[논문 리뷰] Engagement, integration, involvement: supporting academic performance and developing a classroom social network

Eric A. Williams, Justyna P. Zwolak외 2명|arXiv (Cornell University)|2017. 06. 13.

Innovative Teaching and Learning Methods인용 수 7

한 줄 요약

이 연구는 네트워크 분석을 활용하여 협동 학습 환경에서 학생 간 상호작용이 학업 성취도에 어떻게 영향을 미치는지 분석한다. 연구 결과, 학생의 중심성, 특히 가까움 중심성은 이전 성적평균(GPA)을 초월하여 향후 성적을 유의미하게 예측하였으며, 이 효과는 학기의 후반부에 나타났다. 이는 교실 내 사회적 네트워크가 의미 있게 발달하고 학습을 지원한다는 것을 확인한다.

ABSTRACT

Theories developed by Tinto and Nora identify academic performance, learning gains, and involvement in learning communities as important facets of student engagement that support student persistence. Collaborative learning environments, such as those employed in the Modeling Instruction introductory physics course, are considered especially important because they provide students with the academic and social support required for success. Due to the inherently social nature of collaborative learning, we examined student social interactions in the classroom using Network Analysis. We used student centrality, a family of measures that quantify how connected or central a particular student is within the classroom network, to measure student engagement longitudinally over multiple times during the semester. Bootstrapped linear regression modeling showed that student centrality predicted future academic performance over and above prior GPA for five out of the six centrality measures tested; in particular, closeness centrality explained 29% more of the variance than prior GPA alone. These results confirm that student engagement in the classroom is critical to supporting academic performance. Furthermore, we found that this relationship emerged from social interactions that took place in the second half of the semester, suggesting the classroom network developed over time in a meaningful way.

연구 동기 및 목표

• 협동 학습 환경에서 학생의 사회적 상호작용을 통한 참여가 학업 성취도에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해.
• 교실 내 사회적 네트워크의 종단적 발달과 학습 결과 간의 관계를 검토하기 위해.
• 교실 네트워크에서의 학생 중심성 측정치가 이전 GPA를 초월하여 향후 학업 성취도를 예측할 수 있는지 확인하기 위해.
• 학기 동안 네트워크 중심성과 학업 성취도 간의 관계가 언제 나타나는지 탐색하기 위해.

제안 방법

• 모델링 인스트럭션 물리 수업에서 학생 간 상호작용을 맵핑하기 위해 응용 네트워크 분석을 수행하였다.
• 개별 학생의 교실 네트워크 내 연결 정도를 정량화하기 위해 6개의 중심성 측정치(예: 도수, 가까움, 간섭)를 계산하였다.
• 이전 GPA를 통제하면서 중심성 측정치가 향후 학업 성취도를 예측하는지 검증하기 위해 부트스트래핑 선형 회귀를 사용하였다.
• 학기 동안 다수의 시점에서 상호작용 데이터를 수집하여 네트워크 구조의 종단적 변화를 평가하였다.
• 특히 학기의 후반부에 집중하여 예측 관계가 언제 나타나는지 규명하기 위해 분석을 수행하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 학생의 교실 내 사회적 네트워크 중심성이 이전 GPA를 초월하여 향후 학업 성취도를 얼마나 잘 예측할 수 있는가?
• RQ2 네트워크 중심성과 학업 성취도 간의 관계는 학기 전반에 걸쳐 어떻게 변화하는가?
• RQ3 협동 학습 환경에서 학업 성취도를 가장 잘 예측하는 중심성 측정치는 무엇인가?
• RQ4 학기 동안 네트워크 중심성이 학업 성취도에 미치는 예측력이 어느 순간에 유의미하게 나타나는가?

주요 결과

• 부트스트래핑 선형 회귀 모델에서 6개의 중심성 측정치 중 5개가 이전 GPA를 초월하여 향후 학업 성취도를 유의미하게 예측하였다.
• 가까움 중심성이 이전 GPA만으로는 설명할 수 없는 추가로 29%의 분산을 설명하였다.
• 중심성과 학업 성취도 간의 관계는 학기의 후반부에만 특별히 나타났으며, 이는 교실 내 네트워크 형성 과정이 발달적임을 시사한다.
• 특히 네트워크 내 중심성과 관련된 학생의 참여가 학업 성공의 강력한 종단적 예측요소였다.
• 연구 결과는 협동 학습 환경이 사회적 통합과 학업 성취를 동시에 촉진하는 데 기여함을 지지한다.
• 이 연구는 교실 내 사회적 네트워크가 정적인 것이 아니라 학습 결과와 상관관계를 가지는 방식으로 발달함을 확인한다.