STEM 영역 디지털교과서 활용 효과에 대한 메타분석

A Meta-analysis of the Effects of Digital Textbook Use in STEM Education

본 연구는 국내 STEM 영역(수학, 과학, 정보⋅컴퓨터)에서 디지털교과서의 사용이 학생들의 학업성취도에 미치는 영향을 메타분석으로 검증하였다. 이를 위해 2000년 이후 국내에서 발표된 한국어 학술지 및 학위논문을 PRISMA 절차에 따라 선별하여 최종적으로 25편의 연구에서 산출된 35개의 효과크기를 분석하였다. 분석 결과, 디지털교과서 활용 수업의 통합 효과크기는 0.26(SE=0.05, p < .001)로 나타나, 전통적인 서책형 교과서 활용 수업보다 학업성취도 향상에 유의미한 정적 효과가 있는 것으로 확인되었다. 조절변인 분석에서는 학년이 유의한 변인으로 나타났으며, 저학년일수록 효과가 크고 학년이 높아질수록 효과가 감소하는 경향을 보였다. 디지털교과서가 STEM 수업에서 학업성취 향상에 기여할 수 있으나, 그 효과는 학습자의 발달 수준과 수업 맥락에 따라 달라질 수 있음을 시사한다. 본 연구는 디지털교과서 활용의 실증적 근거를 제시하고, 향후 학교 현장에서의 활용 전략 및 후속 연구 방향에 시사점을 제공한다.

The purpose of this study was to investigate the effects of digital textbook use on students’ academic achievement in STEM subjects in Korea through a meta-analysis. Korean-language journal articles and theses and dissertations published since 2000 were selected following the PRISMA guidelines, and 35 effect sizes derived from 25 studies were included in the analysis. The results showed that instruction using digital textbooks had a statistically significant positive effect on academic achievement compared with instruction using traditional printed textbooks (overall effect size = 0.26, SE = 0.05, p < .001). Moderator analyses revealed that grade was the only significant moderator, with larger effects in lower grades and smaller effects in higher grades. These findings suggest that digital textbooks can enhance academic achievement in STEM education. However, their effectiveness may vary depending on students’ developmental levels and instructional contexts. This study offers empirical evidence supporting the potential educational value of digital textbooks and implications for classroom practice and future research.