보편적 학습설계와 증거기반교수를 적용한 수학 수업이 초등학생의 곱셈·나눗셈 성취도와 수학적 학습 태도에 미치는 효과

Effects of Mathematics Instruction with Universal Design Learning and Evidence-Based Instruction on Multiplication and Division Performance and Mathematical Learning Attitudes of Elementary School Students

목적 본 연구에서는 보편적 학습설계와 증거기반교수를 적용한 수학 수업이 초등학교 4학년 학생의 곱셈·나눗셈 성취도와 수학적 학습 태도에 미치는 효과를 검증하고자 하였다. 방법 서울특별시 공립 초등학교의 4학년 2개 학급 학생 46명을 연구 대상으로 선정하고, 실험집단과 비교집단에 1개 학급(23명)씩 배치하였다. 각 집단의 학생들은 2024 기초학력 진단검사와 곱셈·나눗셈 수행 능력 평가 결과에 따라 일반성취와 수학 학습지원대상 하위집단에 배치되었다. 보편적 학습설계와 증거기반교수를 적용한 수학 수업의 효과를 검증하기 위하여 사전·사후 검사설계와 반복측정설계를 사용하였다. 다층성장모형을 사용하여 곱셈·나눗셈 성취도 변화율, 가속 변화율에 대한 차이 검정을 하였으며 두 대응표본 t검정과 공분산분석(ANCOVA)를 시행하여 실험집단 학생의 사전-사후 수학적 학습 태도와 하위집단 간 사후 태도 차이를 검정하였다. 결과 첫째, 실험집단 일반성취 학생의 성취도 변화율과 가속 변화율이 비교집단보다 유의하게 높았다. 둘째, 실험집단 수학 학습지원대상 학생의 성취도 변화율이 비교집단보다 유의하게 높았다. 셋째, 실험집단 수학 학습지원대상 학생의 성취도 변화율과 가속 변화율이 일반성취 학생보다 유의하게 높았다. 넷째, 일반성취 학생은 모든 영역에서, 수학 학습지원대상 학생은 흥미를 제외한 나머지 영역에서 사후 수학적 학습 태도가 유의하게 향상하였다. 일반성취 학생과 수학 학습지원대상 학생의 사후 수학적 학습 태도 차이 검정 결과 곱셈·나눗셈 자신감을 제외한 모든 영역에서 통계적으로 유의한 차이는 검정되지 않았다. 결론 첫째, 보편적 학습설계와 증거기반교수를 적용한 수학 수업은 초등학교 4학년 일반성취 학생과 수학 학습지원대상 학생의 곱셈·나눗셈 성취도와 수학적 학습 태도 향상에 효과가 있었다. 둘째, 학생 특성이 이질적인 일반학급 차원에서 사용할 수 있는 효과적인 기초학력 보장과 학력 격차 해소 방안이 될 수 있다는 시사점을 도출할 수 있다.

Objectives The purposes of this study was to examine the effects of mathematics instruction, incorporate Universal Design for Learning(UDL) and evidence-based instruction, on the multiplication and division achievement and mathematical learning attitudes of 4th grade elementary school students with typical or low achievement in mathematics. Methods The study involved 46 subjects, comprising students from two 4th-grade classes in a public elementary school in Seoul. The subjects were divided into experimental and control groups, with each group further subdivided based on their level of mathematics achievement. The experimental design employed a pretest-posttest control group design along with a repeated measures design. Improvements in students’ multiplication and division achievements were analyzed using a hierarchical linear growth model, while differences in attitudes towards mathematical learning were assessed using paired samples t-tests and analysis of covariance(ANCOVA). Results First, the rate of change in multiplication and division achievement among students with typical math performance in the experimental group was statistically significantly higher than that in the control group. Second, the rate of change in multiplication and division achievement among students with low math performance in the experimental group was significantly higher than that in the control group. Third, within the experimental group, students with low math performance demonstrated a significantly greater rate of improvement in achievement compared to students with typical math performance. Fourth, students in the experimental group showed statistically significant improvement in most areas of mathematical learning attitudes. Finally, there was no statistically significant difference in mathematical learning attitudes between the two subgroups of the experimental group, except for their level of confidence in multiplication and division. Conclusions First, mathematics instruction incorporating Universal Design for Learning (UDL) and evidencebased instruction was effective in improving multiplication and division achievement as well as mathematical learning attitudes among 4th grade elementary students. Finally, it can be inferred that this approach could be an effective method for ensuring foundational academic skills and bridging achievement gaps in general education settings with diverse student characteristics.