 접근을 분석하고, 둘째, 인지적, 전략 적, 정의적 네트워크를 바탕으로 한 설계 원리 탐 색을 통해 UDL 설계 및 개발 가이드라인을 분석 하였으며, 셋째, UDL 가이드라인에 따른 한국의 디지털 교과서 분석을 통해 접근성을 향상시킬 수 있는 방안을 제시하였다.
분석 결과, 다양한 표현 수단의 제공[원칙Ⅱ 가 이드라인-4, 5, 6]에 있어서는 다양한 학습자의 표 현 양식을 지원하는 구조화된 프레임워크를 통해 기존 UDL을 적용해 개발된 다른 사례들보다도 더 욱 매력적인 지원을 하고 있었으며, 다양한 표상 수단의 제공[원칙Ⅰ-가이드라인 1, 2, 3] 제공 측면 에서도 다양한 다중 양식(multi-modality) 기반에 다양한 형식의 자료를 제공해줌으로써 학습자의 인지적 접근성을 향상시키는데 효과적인 지원을 하고 있었다. 그러나 기본적으로 매체의 상호 표현 방식의 변환을 용이하도록 설계하여 ①텍스트 기 반의 교과 내용을 음성으로 변환해 시․청각을 함 께 지원해주는 Text To Speech 기능과 ②저시력, 시각 장애 등 시각정보에 수용에 약점을 지닌 학 습자를 위해 사진과 동영상 등의 매체에 대한 상 세 설명을 의무적으로 지원하고 소리로 변환하여 주는 기능 등의 기능은 상대적으로 미약한 것으로 나타났다.
또한, 학습자의 학습 동기를 부여하기 위한 원칙
[원칙Ⅲ-가이드라인 7, 8, 9]을 비롯해 전반적인 부
분에서 학습자의 수준과 요구에 따라 지원해줄 수
있는 학습 활동 과정을 안내하고 이끌어줄 수 있
는 인지적, 전략적, 정서적 스캐폴딩(Scaffloding)
기능- 예를 들어, 목표를 주기적으로 상기하거나
학습 활동 과정에 도우미 역할을 하는 학습 에이
전트를 투입시켜 학습 활동을 체계적으로 돕는 기
능- 등이 디지털교과서의 접근성 향상을 위해 필
요한 것으로 분석되었다.
UDL은 뇌과학에 기반 학습에 참여하는 모든 학습자들에게 학습에 대한 접근성을 높일 수 있 는 방안을 구체적인 전략을 통해 제시하고 있다.
UDL은 학습자의 다양성을 인정하여 그간 교육과 정 설계의 주요 대상이 되어온 평균 수준에 해당 하는 일반적인 학생들 뿐 아니라, 우리 학교 교실 에서 쉽게 만날 수 있는 고정된 교육과정을 뛰어 넘거나 따라오지 못하는 소외된 학생들(marginal student)- 즉, 영재아를 비롯해 학업성취도가 높 은 학생, 학업성취도가 낮은 학생, 신체적 및 정 신적 장애가 있는 학생들 모두에게 학습의 장벽 을 낮추고 접근성을 높여주고자 하는 철학을 담 고 있다는 점에서 우리에게 주는 시사점이 크다.
또한 이러한 접근성을 확보함에 있어 영재아, 특 수아, 일반 학생 등 공급자의 판단에 의해 고정된 해결책을 제공해주는 것이 아닌, 학습자가 스스로 가 인지적, 전략적, 정서적 학습의 선택권을 갖도 록 하는 방식을 채택함으로써 학습의 접근성을 높이기 위한 새로운 패러다임을 제시하고 있다.
또한 UDL은 학습자의 학습에 대한 선택권과 인 지적, 전략적, 정서적 접근성을 높이기 위한 중요 한 도구로서 테크놀로지의 가능성에 주목하고 있 는데, 이는 그간 IT 강국으로서의 한국이 추진해 온 교육정보화 정책의 방향성과도 맥을 같이 한 다고 하겠다. 또한 UDL이 가지고 있는 디지털 텍 스트에 대한 이론적 토대는 교육과정과 테크놀로 지의 물리적 결합을 넘어선 진정한 의미의 화학 적 결합을 가능하게 해주는 확고한 뒷받침이 될 것이다.
오늘날 학교의 모든 학생들은 과거보다 훨씬 더 높은 수준과 광범위한 학습기회에 대한 요구를 지 니고 있으며, 교육과정과 테크놀로지의 화학적 결 합을 가능하게 하는 매체로서의 디지털교과서는 우리 교육의 접근성을 높이고 나아가 미래를 바꾸 는데 큰 기여를 하게 될 것이다. 학습자의 다양성 을 인정하고 보다 폭넓은 학습 선택권을 제공하는 학습 매체로서 디지털교과서가 그 역할을 다할 수 있도록 학습자의 접근성을 향상시키고, 이론을 기 반으로 체계적인 개발이 이루어질 수 있도록 실천 적 연구가 지속적으로 요구된다.
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장 상 현
