[논문 리뷰] Teaching labs during a pandemic: Lessons from Spring 2020 and an outlook for the future

Michael F. J. Fox, Alexandra Werth외 2명|arXiv (Cornell University)|2020. 07. 02.

Online Learning and Analytics인용 수 35

한 줄 요약

본 논문은 2020년 봄의 긴급 원격수업에 맞춰 실험실을 적응시키는 데 대해 물리학 실험실 교수진과 학생들을 조사하고, 동기, 목표, 활동, 도전과제, 그리고 향후 원격/하이브리드 실험실에 대한 시사점을 자세히 다룬다.

ABSTRACT

We report results from a survey of lab instructors on how they adapted their courses in the transition to emergency remote teaching due to the COVID-19 pandemic. The purpose of this report is to share the experiences of instructors in order to prepare for future remote teaching of labs. We include summaries of responses to help illustrate the types of lab activities that were done, learning goals for the remote labs, motivations for instructors' choices, challenges instructors faced, and ways in which instructors and students communicated. This is a first step in a larger project as part of an NSF RAPID grant to understand what happened during the switch to remote labs and how it impacted teaching methods and student learning.

연구 동기 및 목표

• COVID-19 기간 동안 원격 실험실로 전환에서 교수진의 동기와 도전과제를 문서화한다.
• 개념과 기술 간의 변화에 특히 주목하여 학습 목표의 변화를 나열한다.
• 데이터 공유, 시뮬레이션, 영상, 가정용 키트 등 사용된 원격 실험실 활동과 자원을 기술한다.
• 원격 실험실에서 학생 주체성, 참여, 협력 및 의사소통을 평가한다.
• 향후 원격 또는 하이브리드 실험실 과정을 설계하기 위한 실행 가능한 권고안을 제공한다.

제안 방법

• 2020년 4월 30일경 수행된 106명의 교원으로부터의 129개 과목 설문조사로, 대부분의 응답은 이후 2주 이내에 수집되었다.
• 50건 이상 과목에서 2,600명 이상 학생에게 시행된 E-CLASS에 부속된 보충 학생 설문조사; 인터뷰에서 얻은 정성적 인용문.
• 정량적 결과는 도표에서 평균값과 표준오차로 제시되며, 정성적 예시는 인용문으로 제공된다.
• 탐색을 돕기 위한 라벨 태그를 사용한 예시 분류(Intro/BFY, 전공, 수업 규모, 과목 라벨).
• 동기, 학습 목표, 실험실 활동, 학생 주체성 및 의사소통을 중심으로 한 서술적 구성; 향후 권고안에 대한 종합.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 원격 실험실로 전환하려는 교사들의 동기는 무엇이었고 어떤 도전과제에 직면했는가?
• RQ2 원격 실험실에서 전환 전후 학습 목표가 어떻게 변화했는가(개념 대 기술)?
• RQ3 어떤 원격 실험 활동이 시행되었고 학습 목표와 어떻게 일치했는가?
• RQ4 원격 실험실 환경에서 학생 주체성, 참여도, 협업은 어떻게 나타났는가?
• RQ5 향후 원격 또는 하이브리드 물리학 실험 과정에 어떤 권고가 제시되는가?

주요 결과

• 교수진은 동일한 내용과 학습 목표를 달성하는 것을 목표로 했으며, 형평성 문제가 중요한 고려사항으로 부상했다.
• 가장 흔한 도전과제로는 원격 수업을 대면 수업과 최대한 유사하게 만드는 것과 시간 및 기술 제약이 꼽혔으며, 채점은 많은 경우 문제적이지 않았다.
• 전환 후 학습 목표는 개념 강화로의 전환 경향을 보였으나, 기술에 초점을 맞춘 많은 과정은 그 강조를 유지했다.
• 일반적인 원격 실험 활동으로는 분석할 데이터를 제공하고, 시뮬레이션을 사용하고, 실험 영상 보여주기, 학생이 가정에서 데이터를 수집하거나 원격으로 제어되는 장비로 작업하도록 하는 것이 포함된다.
• 가정 내 데이터 수집은 종종 가정용 재료나 우편 발송 실험 키트에 의존했으며, 형평성, 건강 및 안전 고려가 설계 결정의 방향을 인도했다.
• 비디오 시연과 ISLE 유사 활동이 상호작용을 유지하는 데 사용되었고, 개념 학습과 데이터 분석을 지원하기 위해 시뮬레이션(예: PhET, Pivot Interactives)이 널리 채택되었다.