서론
학습은 학습자의 수준이나 흥미를 고려할 필요가 있다. 위계성이 강하고 학생들의 수학에 대한 태도가 부정적(TIMSS & Pirls, 2022)인 수학교과의 경우 이런 필요성이 더 요구된다. 수학 교과의 경우 이런 필요성이 더 요구된다. The Ministry of Education (2022)은 ｢제1차 기초학력 보장 종합계획(2023~2027)｣에서 수업모델 다양화 및 에듀테크 기반 개별 학습 지원을 통해 학습자의 학습‧심리‧정서 측면을 고려한 종합적 접근을 계획하고 있다. 그뿐만 아니라 최근 The Ministry of Education (2022)이 발표한 2022 개정 교육과정 총론에서 미래 세대 핵심 역량으로 디지털 기초 소양 강화 및 정보교육 확대뿐 아니라 학령인구 감소 및 학습자 성향 변화에 따른 맞춤형 교육을 중시하고 있다. 또한 The Ministry of Education (2020)는 지능정보사회의 소양을 갖추고 세계를 선도하는 인재 양성을 위해 학생들이 어려워하는 개념을 시각화 자료 및 체험을 통해 학습할 수 있도록 인공지능(AI), 가상·증강 현실(VR·AR) 등 최첨단 에듀테크 기술을 교육 현장에 본격적으로 도입한다. 즉, 현재의 전통적인 교실 환경에서 대면으로 교사 한 명이 일방적으로 이끌어가는 강의식 수업이 아니라 디지털 친화적이고 도전적인 특성을 갖는 학습자들을 위한 새로운 교육, 그리고 학습자에게 최적화된 맞춤형 교육으로의 변화를 의도하고 있다.
놀이에 중심을 둔 인간을 의미하는 ‘호모 루덴스’에서 알 수 있듯이 놀이를 즐기고 문화를 창출하는 것은 인간이 지닌 본성이다(Yun, 2011). 특히, 태어날 때부터 모바일 문화의 직접적인 영향을 받으며 성장한 알파 세대인 오늘날의 초등학생들은 수동적인 매체보다 상호작용성이 높은 매체를 통한 능동적 참여를 선호하며 게임과 학습을 접목한 교육방식을 선호한다(Prensky, 2001). 이처럼 놀이를 통해 학습하는 인간의 본성과 알파 세대의 특성을 고려하여 교육계에서도 놀이의 속성을 지닌 요소들을 활용해 교육적인 효과와 학습 흥미를 높이는 교수학습자료를 개발하고 적용할 필요가 있다. 수학 교육 영역에서도 교육용 게임이나 애플리케이션이 다수 개발되고 있지만(Wang & Lee, 2021), 다수의 경우가 전문적 개발 경로를 통해 완성된 교육용 콘텐츠이므로 교과나 학습자 특성에 맞추어 수정할 수 없다. 이에 각 학년 및 학급의 실정에 맞게 학습자 맞춤형으로 수정 및 적용할 수 있는 교수학습 자료가 필요하다.
교육 분야에서 에듀테크 및 디지털 환경 활용 수업에 대한 관심은 메타버스(metaverse)를 통해 그 가능성이 더욱 확대되었다. 메타버스는 공간적 이동을 통해 실재감(presence)을 극대화하고(Kim & Kim, 2022), 가상공간에서 아바타를 자유롭게 조작하여 이동 가능한 플랫폼(Jeong et al., 2021)이다. 메타버스에서 아바타를 활용하여 사회적인 상호작용이 가능하고(Jueog et al., 2021), 인간과 인간, 인간과 콘텐츠가 상호작용할 수 있는 경험 공간을 제공한다는 점(Lee & Chang, 2021), 그리고 메타버스 학습 공간에서 학습 맥락과 콘텐츠가 지닌 내러티브 속성(Kim, 2021)은 메타버스가 놀이를 좋아하는 알파 세대인 초등학생에게 적절한 학습 환경이 될 수 있음을 시사한다. 특히, 메타버스 플랫폼 중 하나인 젭(ZEP)은 학습자가 아바타와 동기화되어 움직여 존재감과 몰입도를 높이며, 자유도가 높아 커스터마이징을 통한 다양한 학습 공간 구성이 가능하며, 소그룹 나눔, 게임 기반 평가 등의 기능을 제공하고 있어 교육 현장에서 활발하게 활용되고 있는 플랫폼이다.
초등 교육 분야에서도 메타버스를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. Kim과 Chang (2020)은 가상 현실 공간 게임을 활용한 수학 수업이 초등학생의 공간 감각과 수학 정의적 영역에 긍정적인 영향을 준다는 것을 확인하였다. 최근 Cheong과 Lee (2022)는 메타버스 플랫폼을 통해 초등 융합교육 사례 연구를 진행하여 교육적 이점을 제시하였다. 또한 세계시민교육, 과학교육, 피지컬 컴퓨팅교육, 영어학습 상호작용, 초등무용교육, 조형예술교육 등 방대하고 다양한 분야에서 메타버스의 교육적 활용 효과가 연구되고 있다. 이러한 선행연구를 통해 메타버스가 학습자의 정의적 측면에 긍정적인 영향을 주지만, 메타버스의 교육적 효과를 향상시킬 수 있는 교수학습전략이 필요하다는 점을 알 수 있다.
최근 인공지능이나 메타버스와 같은 에듀테크의 교육적 활용에 있어서 인지적 영역 및 정의적 영역에서의 효과성에 관한 연구가 주목받기 시작했으며, 관련 연구들도 하나둘씩 보고되고 있는 실정이다. 또한, 새로운 프로그램이나 도구의 적용에 있어서 인지적 영역의 효과성 입증은 필수인 것처럼 보인다. 그럼에도 불구하고 본 연구에서는 프로그램의 적용 기간이 약 2주로 짧은 편이 도전적인 학습자와 배움이 느린 학습자 모두를 대상으로 정의적 영역에서의 변화에 초점을 맞추어 연구 결과로 확인하고자 하였다.
즉, 본 연구에서는 메타버스 플랫폼을 활용하여 현장 적용이 용이한 학습자 맞춤형 초등 수학 메타버스 수업을 구축하고, 개발된 메타버스 수업을 실제 교실 수업에 적용하여 학습자의 정의적 영역에서의 변화를 중심으로 사례 연구를 진행하고자 하였다. 본 연구에서는 메타버스를 처음 접할 때 나타날 수 있는 신기성 효과(novelty effect)로 인한 연구 결과의 왜곡을 최대한 배제하기 위하여 본 실험 전에 장기간에 걸쳐 타 교과에서 메타버스 수업을 지속적으로 하도록 조치하였으며, 적용 계획에 수학 수업에서 활용할 메타버스 플랫폼에 틈틈이 접속하여 수업 중 메타버스 플랫폼의 사용에 익숙해지도록 하는 과정을 거치도록 하였다.
본 연구에서 활용하고자 하는 메타버스 플랫폼을 활용한 수학 수업 설계 및 적용과 관련하여, 국내 인공지능이나 메타버스와 같은 첨단 에듀테크의 공교육 적용은, 이미 에듀테크가 사교육 시장에서 활발하게 적용되어 그 효과성을 드러내는 가운데(Kim et al, 2020) 시의 적절하다고 할 수 있으나 그 설계나 적용과 관련한 실제 사례 연구는 거의 없다. 특별히 수학 교과는 다른 교과에 비교하였을 때 그 위계성과 계통성이 뚜렷하여 새로운 학습을 위해서는 반드시 선수 학습을 필요로 한다. 수학에 어려움을 느끼는 학생들은 대체로 개인별 수준에 맞춘 수업을 필요로 하며, 즉각적인 피드백을 필요로 함에도 불구하고 전통적인 교실 환경에서의 강의식 수업은 이러한 요구를 맞춰주기 힘든 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 메타버스 플랫폼으로 설계된 과제 기반 맞춤형 수업을 통해 전통적인 교실에서의 강의식 수업이 갖는 시공간적 제약을 극복하고, 학습자 맞춤형 수업의 가능성을 확인하여 학생들의 정의적 영역에서의 긍정적인 변화를 확인하고자 하였다.
이론적 배경
메타버스
메타버스(Metaverse)의 개념은 1992년 미국 소설가 닐 스티븐슨의 ‘스노우 크래쉬(Snow Clash)’라는 SF(Science Fiction) 소설에서 처음 등장한 용어이다. 소설 속 등장인물들은 아바타가 되어 3차원의 가상세계에서 활동하게 되는데 이 3차원(3D)의 가상세계를 메타버스라고 지칭하였다. 메타버스(Metaverse)란 추상을 의미하는 메타(Meta)와 현실 세계를 의미하는 유니버스(Universe)의 합성어로, 아바타를 이용하여 현실 세계처럼 활동할 수 있는 3차원 가상공간을 말한다. 2000년대 초반 구글의 3D 지도 서비스인 ‘구글 어스(Google earth)’, 3D 가상 세계인 ‘세컨드 라이프(Second life)’ 등이 등장하면서 3D 웹(Web)에 대한 관심이 높아지고 사회적, 경제적 활동이 가능한 새로운 미래 공간으로서 메타버스에 대한 논의가 본격화되기 시작했다(Han, 2021). 기존 연구에서 정의하는 메타버스를 살펴보면, 비영리 기술 연구 단체인 ASF(Acceleration Studies Foundation)은 메타버스를 "가상적으로 향상된 물리적 현실과 물리적으로 영구적인 가상공간의 융합”(p.4)이라고 정의했다(John, Jamais, & Jerry, 2007).
