창의융합형 인재 양성 위한 교수-학습방법 : PBL(Problem-Based Learning)

[KSP원장]

문제중심학습(PBL) 모형은 1960년대 이래로 의학, 경영학, 법학 등 여러 학문 영역에서 널리 사용되고 있다. 그러나 우리나라 학교교육에서는 아직 제한적으로만 활용되고 있다. 조연순 외(2003)은 문제중심학습(Problem-Based Learning; PBL)이란 복잡한 실제 세계에서 나타내는 현상을 비구조화된(ill-structured)문제의 형태로 제시하여 학생 스스로 의미 있는 해결방법을 찾아내게 함으로서 교과지식과 과정지식뿐만 아니라 문제해결전략을 동시에 가르치는 구성주의적 접근 방법을 적용한 교수전략이라고 정의하였다.

Barrows(1994)의 정의에 의하면 넓은 의미의 PBL은 “학습자들에게 실제적인 문제를 제시하고, 그 제시된 문제를 해결하기 위해 학습자들 상호간에 공동으로 문제 해결방안을 강구하고, 개별학습과 협동학습을 통해 공통의 해결하는 일련의 과정에서 학습이 이루어지게 되는 학습방법이다”라고 하였다.

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PBL의 가장 큰 매력은 학생들이 활동 속으로 빠져드는 것이다. PBL은 학생이 스스로 활동할 수 있도록 하는 일종의 창의적으로 건설적인 활동이며, 교수자가 수업을 고안하여 경험을 공유하고 학생들이 스스로 해결책을 찾도록 돕는 것이다(Bagwell, M., & 한기순, 2010). Glickman은 ‘학습자는 실제 활동으로부터 배운다’는 간결한 논리를 통해 PBL을 지지하였다. 진보주의 교육철학에 이론적 기초를 두는 교수학습 접근을 종합하여 구성주의라고 부른다. 구성주의 교육은 학습자의 마음에 지식이 구성되어 간다고 보았다. 학습자 각자가 경험하는 세계에 적합하도록 자기 자신만의 열쇠(지식)를 맞추는 과정이 구성주의 교수학습이론이다. 학습자 스스로 지식을 구성해 간다는 구성주의 관점에 기초한 PBL 모형은 창의성 교육에서도 그 유용성이 인정된다.

PBL은 문자 그대로 어떤 구체적 문제(problem), 사례(case), 과제(task)를 중심으로 전개하는 교수․학습 모형이다. 전통적인 교수학습에서는 명제, 법칙, 규칙과 같은 추상적이고 일반화된 내용으로부터 출발하여 실질적 응용 단계로 이어지는 방식으로 학습을 진행한다. 반면에 PBL에서는 먼저 학습자의 실제 생활이나 그들의 관심․흥미와 직접 관련된 문제 중심으로 학습을 펼쳐간다. 학습자는 비구조화된 문제 상황을 접하게 되며 구체적인 상황에 근거한 ‘문제’를 풀어가면서 학습자는 사진의 개별적 경험을 점차 일반화한다.

PBL에서 다루는 ‘문제’는 단순한 ‘질문’이 아니다. 드라마나 영화 각본과 마찬가지로 구체적인 상황, 배경, 인물, 사건을 포함하는 문제이다. 학습자의 역할은 이해 당사자, 주인공, 문제 해결자이다. 학습자는 진짜 문제를 발견하고 사고와 탐구를 통해 실현 가능한 해결책에 도달하는 과정에서 주도적으로 학습한다. 또한 PBL에서 교사는 학습자로 하여금 실제 문제를 탐구하고, 질문하고, 기존의 사고에 도전하도록 안내한다. PBL은 복잡하고 실제적인 문제를 조사하고 해결하는 집중적이고 경험적인 학습으로서 복잡한 실제 세계에서 경험하는 문제에 더욱 적합하다. 학생 스스로 의미 있는 해결 방법을 찾아내도록 함으로써 교과지식뿐만 아니라 문제 해결 전략을 동시에 학습한다.

PBL의 핵심은 해답 자체가 아니라 문제를 다루는 과정이다. 학습자 나름대로 자신이 지닌 경험적 지식, 관심, 배경을 활용하여 문제에 접근하고, 필요한 자료를 구하고, 여러 사람의 견해를 비교하여 최선의 대안을 찾고, 자신이 도달한 결론을 주장하고 설득하는 등의 문제 해결과정을 총체적으로 학습한다. PBL 과정에서 터득한 경험적 지식을 실제 삶의 문제에 효과적으로 전이함으로써 유능한 인간으로 살아간다.