Song과 Chung (2021)은 메타버스와 관련하여 디지털 트랜스포메이션(Digital transformation)을 언급하며 데이터(Data), 네트워크(Network), 인공지능(AI)의 세 가지 요소를 가장 중요한 요소로 꼽았다. 인터넷이 발달하면서 시간과 공간을 초월하여 정보를 교류할 수 있게 되었다면, 네트워크가 5G로 바뀌면서 사람과 사람, 사람과 사물을 넘어 사물과 사물 등 모든 것이 연결된 세상을 가능하게 만드는데, ‘연결’의 시대를 넘어 ‘초연결’의 시대가 온다고 밝혔다.
이에 따라 Song과 Chung (2021)은 메타버스를 바라보는 패러다임을 인간 및 사용자 중심으로 전환해야 한다고 주장하며, 인간 커뮤니케이션(ｘ), 확장 현실(ｙ), 현실 및 비현실 경험(ｚ) 세 가지 측면으로 메타버스를 낮은 수준의 메타버스부터 높은 수준의 메타버스까지 연속적으로 해석할 수 있도록 개념화하였다. 이러한 기준에 맞추어 기존의 메타버스 도구들을 개념화 시킬 수 있는데, 예를 들어 카카오톡은 (ｘ, ｙ, ｚ)와 같은 형태로 제시하였을 때, 낮은 인간 커뮤니케이션으로 L, 낮은 확장 현실성으로 인하여 L, 현실 및 비현실 경험 측면에서 중간 수준으로 M으로, 아래 Figure 1과 같이 (L, L, M) 수준으로 나타낼 수 있다. 본 연구에서 활용한 메타버스 플랫폼은 일종의 개발자 도구인 젭(ZEP)으로, Song과 Chung (2021)의 메타버스 개념화 모델에 따르면 젭과 거의 흡사한 도구인 로블록스(Roblox)가 (M, M, M) 수준으로 제시되어 있는데, 젭은 화상 회의 기능과 보이스 녹화, 그림 띄우기 등 다양한 방식으로 소통 채널을 보강하였으므로 (H, M, M) 수준이라고 볼 수 있다.
한편, 메타버스는 가상 세계(Virtual world)와 현실 세계(Real world)를 아우르는 보다 확장된 공간으로서 받아들이기도 한다. 이전에는 메타버스를 현실의 반대되는 곳, 또는 현실을 대체할 수 있는 공간 정도로 바라보았지만, 현재는 현실 세계의 보완 또는 강화 공간으로써의 수요 또한 높다고 본다(Yu, 2021). Hong (2021)은 온라인을 다양하게 수업과 결합하는 방식이 존재하지만, 수업의 참여 도구로써 메타버스를 활용할 경우 학습자의 참여도를 높이고 실시간 상호작용이 가능하다고 주장하고 있으며, 또한 MZ 세대(Millennials and Generation Z, 1981년부터 2010년 초반에 출생한 자를 대상으로 하는 인구 통계학적 용어)에게 익숙한 놀이 및 공감 요소를 가미하여 수업의 경험과 특성에 맞게 설계할 것을 제언하고 있다. 본 연구에서는 현실의 대면 수업과 완전히 분리된 메타버스 학습 공간이 아닌, 수업 중 언제든 활용할 수 있는 게임 형태의 메타버스 학습 공간을 구현하여 학습자의 참여도를 높이고, 수학에 대한 긍정적인 인식을 가질 수 있도록 하였다.
메타버스 활용 교육에 있어서 대학 교수자의 인식을 분석한 Han과 Noh (2021)의 연구에서는 메타버스 활용에 대한 긍정적인 인식에도 불구하고 수업에 적용하려면 교수법과 관련된 지원이 필요함을 확인하였다고 한다. 연구 대상자인 서울 소재 A 대학의 교수자를 대상으로 한 설문조사에서, 교수자의 역량 부재(19.09%), 교육기관의 지원 사항 미흡(19.09%), 메타버스 관련 교수학〮습 방법의 부재(19.09%), 메타버스 수업에 대한 평가 방법 및 기준의 부재(9.09%), 부담스러운 수업 준비과정(19.09%) 등의 어려움이 있다는 응답을 받았다. 해당 선행 연구의 연구 대상은 대학 교수자로 이러한 응답에 대한 처치 방법은 초등 교사에 대한 처치 방법과 다를 수 있으므로, 본 연구에서는 메타버스 수업 공간 개발 경험을 바탕으로 몇 가지 제언을 할 수 있을 것이다.
메타버스는 새로운 사회적 소통의 공간, 창작과 공유를 가능하게 하는 높은 자유도, 가상화에 따른 새로운 경험치 제공과 높은 몰입도라는 교육적 어포던스(Affordance)를 제공한다(Kye et al., 2021). 첫째, 메타버스가 제공하는 높은 자유도는 학습자를 콘텐츠 소비자에서 창작자로서의 경험을 제공한다. 기존의 온라인 서비스가 주어진 콘텐츠를 일방적으로 소비하는 구조였다면 메타버스에서는 새로운 사물과 공간을 원하는 대로 직접 제작하고 각종 체험이 가능하다. 대표적으로 로블록스(Roblox)는 사용자가 마음껏 게임을 개발하고 이용할 수 있는 플랫폼이다. 수천만 개의 게임을 부담 없이 즐길 수 있는 놀이터이자 누구든지 개발자가 되는 기회를 제공한다. 미국의 일부 학교에서는 로블록스(Roblox) 스튜디오 기능을 활용하여 학생들에게 콘텐츠 창작의 기회를 제공하거나, 시뮬레이션 도구를 활용하여 과학 수업을 진행하기도 한다. 메타버스는 학생이 도전 의식을 가지고 자신이 생각하는 것을 마음껏 표현하고 제작할 수 있다는 측면에서 교육적 가치가 높다.
둘째, 메타버스는 가상화를 통한 높은 몰입도를 바탕으로 학습자의 능동적인 학습 참여를 유도한다. 메타버스에서는 시간과 공간의 제약을 받지 않으며 현실에서 하기 힘든 실감 나는 경험을 할 수 있다. 학교에 구축된 가상현실(VR) 공간에서 학생들은 실외 스포츠를 경험하거나 진로 직업 체험을 하기도 한다. 메타버스에서는 상상하는 모든 것의 가상화가 가능하기 때문에 그동안 고비용, 고위험 등의 문제로 교실에서 제공하기 어려웠던 학습경험을 풍부하게 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
셋째, 시공간의 제약 없이 접속하여 자신이 원하는 정보를 탐색할 수 있고 다양한 에듀테크와 연계하여 보다 다채로운 학습이 가능하다. 메타버스에 특정 학습 공간 및 콘텐츠를 상시적으로 제공하여 학습자의 학습 수준에 따라 맞춤형 교육을 제공할 수 있다. 또한 메타버스 서비스의 특징에 따라 의사소통, 협업, 표현, 창작 등을 지원하는 에듀테크를 연계하여 활용할 수 있다.
이렇듯 메타버스는 이미 교육 현장에서 다양한 방안으로 활용되고 있다. Kim (2021)은 교수학습 도구로서 임장성(telepresense)과 게이미피케이션 요소에 초점을 맞춰 메타버스의 가능성에 대해 논의하였는데, 이 과정에서 교수자의 TPACK (Technology, Pedagogy and Content Knowledge)이 중요하며 메타버스의 메커니즘을 이해할 수 있을 때, 의미 있는 수업이 가능하다고 말하였다. 교육 전반적인 분야에 대한 메타버스의 연구는 최근 2021년부터 본격적으로 이루어지고 있지만, 아직 교육에서의 메타버스의 적용상 특징 및 효과성을 정의하기에는 보다 많은 사례 연구가 필요할 것으로 여겨진다.
정의적 영역
수학 학습에 있어서 정의적 영역에 대한 대부분의 연구들은 정의적 영역을 세 부분, 즉, 신념과 태도, 정서 측면으로 제시한 McLeod (1992)의 연구를 기반으로 제시하고 있다. 그러나 Hannula (2012)는 McLeod의 정의적 요소 구분에 있어서 용어의 모호성을 지적하며 수학에 관련된 학습자의 정의적 영역의 세 가지 차원을 개념화하여 제시하였다. 첫 번째 차원은 정의적 영역의 인지적, 동기적, 정서적 측면이고, 두 번째 차원은 유동적인 정의적 상태(state)와 비교적 안정적인 정의적 특성(trait) 이고, 세 번째 차원은 정의적 영역의 생리적, 심리적, 사회적 본질로 제시하고 있다(Do & Paik에서 재인용, 2017). 본 연구에서는 첫 번째 차원과 관련하여 인지적, 동기적, 정서적 측면에 모두 주목하고자 하였으며, 두 번째 차원과 관련하여 유동적인 정의적 상태(state)보다는 안정적인 정의적 측성(trait)에 주목하고자 하였다. 정의적 영역의 인지적 차원은 예를 들어, ‘수학은 유용하다’, ‘나는 이 과제를 해결할 수 있다’와 같은 자기 효능감과 관련되어 있다. 동기적 차원은 개인의 선호와 선택에 관련한 것으로, ‘문제를 해결하고 싶다’, ‘내가 잘 해내는 모습을 보이고 싶다’ 등이 해당된다. 정서적 차원은 개인의 목표와 욕구 등에 관련된 것으로 수학을 대하는 기분, 불안, 태도 등이 해당된다. 다양한 수준을 가진 수학 수업 참여 학생들이 각자에게 맞는 도전 과제를 부여받음으로써 수준별 맞춤형 수업의 시공간적 제약을 극복할 수 있는 가능성을 확인하고자 하였다.
Lee 외 (2017)의 연구에서 국가수준 학업성취도 평가의 수학과 정의적 영역에 대한 설문 문항을 18문항으로 개발하였다. 해당 연구에서는 정의적 영역을 네 가지 구인으로 제시하였는데, 자신감, 가치, 흥미, 학습의욕으로 구분하였다. 자신감은 ‘나는 대체로 수학을 잘한다’, ‘나는 수학에 자신이 있다’와 같은 내용이 포함되어 있고, 가치는 ‘나는 수학이 일상생활을 하는 데 도움이 된다고 생각한다’, ‘수학 공부는 내가 나중에 하고 싶은 일을 하는 데 도움이 될 것이다’와 같은 내용이 포함되어 있다. 흥미 구인에는 ‘나는 수학을 좋아한다’, ‘나는 수학이 재미있는 과목이라고 생각한다’와 같은 내용이 포함되어 있으며, 학습 의욕 구인에는 ‘나는 수학 공부가 어려워도 포기하지 않는다’, ‘나는 수학 수업 시간에 열심히 수업을 듣는다’와 같은 내용이 포함되어 있다. 이에 따라 본 연구에서는 해당 설문 문항을 참고하여 교과 효능감, 교과 흥미, 내재적 동기, 수업 참여도, 수업 만족도의 다섯 가지 구인으로 나누어 문항을 작성하였다.
Shin (2019)은 상위권과 하위권의 영어 능숙도를 지닌 대학 학습자가 인공지능 챗봇과 대화 시 어떠한 차이를 보이는지 발화를 분석하여 제시한 연구에서 실제 인간과의 대화보다 편안했다는 점을 장점으로 뽑으며, 에듀테크 활용에 있어서 정의적 영역에서의 긍정적인 기여를 인정하였다. Hong 외 (2021)는 초등 정규 영어 수업에서 InClass라는 영어 말하기 챗봇을 오프라인 수업, 온라인 자기주도학습, 온오〮프라인 혼합 수업의 3가지 방식에서 적용한 연구에서 음성 대화 처리 기술에 대한 신기성 효과 및 흥미 유발, 수업의 방법적 측면에 있어서 학습자의 만족감이 높음을 확인하였으며, 학습자의 자기주도성 또한 높아진다는 점을 확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 학습자의 정의적 영역 중 수업 참여도 및 만족도, 내재적 동기를 조사 항목으로 설정하였다.
Lee 외 (2014)의 연구에서는 중학교 과학학습 부진 학생을 대상으로 과학 탐구능력 부족형, 과학 학습동기 부족형, 과학 학습전략 부족형의 세 유형으로 구분하고 ‘과학 탐구 능력 신장 프로그램’을 개발하여 적용하였다. 그 결과, 프로그램이 부진 원인 해소에 미친 효과를 분석하면서 과학 학습동기 부족형의 실험 집단에서 정의적 영역의 향상도가 높음을 확인하였다. 자아효능감, 내재적 동기, 과학에 대한 가치 영역에서 높은 향상이 있었는데, 이는 자아효능감이 높을수록 내재적 동기인 ‘교과에 대한 흥미’가 높아지고, 흥미가 높아질수록 교과에 대한 가치 인식 또한 높아진다는 기존의 연구 결과와 같음을 확인하였다고 하였다. 본 연구에서는 정의적 영역의 변화를 살피기 위해 교과 효능감과 교과 흥미에 대한 문항을 검사지에 포함하였다.
Leem과 Kim (2013)의 연구에서는 스마트 러닝 기반의 협력 학습에서 학습자들이 수행하는 상호작용과 커뮤니케이션 활동은 학습자들로 하여금 자신이 사회의 구성원임을 명확히 인식하도록 하며, 사회적 상호작용에 적극적으로 참여하게 하는 태도와 자신감에 큰 영향을 미침을 시사하였다. 또한, 사회적 상호작용과 협력학습은 온라인 기반 학습을 특징짓는 속성 중 대표적인 것이므로 학생의 효능감과 같은 정의적 영역의 측면을 연구할 것을 제언하고 있다. 본 연구에서는 교과 효능감을 정의적 영역의 한 항목으로 설정하여 프로그램의 효과성을 사례 연구로써 입증하고자 하였다.
한편, 1998년부터 2019년의 AIeL(AI-supported e-learning) 관련 논문을 조사한 Tang 외 (2021)의 연구에서는 에듀테크 기반의 교육 프로그램 적용이 타 교과에서는 잘 이루어지고 있지만 수학 과목에의 적용은 사례 연구가 드물다는 점을 지적하였다. 이에 본 연구에서는 메타버스 플랫폼을 활용한 수업 프로그램을 적용한 사례 연구를 진행하고자 한다. 또한, 에듀테크 관련 국내 선행 연구들은 단기 프로그램 적용 효과성 분석이 많았고, 프로그램의 단기 적용 특성상 학생의 학업 성취도에 미치는 영향보다는 교과 효능감, 비인지적 교과 역량(인내, 협력 등) 등의 정의적 영역을 변수로 두고 분석하는 경우가 많았기 때문에 본 연구에서도 정의적 영역에서 교과 효능감, 교과 흥미, 내재적 동기, 수업 참여도, 수업 만족도를 항목으로 설정하여 프로그램 적용 효과를 분석하였다.
연구 방법
메타버스 플랫폼
본 연구에서는 메타버스 플랫폼으로 '젭(ZEP)'을 사용하였다. '젭(ZEP)'은 네이버에서 만든 2차원 메타버스 플랫폼이다. 사용자들이 자신만의 아바타를 만들어 다양한 형태의 가상공간 내에서 서로 소통할 수 있다. 화상회의라는 점에서 줌(Zoom)과 비슷하지만, 젭(ZEP)에서는 사용자가 아바타를 이용하여 자유롭게 돌아다니며 아바타 사이의 거리가 가까워졌을 때 컴퓨터의 비디오와 마이크가 자동으로 켜지며 실제 본 모습으로 소통할 수 있다. 아바타의 거리가 가까워지고 멀어짐에 따라 소리가 켜지거나 잦아들도록 하는 공간 오디오(Spatial audio)기술을 활용하여 사용자들이 실제 만나서 대화를 하는 듯한 느낌을 준다. 사용자가 목적에 맞게 공간을 자유롭게 커스터마이징하여 업무나 행사의 효율성을 높일 수 있다. 또 다른 특징으로는 미니 게임이나 학습 멀티미디어 자료와 연결할 수 있다. 메타버스 내의 다양한 기능을 활용하여 화이트보드, 영상, 게임 등을 실시간으로 공유할 수 있으며 외부의 링크와도 연결이 가능하다. 비슷한 플랫폼으로 ‘게더타운(Gather town)’이 있지만, 2022년 상반기 프로그램 설계 당시 서울특별시교육지원청 방화벽에 가로막혀 있다는 현실적 여건으로 인해 본 연구에서는 젭(ZEP) 플랫폼을 선정하여 연구를 진행하였다.
본 연구에서는 다음과 같은 초등수학 교수학습 프로그램을 개발하고자 하였다. 첫째, 공교육에서 초등학생을 위한 놀이를 접목한 메타버스를 통해 인지적 정의적 교육격차 해소하기 위한 인지학습 프로그램(Lee & Choi, 2022)으로서 메타버스의 활용 방향을 모색하고자 한다. 둘째, 학습자가 몰입할 수 있는 교수학습환경인 메타버스에서 학습자 맞춤형 초등수학 수업을 개발하고자 한다. 현재 초등학생은 알파 세대로, 인공지능(AI) 및 로봇 등 기술적 진보에 익숙하고 어려서부터 AI 스피커와 대화하여 다양한 가상 콘텐츠 체험이 당연하게 받아들여진다. 그러므로 알파 세대는 학교 교실이나 운동장 등에서 교육받던 이전 세대들과는 달리 메타버스에서의 교육적 접근이 수월하며 향후 메타버스의 기술적 발전으로 인한 교육 콘텐츠를 빠르게 받아들일 수 있다. 이와 같은 학습자 특성 분석부터 시작하여 수업체제설계과정에 준거하여 체계적인 메타버스를 활용한 수학 수업을 개발하고 실제 수업에 적용한 사례 연구가 필요하다고 보았다.
본 연구는 인지적 교육 효과가 발현되기에는 예비 적용 단계를 제외한 실제 메타버스 수업의 실험 적용 기간이 2주 정도로 짧다는 한계가 있어 기존 AI 에듀테크 연구 중 단기 실험 연구 사례를 참고하여 정의적 영역의 효과를 중심으로 결과를 제시하였다. 연구 대상의 정의적 영역 효과성 분석을 위해 동일 집단 사전사〮후 검사지의 양적 분석(학습 후 설문)과 질적 분석(수업 후 면담, 교수일지 검토)을 모두 활용한 혼합 연구 방법을 채택하였으며, 양적 분석은 동질 집단 사전 검사와 실험 처치 이후 사후 검사를 통해 효과성을 입증하기 위한 방식으로 대응표본 t 검정을 활용하였다. 질적 분석은 실험 참여 학생 및 교사에 대한 심층 인터뷰를 전사하여 정의적 영역 관련 요소를 추출하여 분석하였다. 또한, 심층 면담은 사전사〮후 검사지의 점수 차가 두드러지는 특성을 보인 학생들을 대상으로 진행하였다.