전통적인 교수학습과 PBL의 가장 큰 차이점은 그 명칭에서 알 수 있는 것처럼 학습에 도입되는 문제가 개방적(open-ended), 비구조적(ill-structured)인 성격을 띠고 있다는 것이다. PBL에서는 학생들에게 문제를 제시하는 것으로부터 단원이 시작되며 학생들은 단원이 끝날 때까지 그 문제를 자기 주도적으로 해결하게 된다. 즉, 문제를 해결하거나 명확히 이해하기 위한 정보가 매우 제한적으로 포함되어 제시되므로 학생의 능력과 관심의 정도에 따라 서로 다른 문제가 정의될 수 있으며 문제를 해결하기 위해서 단순한 공식이나 지식을 적용하기 보다는 추가적인 정보를 찾고 계속적인 탐색을 하는 탐구의 과정이 필요하다. 또한, 이러한 탐구를 수행하는 과정에서 문제에 대한 생각이 바뀔 수도 있으며, 문제가 완전히 이해되기 전에 해결책이 요구될 수도 있고, 학습자로 하여금 다양한 해결책을 생각해내게 하는 특성을 가진다.

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이와 같은 문제의 특성이 일반 학습에서 다루는 문제와 PBL에서 다루는 문제는 매우 다른 특성을 가지고 있다. 따라서 PBL에서는 학생들이 제시된 문제 상황을 이해하고 문제에 대해서 알고 있는 것과 알지 못하는 것, 알아야 하는 것, 해야 하는 것을 파악하는 과정을 통해서 문제를 발견․정의하는 과정이 꼭 필요하다.

<표> PBL의 문제탐색 단계

PBL을 활용한 수업의 예는 다음과 같다. 화학에서 수용액에 존재하는 이온들의 반응 중 앙금생성반응을 통해 이온을 검출할 수 있다는 것을 학습한다고 가정하자. 기존의 전통적인 과학수업에서는 수용액에 전하를 띤 입자가 존재하고 이를 이온이라고 부른다는 것을 먼저 학습하게 된다. 중성인 원자가 전자를 잃게 되면 양이온, 전자를 얻게 되면 음이온이 된다. 일부 양이온은 특정 음이온과 만났을 때 물에 녹지 않는 앙금을 생성한다. 이러한 앙금생성 반응을 이용하면 수용액 중에 존재하는 이온의 종류를 알 수 있고, 그것을 실험을 통해 확인해보는 과정으로 전통적인 과학수업이 진행된다. 그 반면에 PBL방식의 수업은 다음과 같이 진행될 수 있다. 3~4명의 학생으로 소집단을 구성하고 소집단에 다음과 같은 문제를 제시한다.

이 문제를 해결하는 과정에서 학생들은 마실 수 있는 물의 기준, 물에 흔히 포함되는 오염물질, 그 오염물질을 확인하는 방법, 오염물질을 제거하는 방법 등에 대해 자신들이 알고 있는 것, 더 알아야 할 것 등에 대해 다양한 논의를 하게 된다. 자신들이 알고 있지 못한 것, 더 알아야 할 것에 대해서는 각자 활동 계획을 수립하여 분담하여 학습을 수행한다. 각자 학습한 것을 반영하여 최종적인 문제 해결 방법을 프리젠테이션으로 발표하게 된다. 발표 결과를 보면 조별로 매우 다양하고 창의적인 것을 볼 수 있는데 이것이 바로 PBL이 지닌 가장 큰 장점이라고 할 수 있다. 미래 창의·융합형 인재를 기를 수 있는 교수-학습방법의 조건은 다음과 같다(조향숙, 2011).

- 학생의 미래를 준비하는 교육

- 체험, 지식 활용, 문제 해결 위주의 교육

- 지식이 어디에 사용되는지, 왜 배우는지 알고 실생활 문제를 해결하기 위한 교육

- 문제를 정의하는 교육

- 학생의 창의적 아이디어가 드러나는 교육

- 학생이 서로 협력할 수 있는 교육

- 교사가 안내하는 교육

- 프로젝트형 교육

이러한 조건에 가장 부합되는 교수-학습방법이 PBL이라고 할 수 있다. PBL이 학교현장에서 널리 적용된다면 학생들의 창의성을 계발할 수 있는 중요한 기회를 제공할 수 있을 것이라고 생각한다.

◈ 참고문헌

○ Bagwell, M., & 한기순 (2010). 창의성의 이해. 한국교총 영재교육원.

○ 조연순, 이혜주, 백은주, 임현화(2003). 문제중심학습(PBL)을 위한 문제개발 절차 연구: 초등과학 교과를 중심으로. 교육과정연구, 21(3), 215-242.

○ 조향숙(2011). STEAM 수업유형과 국내․외 우수사례. 제1기 대학부설 영재교육원 지도교수 워크숍 자료집. 한국과학창의재단.

글_ 유 미 현 교수 (아주대학교)

수도‧중부권 초등 창의교육 거점센터 (아주대)

출처_ 크레존