수업 설계 모형
본 연구의 목적 및 개발 방향을 위해 Seels와 Ricky (1994)가 제안한 ADDIE 모형의 다섯 단계에 따라 연구를 진행하였다. ADDIE 모형은 교수체제설계과정 중 하나로 분석, 설계, 개발, 실행, 평가의 다섯 단계를 거친다. 분석(analysis) 단계에서는 학생, 학습 환경, 과제 등을 분석하고 학습 내용을 정의한다. 설계(design) 단계에 서는 수업의 전반적인 틀을 구조화하고 계열화하며 교수전략의 수립, 교수 매체의 선정 등이 이루어진다. 개발(development) 단계에서는 실제 수업에 필요한 지도안과 교수학습 자료를 개발 및 제작한다. 실행(implementation) 단계에서는 실제 현장에 개발한 자료와 수업 방안을 적용한다. 평가(evaluation) 단계에서는 총괄평가를 시행하여 개발한 프로그램의 효과성과 효율성을 평가하고 수정사항 등을 결정한다.
연구 참여자
완성된 프로그램은 서울특별시 강동송파교육지원청 소속의 K 초등학교 5학년 한 학급과 J 초등학교 6학년 한 학급을 적용 대상으로 선정하였다. 해당 학생들이 재학하는 학교의 배경은 다음과 같다. 학부모의 사회 및 경제적 수준, 학생의 학업 성취도 모두 평균 이상이며, 학교 주변이 대단지 아파트, 공공기관 등이 있는 지역의 학교로, 학부모의 교육에 대한 관심도 높은 편이다. 연구 대상 학생들은 평소 타 교과에서 메타버스를 활용한 경험이 있으며, 각자 스마트 기기 활용에 대한 경험이 풍부하여 온라인 기반 학습에 대한 거부감이 없는 고학년 학생들로 구성되었다. 실험집단은 프로그램 개발에 참여한 교사가 각자 학급의 담임을 맡고 있으며, 개발 과정에서 작성한 수업지도안에 준하여 수업을 진행하였다.
실험집단을 지도하는 교사 2명은 교육경력 5년 미만의 신규교사로, 수학교육에 대한 전문성을 향상시키기 위해 교육전문대학원 수학교육과 석사과정에 재학 중이다. 평소의 수학 수업은 교과서를 중심으로 진행하며, 교사의 일방적인 수업보다는 학생의 자발적인 참여로 이루어지는 수학 수업을 지향한다. 수학 교과를 가르치며 학생들의 수학에 대한 정의적 영역을 긍정적으로 변화시킬 수 있는 방법과 다양한 수준을 가진 학생들에게 동시에 효과적인 학습이 이루어질 수 있는 수학수업 방법에 대한 관심이 많다. 또한 디지털 환경에 친숙한 MZ 세대의 교사로 메타버스, 빅데이터, 인공지능 등 정보통신기술을 활용한 에듀테크 구현에 대한 의욕도 크다. 이러한 교사의 수학교육에 대한 관심과 에듀테크를 구현하고자 하는 시도가 본 연구의 시작점이 되었다.
K 초등학교 5학년 학급에서 사교육(학원, 온라인 학습지 등) 참여로 응답한 학생은 15명, 사교육을 받고 있지 않음이라고 응답한 학생은 5명이었다. 사교육에 참여한다고 응답한 학생 중 일주일에 10시간 이상 수강한다고 응답한 학생은 3명, 3~6시간이라고 응답한 학생은 4명으로, 나머지 학생들은 일주일에 1~2시간을 수강한다고 응답하였다. 실험 학급의 학생들 중 3명은 현재 자신의 성적에 ‘불만족’임을 확인하였다. 해당 학생들은 일주일에 1~2시간 사교육을 수강하고 있으며 성적은 중하위권이다. 학생들은 전체적으로 수학 학습에 대한 흥미도와 학습 동기가 낮고 실제 성적 역시 낮아 자신의 성적에 만족하지 않는 것으로 보인다. 메타버스 수학 수업 프로그램에서 사용한 플랫폼인 젭(ZEP)을 사용해본 경험이 있는 학생은 1명으로, 실험 처치 전 기초 활용 교육이 필요함을 시사하였다.
J 초등학교 6학년 학급에서 사교육 참여로 응답한 학생은 19명, 사교육을 받고 있지 않음이라고 응답한 학생은 4명이었다. 사교육을 수강하고 있다고 밝힌 학생들 중 4명은 일주일에 10시간 이상을 수강한다고 응답하였으며, 1~2시간 수강하는 학생은 단 1명으로, 나머지 17명의 학생 모두 사교육을 일주일에 적어도 4시간 이상 수강 중이라고 밝혔다. 실험 학급의 학생들 중 2명은 현재 자신의 성적에 ‘매우 불만족’임을 확인하였다. 해당 학생들은 일주일에 10시간 이상 사교육을 수강하고 있으며 성적은 중상위권이다. 학생들은 수학이 중요한 과목이라고 생각하나 그 이유가 대학 진학이라고 대답하였다. 두 학생 모두 수학 학습에 대한 흥미도와 학습 동기는 낮은 편으로 사교육에서 잡은 높은 성적 목표치에 도달하지 못해 자신의 성적에 불만족하는 것으로 보인다. 또, 젭(ZEP)을 사용해본 적이 없다고 응답한 6명을 제외한 나머지 학생들은 이미 타 교과에서 젭(ZEP)을 활용하여 수업을 받은 경험이 있다고 응답하였다.
한편, 연구 참여자 학생들 모두 익숙하지 않은 디지털 기기를 사용하는 것에 대해 J 초등학교의 2명을 제외하고는 모든 학생이 긍정적인 반응을 보였다.
검사 도구
학생의 정의적 영역에 대한 사전사〮후 검사지는 서울특별시교육청 교육연구정보원의 지원을 받아 연구한 인공지능(AI) 기반 학습 분석 활용의 효과 분석에 활용한 검사지를 기본으로 하여 본 연구에서 분석하고자 하는 정의적 영역의 요소를 추출하고 Lee 외 (2011)의 수학 학습에 대한 정의적 성취 검사 도구 개발 및 검증 연구를 참조, Lee 외 (2016)의 국가수준 학업성취도 평가의 수학과 정의적 영역 설문 개발 연구 검사지를 참조하여 수정 및 보완하였다.
본 연구를 위해 작성한 검사지는 교육학 전공 박사 2명과 석사 3명에게 타당도를 검증을 받았으며, 서울특별시 서부교육지원청 소속 B 초등학교의 6학년 학생 24명을 대상으로 신뢰도 검사를 하였다. 검사지의 내적 일관성 신뢰도(cronbach α 계수)는 교과 효능감 관련 문항 0.935, 교과 흥미 관련 문항 0.963, 내재적 동기 관련 문항 0.81, 수업 만족도 관련 문항 0.897, 수업 참여도 관련 문항 0.892로 높게 나타났다.
사전 검사지는 기초 조사 관련 12문항, 교과 효능감 6문항, 교과 흥미 3문항, 내재적 동기 7문항, 수업 만족도 11문항, 수업 참여도 9문항으로 구성되었다. 하위 선택 항목은 리커트 5점 척도 문항으로 전체 구성하였으며, ‘매우 그렇지 않다’가 1점, ‘매우 그렇다’를 5점으로 하여 각 항목을 분석하였다. 사후 검사지는 사전 검사지와 교과 효능감, 교과 흥미, 내재적 동기, 수업 참여도에 있어서 동일한 문항으로 검사를 진행하였으며, 수업 만족도 관련 11문항에서 전통적 교실의 ‘교과서 수업’을 대체하여 ‘메타버스 수학 수업’ 용어를 활용하여 진행하였다.
프로그램의 개발 및 적용
개발 방향
본 연구에서는 초등학교 5, 6학년을 대상으로 한 메타버스를 활용한 수학 수업 프로그램 개발을 위해 5학년 2학기 4. 소수의 곱셈과 6학년 2학기 2. 소수의 나눗셈 단원을 개발 대상 단원으로 선정하여 교과서 ‘단원의 전개 계획’을 기반으로 각 9차시로 수업을 재구성하였다. 각 차시별 교수학습 활동은 교과서 ‘수업의 흐름’을 기반으로 도입-전개-정리의 단계로 계획하였다. 도입 단계에서는 메타버스 학습 공간과 관련된 스토리텔링을 통해 학생들이 수업에 더욱 몰입할 수 있는 환경을 조성한다. 이후 해당 차시의 학습 목표 및 학습 활동을 안내한다. 전개 단계에서는 교과서를 활용하여 해당 차시의 수학 개념을 지도한 후 메타버스 학습 공간으로 이동하여 학생들이 학습한 수학 개념과 관련된 문제를 해결할 수 있도록 한다. 학습 형태는 개별활동, 소집단 협력학습을 해당 차시 메타버스 학습 공간 종류에 적합하게 구성한다. 정리 단계에서는 메타버스 학습 공간 내에 설치된 패들렛(Padlet) 링크를 활용하여 학생들이 직접 만든 문제를 공유하고 해결해볼 수 있도록 하며 알게 된 점, 느낀 점 등을 기록하여 학습한 내용을 정리할 수 있도록 한다. 메타버스를 활용한 수학 수업 절차 예시는 다음 Table 1과 같다.
메타버스를 활용한 수학 수업 프로그램은 각 차시별로 독립된 스토리와 미션을 기반으로 제작한 메타버스 학습 공간을 학생들에게 제시하여 학생들의 흥미를 불러일으키고 학생 개인이 만든 아바타를 통해 메타버스에서 다양한 역할을 수행하거나 문제를 해결하는 데에 참여할 수 있도록 하였다. 또한 기초적인 문제해결부터 실생활 문제해결까지 이루어질 수 있도록 자료를 개발하여 학생들의 문제해결력을 신장시킬 수 있도록 하였다. 연구자들이 제작한 메타버스 학습 공간의 종류는 협력 미로, 탈출, 미션 해결 크게 세 가지로 구성되어 있다.
개발의 실제
협력 미로
4인 1조의 소집단 학습 활동으로 진행할 수 있도록 4개의 미로로 이루어진 형태로 구성하였다. 4개의 미로에서 해결해야 하는 문항의 수준을 1단계(쉬움)부터 4단계(어려움)으로 설정하여 수준별 학습이 이루어지도록 하였다. 학생들이 자신의 수준에 맞는 미로를 선택하여 개별 미션을 해결한 뒤, 획득한 숫자를 이용하여 합동 미션을 해결하도록 설계하여 학생들 간의 상호작용이 활발히 이루어질 수 있도록 하였다. 협력 미로 예시는 다음 Figure 1과 같다.
탈출
개별 활동으로 진행하며 메타버스 학습 공간을 연속된 공간 이동의 형태로 구성하였다. 학생들이 각 공간 내에 숨겨진 문제를 해결하고 해당 공간을 탈출하여 다음 공간으로 이동할 수 있도록 설계하였다. 연속된 공간들은 개미 왕국 탈출, 우주선 탈출 등 공간을 탈출해야 하는 하나의 스토리로 연결하여 학생들이 흥미를 가지고 문제를 해결할 수 있도록 하였다. 탈출 예시는 다음 Figure 2와 같다.
미션 해결
개별 활동으로 진행하며 학생들에게 실생활 문제 상황을 미션 형태로 제시한다. 학생들이 미션을 해결하기 위해 메타버스 학습 공간을 돌아다니며 필요한 정보를 수집하고 이를 기반으로 미션을 해결할 수 있도록 구성하였다. 디저트를 구매하는 상황, 동물원 현장체험 학습에서 간식을 구매하는 상황 등을 제시하여 학습한 내용이 학생들의 실제 삶과 연결될 수 있도록 하였다. 미션 해결 예시는 다음 Figure 3과 같다.
적용
각 연구 대상 학급 프로그램에 참여한 학생을 대상으로 메타버스 수학 수업을 적용한 후 학생을 대상으로 온라인 기반 설문 조사를 실시하였으며, 사전 설문 조사는 메타버스 수학 수업을 적용하기 이전인 10월 넷째 주에 걸쳐 진행하였으며, 이후 예비 적용 단계를 거쳐 약 2주간 9차시 분량의 메타버스 수학 수업을 적용하였다. 사후 설문 조사는 11월 넷째 주에 걸쳐 진행하였으며, 프로그램 적용 이후 학생 심층 면담을 진행하여 메타버스 수학 수업 프로그램의 수정 사항 확인 및 학생의 정의적 영역에 있어서의 변화 등에 대한 구체적인 사례를 수집하였다.
차시별 활동 계획
메타버스를 활용한 수학 수업 교수학습 자료집 개발에서는 교과서 ‘단원의 전개 계획’을 기반으로 각 차시별 메타버스 학습 공간의 종류를 설정하였다. 단원의 흐름에 따라 초반에는 협력 미로, 탈출을 활용하여 수학 개념을 활용한 문제해결에 중점을 두고 단원 후반에는 미션 해결을 활용하여 단원에서 학습한 내용을 실생활과 연계할 수 있도록 설계하였다. 학년별 구체적인 차시별 활동 계획은 다음 Table 2, 3과 같다.
자료 수집 및 분석
연구 대상에게 프로그램을 적용하며 매 수업 학생 활동지를 수집하였으며, 학생 활동을 녹화하여 영상 자료를 분석에 활용하였다. 또한, 프로그램 적용 전 사전 검사지를 투입하여 수학에 대한 교과 흥미, 교과 효능감과 자기 주도성과 관련되어 있는 내재적 동기, 수업 자체에 초점을 맞춘 수업 참여도 및 수업 만족도 측면에서의 리커트 척도 검사를 진행하여, 동일한 문항에 대한 사전 사〮후 검사지를 수집하여 분석하였다. 또한, 프로그램 적용 후 매시간 담당 교사가 작성한 교사의 수업 일지와 학생의 심층 면담 자료를 전사하여 분석에 활용하였다.
본 연구에서는 메타버스 수학 수업 프로그램 도입 전과 후에 K 초등학교와 J 초등학교의 연구 참여 학생들에게 정의적 영역에서의 변화가 있었는지 확인하고자 하였다. 이를 위해 대응표본 t 검정을 적용하여 사전 및 사후 설문조사 결과를 분석하였으며, 그 변화를 살펴보았다.
학생들의 정의적 영역에서 각 항목별 프로그램 도입 전후 t 검정 결과는 Table 4과 같다.
본 연구에서 진행한 메타버스 수학 수업 프로그램의 적용 후 학생의 정의적 영역 변화에 있어서 사전사〮후 검사지 분석에서 시사하는 바는 다음과 같다. 정의적 영역으로 설정한 항목 다섯 개를 각각 살펴보도록 한다.
첫 번째로 사전 교과 효능감의 평균은 3.73, 표준 편차는 1.040, 사후 교과 효능감의 평균은 3.96, 표준 편차는 0.959로 나타났다. 사전 교과 효능감과 사후 교과 효능감에 대한 통계적 유의성을 검정한 결과 t 통계값은 -4.193, 유의 확률은 <.001로 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다.
두 번째로 사전 교과 흥미 평균은 3.07, 표준 편차는 1.334, 사후 교과 흥미 평균은 3.32, 표준 편차는 1.318로 나타났다. 사전 교과 흥미와 사후 교과 흥미에 대한 통계적 유의성을 검정한 결과 t 통계값은 -2.926, 유의 확률은 <0.01로 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다.
세 번째로, 사전 내재적 동기 평균은 3.48, 표준 편차는 1.252, 사후 내재적 동기 평균은 3.73, 표준 편차는 1.224로 나타났다. 사전 내재적 동기와 사후 내재적 동기에 대한 통계적 유의성을 검정한 결과, t통계값은 -4.019이고 유의 확률은 <0.001로 나타났다. 따라서 교과 흥미에 대한 부분 또한 유의수준 0.001에서 유의한 차이가 있는 것으로 드러났다.
네 번째로 사전 수업 만족도 평균은 3.37, 표준 편차는 1.094이고, 사후 수업 만족도 평균은 4.02, 표준 편차는 1.061로 나타났다. 이에 대한 통계적 유의성을 검정한 결과, t통계값은 -10.954이고 유의 확률은 <0.001로 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다.
다섯 번째로 수업 참여도에 대한 부분을 분석한 결과, 사전 수업 참여도 평균이 3.65, 표준 편차가 1.179, 사후 수업 참여도 평균이 3.87이고 표준편차가 1.111로 나타났다. 사전 수업 참여도와 사후 수업 참여도에 대한 통계적 유의성을 검정한 결과, t통계값은 -3.967이고 유의 확률은 <0.001임을 분석하여 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다.
본 검사지와 더불어, 메타버스 수학 수업에 참여한 학생을 대상으로 한 심층 면담을 녹음하고 전사하였으며, Figure 4와 같이 매 차시 수업 후 수업 진행 교사가 수업 일지를 작성한 내용을 연구 자료로 수집하여 분석하였다.
연구 참여 교사의 일지에서는 공통적으로 Figure 4와 같이 국가수준 기초학력 진단평가 수준 미달인 학생들의 문제해결 과정에 대한 교사의 피드백과 프로그램 개선 방향에 대한 의견이 담겨 있었으며, 마찬가지로 Figure 5와 같이 높은 학업 성취 수준으로 인하여 교실 수업에 흥미를 갖고 있지 않은 학생들의 과제 몰입도를 파악하여 기술하였다.
위와 같이, 교사의 수업 일지를 통해 학습 부진을 겪고 있는 학생들이 메타버스 수학 문제해결 상황에 적극적으로 참여하기 위한 선수 학습으로서의 개념 및 원리 학습에도 적극적으로 참여하는 모습을 확인할 수 있었다.
위와 같이, 학업 성취가 뛰어난 학생들도 메타버스 수학 수업에서의 협력적 문제해결을 위해 서로 상호작용하고 과제 몰입하는 장면을 확인할 수 있었다.
연구 결과 분석
메타버스 수업 공간의 수정 개발
개발된 학습지의 예비 적용 결과, 기존 자료에서 드러난 문제점은 기능적 오류, 문항 수 과다, 활동지의 구체성 부족으로 나타났다. 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 기능적 오류와 관련하여 협력 미로의 개별 미션을 구글 설문지 외부 링크 형태로 삽입하였을 경우, 태블릿PC에서 구글 설문지가 보이지 않는 오류가 발생하였다. 이에 구글 설문지를 삭제하고 메타버스 학습 공간 내에 직접적으로 개별 미션을 삽입하는 형식으로 수정하였다.
둘째, 문항 수 과다와 관련하여 사전에 설계한 10~15문항을 적용하였을 때 계획된 활동 시간을 초과하는 문제가 발생하였다. 특히, 태블릿PC나 컴퓨터 등 디지털 기기에 익숙하지 않은 학생이나 학습 부진 학생의 경우 이러한 문제가 더욱 두드러질 것이라고 예상할 수 있다. 이에 문항 수를 7~10문항으로 조절하였다.
셋째, 활동지의 구체성 부족과 관련하여 기존의 활동지를 적용하였을 경우 문제 풀이 과정에 따라 순차적으로 문제해결 과정을 기록하기 어렵다는 문제점을 발견하였다. 이에 따라 순차적 문제해결이 가능하도록 활동지를 수정하였다.
연구 참여자 심층 면담 분석
본 연구에서는 5학년 2학기 소수의 곱셈, 6학년 2학기 소수의 나눗셈 단원을 연구하여 재구성한 메타버스 수학 수업을 2주 동안 총 9차시의 수업으로 진행하였다. 제작된 9개의 메타버스 수학 학습 공간은 교과서와 함께 매 수업 전개 단계에서 제공하였고 학습한 내용 정리 및 적용 자료로 활용되었다. 이를 적용하였을 때 나타난 수업 양상 및 학생 반응을 정의적 영역과 관련지어 다음과 같이 파악해볼 수 있었다.
교과 흥미와 내재적 동기
메타버스 학습 공간을 활용한 수업은 수학 교과 자체에 흥미를 느끼지 못하는 학생에게 학습 흥미를 불러일으켰으며, 인지적·감성적 몰입을 이끌어내었다. 다음은 수업 후, 학생과 나눈 면담의 일부이다.
교사 : 메타버스를 활용해서 수학 수업을 해보니 어땠어?
유주 : 그냥 (수학 익힘)책에서 문제만 푸는 것보다 모둠원들과 함께 문제를 풀고 캐릭터를 이용해 움직이면서 하니까 더 재미있었어요. 그래서 평소보다 더 열심히 참여했던 것 같아요.
교사 : 그랬구나. 그럼 특히 재미있던 부분이 있었어?
유주 : 대체적으로 다 흥미로웠던 것 같아요. 일단 메타버스를 이용해 수업을 진행한다는 것 자체가 설레었어요. 굳이 하나를 뽑자면 친구들과 같이 할 수 있어서 미로 찾기가 제일 재미있었어요.
교사 : 유주는 친구들과 함께하는 활동이 제일 좋았구나. 유주가 재미있게 활동을 했다니 기뻐. 그런데 이렇게 메타버스에서 수학 수업을 하는 게 어색하게 느껴지지는 않았어? 수학 공부가 아닌 것 같다고 느껴진다든지.
유주 : 음... 처음에 메타버스로 수업할 때는 이런 경험이 적어서 조금 어색했는데 하다 보니 금방 익숙해졌어요. 그리고 중간중간 배운 내용으로 계속 수학 문제를 풀어야 해서 메타버스를 이용해서 수학 공부를 하는 거라고 느껴졌어요.
교사 : 그랬구나. 그럼 수업 후에 집에서 따로 해본 적이 있었어?
유주 : 네. 집에서 생각날 때, 한 번씩 했어요. 재미있기도 했고 신기하기도 해서요.
교사 : 집에서 메타버스로 수학 공부를 스스로 했다는 말이지?
유주 : 네. 수학 문제를 푸는 거긴 한데 게임하는 것 같기도 해서 하고 싶다는 생각이 들었어요.
수업 기간 동안 학생들은 메타버스 수학 수업에 큰 흥미를 보였으며, 높은 집중력으로 학습에 참여하는 모습을 보여주었다. 몇몇 학생들은 등교와 동시에 교사에게 ‘선생님 오늘 메타버스로 수업하나요?’라고 질문하는 등 수업에 대한 기대감을 드러내었다. ‘메타버스 속에서의 활동’이라는 흥미 요소가 학생들의 학습 흥미를 이끌어낸 것으로 보인다. 더불어 학생들의 심층 면담 결과, 학생들은 메타버스 속 활동이 흥미롭게 느껴짐과 동시에 수학 수업이라는 명확한 목표를 인식하고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 높은 인지적·감성적 몰입은 자연스레 학생들의 행동적 몰입을 이끌었다. 이는 Lee 외 (2017)의 연구에서 ‘흥미’ 구인에 해당하는 요소로, ‘나는 수학을 좋아한다’, ‘나는 수학 공부하는 것이 즐겁다’, ‘나는 수학 공부에 흥미가 있다’, ‘나는 수학이 재미있는 과목이라 생각한다’와 같은 설문 항목과 연관이 있다. 실제로 학생들은 ‘교과 흥미’와 ‘내재적 동기’ 측면에서 유의미한 정의적 영역의 긍정적 변화를 드러냈다.
수학 성취 수준에 상관없이 학생들이 수학 수업에 열중하여 참여하는 모습을 확인할 수 있었으며 수업 중과 심층 면담에서도 ‘수업 시간이 빨리 지나간 것 같다.’라는 학생들의 공통된 반응을 확인할 수 있었다. 더불어 수업 시간이 끝났음에도 메타버스 학습 공간 속 수학 문제를 해결하려고 노력하는 등 높은 과제 집착력을 보이기도 했다. 다음은 6학년 2단원 소수의 나눗셈 2차시 수업 장면의 일부이다.
교사 : 오늘은 소수의 나눗셈을 활용하여 개미 왕국을 탈출하려 합니다. 먼저 우리가 탈출할 개미 왕국이 궁금할 테니 메타버스 학습 공간 잠깐 살펴보고 올게요. 접속해주세요.
도현 : 와, 오늘도 메타버스다.
(각자 메타버스 학습 공간에 접속하는 중)
교사 : 그럼 먼저 메타버스 학습 공간을 돌아다니며 어떻게 탈출해야 할지 살펴봅시다. 대략적으로 살펴보기만 하고 아직 문제 풀지는 마세요.
서준 : 개미 왕국을 빠져나가지 못하면 일개미로 살아야 한대. 나는 무조건 빠져나갈 거야. 개미굴 입구가 어디야?
라희 : 이쪽이 입구인 것 같은데?
교사 : 자, 여러분 개미 왕국에 도착했나요? 잠깐 살펴보니 개미 왕국을 탈출하기 위해 어떤 활동을 할 것 같나요?
라희 : 오늘 배운 소수 나눗셈으로 문제를 풀어서 답을 맞혀야 탈출할 수 있을 것 같아요.
교사 : 네. 맞습니다. 선생님이 배부한 활동지에 풀이 과정을 기록하면서 문제를 해결하고 개미 왕국을 탈출해 보세요.
(메타버스 학습 공간에서 문제를 해결하는 중)
교사 : 여러분, 수업 시간이 5분 정도 남았습니다. 개미 왕국을 탈출한 학생들은 패들렛에 접속하여 오늘 학습한 내용을 정리해 보세요.
서준 : 벌써 끝났어? 시간 엄청 빨리 가네.
(수업이 끝난 후, 쉬는 시간)
이안 : 서준아 아직 안 끝났어?
서준 : 응. 나 개미 왕국 탈출해야 해. 좀만 더 풀면 탈출이야!
이안 : 쉬는 시간인데 계속 풀 거야?
서준 : 응. 나 이거 조금만 더하면 돼. 지금 못 놀아.
교과 효능감과 상호작용
선행연구로 제시한 McLeod (1992)의 정의적 영역의 인지적 차원인 ‘수학은 유용하다’, ‘나는 이 과제를 해결할 수 있다’와 같은 자기 효능감은 본 연구의 검사지에서 ‘수학은 나에게 중요한 과목이다’, ‘나는 수학 공부를 할 때, 대체로 깊이 빠져든다’, ‘나는 수학 내용을 이해하면 더욱 공부하고자 하는 의욕이 생긴다’와 같은 교과 효능감의 구인으로 구현되었다.
학생들은 메타버스 학습 공간 내에서 생성한 아바타와 자신을 동일시하는 모습도 자주 관찰할 수 있었다. 학생들은 자신의 특성이나 원하는 수식어를 활용하여 닉네임을 만들고 메타버스 환경에서 아바타를 활용하여 서로 간에 이모티콘이나 채팅으로 상호작용하는 모습을 보였다. 다만 실제 수학 활동 내용에 대해서는 일부 채팅을 제외하고는 대부분 대면 상호작용이 이루어졌다. 메타버스 내에서는 실명을 사용하지 않아 원하는 특정 상대와 대화를 나누는 것이 쉽지 않고 교실이라는 공간에서 함께 학습하였기 때문에 학생들은 대면 상호작용을 더욱 선호한 것으로 보인다. 학습 협업을 요구하는 협력 미로에서는 성취 수준이 높은 학생이 낮은 학생을 도와 함께 미로를 탈출하는 모습을 보였으며 탈출이나 미션 해결 측면에서도 성취 수준이 낮은 학생이 모르는 문제를 동료 학습자나 교사에게 적극적으로 질문하며 상호작용하였다. 다음은 수업 적용 후, 학생과 나눈 면담의 일부이다.
교사 : 채원이는 아바타를 만들어 메타버스에서 수업을 해보니 어땠어?
채원 : 실제로 내가 원하는 아바타를 꾸며서 돌아다니니까 좀 더 수업에 재미있게 참여할 수 있었어요. 아바타를 활용하니까...
아바타는 저잖아요! 메타버스가 더 거리낌이 없다고 해야 하나? 그렇게 느껴졌어요.
교사 : 아바타를 활용하니까 좀 더 상황에 몰입할 수 있었다는 거지?
채원 : 네 맞아요.
교사 : 그랬구나. 그럼 아바타로 친구들과 상호작용하는 것은 어땠어?
채원 : 재미있었어요. 닉네임도 짓고 채팅도 가끔 하고 이모티콘도 보내고요.
교사 : 이모티콘은 어떤 것을 보냈어?
채원 : 가끔 친구 만나면 반갑다고 하트도 보내고 웃는 표시도 보내고 그랬어요.
교사 : 이모티콘 주고받을 때 어땠어?
채원 : 친구랑 뭔가 서로 응원해주는 것 같아서 좋았어요.
교사 : 풀고 있는 문제나 수학 내용에 대해 이야기한 것은 있었니?
채원 : 음... 가끔 교실에서 멀리 있을 때, 채팅을 보내서 물어본 적은 있어요. 그런데 모르는 문제는 거의 그냥 옆에 있는 친구한테 직접 물어봤던 것 같아요.
교사 : 왜 직접 물어본 것 같아?
채원 : 일단 문제를 풀 때, 화면을 자꾸 가리니까 카메라랑 마이크를 꺼놓잖아요. 그러니까 말을 걸고 싶어도 못 걸기도 했고, 그냥 고개 돌리면 바로 옆에 있는 친구한테 직접 물어볼 수 있으니까요.
교사 : 그럼 그 점에서 불편하거나 아쉬운 점은 있었니?
채원 : 친구랑 메타버스 안에서 대화할 수 있으면 좋을 것 같아요. 그럼 모르는 문제가 생길 때 친구한테 바로 도움을 받을 수있고 모둠 활동할 때도 안 시끄럽고 좋을 것 같아요.
교사 : 메타버스 안에서 모둠끼리 언제든 대화를 할 수 있는 기능이 있으면 좋겠다는 거지?
채원 : 네 그러면 좋을 것 같아요. 줌 소회의실 같은 것처럼요.
한편 대면 상호작용 과정에서 학생들이 수학 문제를 직접 해결하지 않고 답을 공유하여 해결하는 사례가 있었다. 협력 미로처럼 주어진 문제를 해결하고 다음 문제로 넘어가는 경우에는 학생마다 진행과정에 차이가 있어 답을 공유하는 모습이 관찰되지 않았다. 그러나 미션 해결이나 탈출과 같이 한 공간에서 여러 문제를 동시에 해결해야 하는 경우, 2~3명의 학생이 문제를 나누어 해결하고 답을 공유하여 최종 미션을 해결하는 모습을 모였다. 이에 교사는 수업 중 지속적인 관찰을 통해 동료 학생과 교사에게는 문제 해결의 방법을 질문하고 문제의 답은 스스로 찾을 것을 지도하였다. 다음은 수업 적용 후, 학생과 나눈 면담의 일부이다.
교사 : 지우가 수업 중에 친구들과 나누어 문제를 해결하려 했잖아. 그렇게 한 이유가 있을까?
지우 : 문제가 조금 어려웠어요…그리고 이렇게 해결하면 더 빨리 해결할 수 있을 것 같아서요…
교사 : 그랬구나. 피드백을 봐도 문제가 많이 어려웠니?
지우 : 네. 교과서에서 배운 내용인 것은 알았는데 이해가 잘 안됐어요.
교사 : 그래도 선생님이 이야기한 다음에 문제를 친구와 나누어 풀지 않고 스스로 끝까지 해결하다니 대견해.
지우 : 선생님도 알려주시고 친구들도 설명해줘서…
면담을 한 해당 학생은 수학 성취 수준이 하위권인 학생으로 교과서로 학습한 수학 개념과 메타버스 속에서 제공되는 피드백에 대해 완전한 이해가 이루어지지 않은 것으로 보인다. 이 연구에서는 교과서를 활용한 오프라인 수업에서 개념을 가르치고, 메타버스에서는 이러한 개념들을 적용하는 것에 초점을 둔 수업 방법을 적용하였다. 그러므로, 메타버스 수업 이전에는 개념에 대한 충분한 이해를 선행할 수 있도록 지도해야 하며, 교사는 학생들의 학습 상황을 지속적으로 관찰하고, 메타버스 내에서 세분화된 피드백을 제공해야 할 필요가 있을 것이다.
수업 참여도 및 수업 만족도
메타버스 수학 수업에 대한 전반적인 만족도에 대해 학생들의 긍정적인 반응을 확인할 수 있었다. 다음은 한 학생과 나눈 면담의 일부이다.
교사 : 태민아, 메타버스로 수학 수업을 해보니 어때? 계속해도 재미있을 것 같아?
태민 : 재미있을 것 같아요. 실제로 재미있게 했어요. 근데 계속 주제나 카테고리를 바꿔야 할 것 같아요.
교사 : 그러니까 개미 왕국이나 동물원 체험처럼 테마가 계속 바뀌어야 할 것 같다는 말이지?
태민 : 네.
교사 : 그럼 메타버스로 수학 수업을 하면 평소보다 성적이 오를 것 같아?
태민 : 오르지 않을까요? 의외로 애들이 재미있어하고 저도 재미있게 해서 계속 (메타버스로 수업) 하다 보면 성적이 오를 것 같아요. 재밌으면 열심히 풀게 되니까요.
교사 : 그렇구나. 그럼 메타버스에서 수학 수업을 한 게 수학 개념을 이해하고 적용하는 데 도움이 됐어?
태민 : 기본 문제부터 차근차근 풀어서 이해하고 적용하는 데 나쁘지 않았던 것 같아요.
교사 : 그래? 실제로 도움이 됐다는 말이지?
태민 : 네. 그 이번에 (개인적으로) 수학 문제를 풀었는데 메타버스에서 문제를 푼 기억이 나서 맞췄어요.
교사 : 비슷한 문제를 풀었을 때 기억이 났어?
태민 : 네. 좀 어려운 문제였는데 갑자기 그때 풀었던 문젠데 하면서 생각났어요.
면담에 등장하는 학생 태민이는 중위 집단의 학생으로서, 메타버스 수학 수업에 대해 긍정적인 반응을 보이고 있음을 알 수 있다. 메타버스로 계속 수학 수업을 해도 재미있을 것이며, 이와 같은 방법으로 공부하면 수학 성적을 올릴 수 있을 것 같다고 대답하였다. 특히 메타버스에서 학습한 내용이 기억나 추후 수학 문제를 해결할 때 도움이 되었다고 대답한 것을 보아 수학 개념에 대한 이해를 토대로 적용 학습이 이루어졌으며 메타버스 속 수학 수업이 후속 학습에 긍정적인 영향을 끼쳤음을 확인할 수 있었다. 그러나, 이러한 수업이 지속된다면 그 효과가 떨어질 수 있을 것임을 시사하며 학생의 문제 해결 동기를 유발할 수 있는 새로운 스토리와 다양한 형태의 문제 해결 미션 제공이 필요할 것임을 제시하였다. 본 연구에서는 메타버스 학습 공간에 대한 메타인지 이동이 이루어지지 않고 수업 참여도가 지속적으로 높았던 것으로 보아 매 차시 새로운 주제의 메타버스 학습 공간을 제시한 것이 효과적이었음을 알 수 있다.
이 연구에서 ‘수업 참여도’ 및 ‘수업 만족도’에 해당하는 설문은 Lee 외 (2017)의 연구에서 ‘학습 의욕’ 구인에 해당하는 항목으로 ‘나는 수학 수업 시간에 열심히 수업을 듣는다’, ‘나는 수학 공부가 어려워도 포기하지 않는다’, ‘나는 수학 문제가 풀릴 때까지 계속해서 시도한다’, ‘나는 수학 공부를 할 때에 최선의 노력을 기울인다’와 관련되어 있다. 예를 들어,’‘나는 수학 수업 시간에 궁금한 부분이 생기면 선생님께 질문하여 궁금증을 해소한다’, ‘수학 교과 내용이 나의 학습 수준에 맞다고 느낀다’, ‘나는 수학 문제가 어렵더라도 기꺼이 도전한다’, ‘나는 수학 수업 시간에 발표할 기회가 주어지면 발표하려고 노력한다’, ‘나는 메타버스 수학 수업에서 수학 문제를 해결하는 것에 열중한다’와 같은 항목이 있으며, 이는 사전 검사와 사후 검사에서 유의미한 변화를 나타내었다.
아래는 또 다른 학생과의 면담 중 일부로, 이 학생은 평소의 수학 수업과 비교하여 메타버스 수학 수업에 대해 긍정적인 반응을 보이고 있다.
교사 : 주은아, 메타버스 수학 수업 어땠어?
주은 : 전 너무 좋았어요.
교사 : 어떤 점이 좋았어?
주은 : 일단 평소에 하지 않던 방법으로 공부하니 새롭고 활동 자체가 재미있었어요.
교사 : 그럼 이런 방법으로 계속 공부한다면 앞으로 성적은 어떻게 될 것 같아?
주은 : 재미가 있으니까 집중하게 되고 집중하면 성적이 오르고.. 그렇게 될 것 같아요.
교사 : 계속해도 재미가 있을까? 익숙해지면 재미가 없어지진 않을 것 같아?
주은 : 지금까지 한 것을 떠올려보면 수업 때마다 다른 맵이라 방법은 익숙해져도 활동은 매번 새롭게 느껴졌어요. 언제는 결국 내가 똑같은 수학 문제를 풀고 있는 건데 ‘왜 이렇게 재미있지?’하고 생각한 적도 있어요. 그래서 익숙해져도 재미있을 것 같아요.
교사 : 그럼 수학 문제 푸는 활동을 평소랑 비교했을 때 메타버스에서 하기 때문에 불편한 점은 따로 없었어?
주은 : 따로 없었어요. 어차피 책이나 활동지나 푸는 방법은 비슷한데 메타버스에서는 바로 내가 틀렸다, 맞았다가 나오고 또 틀렸을 때는 어떻게 해결해야 하는지 힌트를 주니까 오히려 더 편했던 것 같아요.
교사 : 푸는 방법이 비슷하다는 것은 종이에 쓰기 때문에 방법이 비슷하다는 거지?
주은 : 네 맞아요. 메타버스도 종이에 써서 문제 풀고 답을 메타버스에다가 입력하는 거잖아요. 그게 비슷해요.
교사 : 아, 그래서 불편하지 않다고 느꼈구나. 답을 바로 알려주는 것도 좋았다니 정말 다행이네.
면담 내용에서 확인할 수 있듯이 메타버스 학습 공간을 이용한 수학 수업이 전통적으로 이루어지던 수업 방법과는 다르기에 새롭고 재미있다고 느끼며, 재미가 있어 더욱 집중하게 되고, 집중한 결과 성적이 오르게 될 것이라고 긍정적인 순환을 예측하기도 하였다. 또한 평소에 지면에 제공되는 수학 문제를 푸는 활동과 메타버스 속에서 문제를 푸는 활동을 비교하였을 때 둘 다 문제지 혹은 활동지와 같은 종이에 풀이 과정을 작성하며 문제를 해결하기 때문에 방법이 크게 다르지 않고, 불편함이 없다고 느낀다고 하였다. 나아가 문제를 해결하여 구한 답을 메타버스 학습 공간에 입력했을 때 정오 여부를 바로 알 수 있으며, 오답에 대한 피드백이 함께 제시되기 때문에 학습이 편리하다고 하였다. 이를 통해 학생이 메타버스를 활용한 수학 수업에 대하여 큰 불편함 없이 재미있게 학습할 수 있다고 느끼며 전반적으로 만족하는 것을 확인할 수 있었다.
결론 및 제언
결론
본 연구의 목적은 메타버스 플랫폼을 활용하여 현장 적용이 용이한 학습자 맞춤형 초등 수학 수업을 위한 프로그램을 개발하고, 그 적용 가능성을 탐색하는 것이다. 본 연구 결과로부터 도출된 결론은 다음과 같다.
첫째, 본 프로그램을 적용하여 메타버스를 활용한 수학 수업을 한 결과 대부분의 학생이 정의적 영역(교과 효능감, 교과 흥미, 내재적 동기, 수업 만족도, 수업 참여도)에서 긍정적으로 변화한다. 수학 학업 성취 수준에 상관없이 메타버스 학습 공간 자체를 흥미롭게 여기며 열중하여 수업에 참여하였고, 수업 시간이 평소보다 짧게 느껴지고 다음 수업이 기다려진다는 기대감을 표현하기도 하였다. 특히, 평소 수학 수업에 의욕이 매우 떨어지고 성취 수준 하에 해당하는 학생이 수업 중에 문제해결에 대한 의지를 다지며 문제 풀이 방법에 대한 질문을 하거나 하교한 후 집에서도 따로 접속하여 도전해보는 모습 속에서 긍정적인 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 메타버스 수학 수업 공간에서 이루어지는 활동에 대하여 단순한 게임으로 여기기보다는, 학생들은 이를 재미있게 수학을 공부하는 새로운 방법으로 여기며 스스로 현재 무엇을 해야 하는지, 이후에는 어떤 활동을 수행해야 하는지 명확히 이해하는 모습을 보였다. 따라서 프로그램 적용 결과, 학생들은 메타버스를 활용한 수학 수업에 대해 전반적으로 만족한다고 판단할 수 있었다.
둘째, 본 연구는 학습자 수준에 맞게 학습 목표에 도달하는 데 효과적이다. 본 자료를 적용하여 수업한 교사들은 각 차시의 목표에 부합하게 설정된 스토리와 메타버스 학습 공간의 활동 구성으로 학생들이 자연스럽게 학습 목표에 도달함을 확인할 수 있었다. 또한 학습자 스스로 자신의 수준에 맞는 활동 선택, 문제해결 과정에서 오류를 보일 시 제공되는 피드백 및 마무리 활동 시간 조절 등을 통해 모든 학생이 자신의 수준에 맞는 효과적인 수학 수업 전개가 가능할 수 있음을 경험할 수 있었다.
셋째, 본 연구의 자료는 교사들이 이를 적용하여 메타버스를 활용한 수학 수업을 하는 데 있어서 편리성을 제공할 수 있다. 본 프로그램을 적용하여 수업한 교사들은 차시별 지도안, 활동지, 메타버스 학습 공간 모두 제공되어 있어 수업 준비를 위한 시간이 줄어들었고, 한눈에 알아볼 수 있는 직관적인 구성으로 이를 적용하여 수업을 하기에도 용이함을 표현하였다. 다만 운영 교사에게 메타버스 수업 공간에 대한 수정 권한이 없기에 이러한 점을 보완한다면 더욱 편리할 것이라고 아쉬움을 표현했으나 플랫폼 특성상 이를 당장 구현해 내기에는 어려움이 있어 추후 개선 방향을 찾는 후속 연구에서 확인할 필요가 있다.
제언
본 연구는 메타버스를 교실 수업에 적용하는 각 과목 연구가 활발히 진행되고 있지만 수학 교과에서는 거의 이루어지고 있지 않다는 선행 연구 결과에 주목하여 메타버스 수학 수업 프로그램을 개발하고, 이를 교실에 적용하는 사례 연구를 통해 정의적 영역의 효과성 측면을 살펴보고자 하였다. 다음과 같은 제언을 할 수 있다.
첫째, 메타버스 수업 공간 관련 적용 연구에서 장기간에 걸친 사례 연구가 필요하다. 본 연구가 가진 한계는 기초 활용 교육 및 윤리 교육 2주, 실제 프로그램 적용 2주에 걸친 단기간의 효과성 연구라는 것이다. 따라서 후속 연구에서는 장기간에 걸쳐 프로그램을 적용하고 효과성을 입증 및 분석하는 작업이 필요하다. 장기간에 걸친 실험 처치가 가능하다면, 동질 집단인 학생의 인지적 영역과 정의적 영역에서의 변화를 통제집단과 비교하여 제시할 수 있을 것이다.
둘째, 메타버스 플랫폼을 통해 제한된 시간과 공간에서 수준별 맞춤형 수업 효과성과 관련한 후속 연구가 필요하다. 본 연구에서는 대규모의 프로젝트 없이 각 교실에서 수학을 수준별로 지도할 수 있는 수업에 대한 가능성을 엿볼 수 있었다. 학생들이 같은 공간, 같은 시간을 공유하고 있는 교실 환경에서, 태블릿PC만 제공된다면 주어진 메타버스 학습 공간 안에서 자신만의 미션을 할 수 있기 때문에 1명의 교사가 10명, 20명 이상의 학생들을 가르치는 전통적 교실 환경에서 수준별 맞춤형 수업 효과를 발휘할 수 있을 것이다. 따라서 교실에서 특별히 교사의 노력이 필요하지 않은 간단한 접속만을 통해 수준별 수업을 할 수 있다는 측면에서 메타버스 수학 수업의 효과성을 입증하는 후속 연구 필요함을 시사하였다.
셋째, 메타버스를 이용해 수업을 하는 교사에게는 TPACK(Technological Pedagogical Content Knowledge)이 필요하고, 메타버스를 이용해 학습을 하는 학생에게는 기본 활용 교육과 사이버 윤리 교육이 필요하다. TPACK은 Koehler와 Mishra (2009)의 연구에서 가져온 개념으로, 새로운 기술의 적용이 교실 환경에 들어오면서 이것을 효과적으로 적절하게 사용할 수 있는 교사의 관련 지식을 의미한다. 메타버스 수학 수업이 현장에 적용되기 위해서는 교사에게 메타버스에 대한 기초적인 지식, 메타버스 수업에 대한 포용성, 메타버스 플랫폼 자체에 대한 기능적 지식 등이 먼저 자리잡아야 한다. 또한, 메타버스 수학 수업을 수강하는 학생들에게는 사이버 공간에서 일어날 수 있는 다양한 윤리적인 문제들에 대한 디지털 소양 교육을 통해, 사이버 공간에서 활발하게 일어나는 학생들 간 상호작용에 주의를 기울이도록 해야 한다.
넷째, 메타버스 수업 공간에서 발생할 수 있는 비과제 행동 지도에 대한 대처가 필요하다. 수학 문제를 해결하지 않고 메타버스 학습 공간을 돌아다니거나 수학 문제를 스스로 해결하지 않고 답만 입력하는 경우가 발생할 수 있다. 이에 메타버스 학습 공간에 대한 단순한 흥미가 아닌 학습 동기를 지속적으로 유발할 수 있는 방안에 대한 논의가 필요하다. 또한 비과제 행동 발생 시, 오프라인에서 교사의 관찰에 기반하여 제공되는 피드백뿐만 아니라 메타버스 내에서 학생의 활동의 관찰하고 피드백을 제공할 수 있는 방안이 마련된다면 효율적인 수업이 이루어질 수 있을 것이다.
마지막으로, 메타버스를 활용한 수학 수업에서의 교사의 역할 및 전문성에 대해 보다 세밀한 연구를 할 필요가 있다. 수학교육에서 메타버스 기술의 도입 및 확장은 교수 설계의 주체인 교사의 역할 변화를 초래하게 될 것이다. 교사는 메타버스 활용 수업 설계 과정에서 메타버스 학습 환경 및 학습자 분석을 기반으로 수업 목표 및 내용의 적절성, 학습원리의 연계성, 평가 방법 등을 고려하면서 교수 설계에서 창의성을 발휘할 수 있도록 노력해야 한다. 또한, 수업 중 메타버스 학습 공간 안에서 자신의 수준과 속도에 맞춰 개별학습을 수행해 나가는 학생들을 전체적으로 어떻게 관리하고 상호작용할 것이며, 그 과정 속에서 세밀한 개별적인 피드백을 어떠한 방법으로 제공할 것인가에 대한 고민이 필요하다. 이러한 메타버스 시대의 교사의 역할 변화 및 전문성에 대한 구체적인 논의가 본격적인 도입에 앞서 충분히 이루어졌을 때 그 효과를 누릴 수 있을 것이다.
