[논문 리뷰] A review of problem- and team-based methods for teaching statistics in Higher Education

Jones, Elinor, Palmer, Tom|arXiv (Cornell University)|2019. 10. 01.

Statistics Education and Methodologies인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 고등교육에서 통계 교육을 위한 효과적인 활동 중심 학습 모델로 문제기반학습(PBL)과 팀기반학습(TBL)을 검토하며, 전통적인 강의 중심 교육에서 협업적이고 탐구 중심의 방법으로의 전환을 주장한다. 두 접근 방식이 학생의 참여도, 깊이 있는 이해, 실용적 역량 향상에 기여함을 입증하며, 특히 응용 통계 과정에서 효과적임을 보이며 교육 연구 및 교사용 실천 전략을 제시한다.

ABSTRACT

The teaching of statistics in higher education in the UK is still largely lecture-based. This is despite recommendations such as those given by the American Statistical Association's GAISE report that more emphasis should be placed on active learning strategies where students take more responsibility for their own learning. One possible model is that of collaborative learning, where students learn in groups through carefully crafted `problems', which has long been suggested as a strategy for teaching statistics. In this article, we review two specific approaches that fall under the collaborative learning model: problem- and team-based learning. We consider the evidence for changing to this model of teaching in statistics, as well as give practical suggestions on how this could be implemented in typical statistics classes in Higher Education.

연구 동기 및 목표

• 영국 고등교육 통계 과정에서 오랫동안 지속되는 강의 중심 교육의 지배적 지위에도 불구하고 활동 중심 학습에 대한 잘 정립된 권고가 존재하는 데도 불구하고 이를 해결하고자 한다.
• 특히 응용 및 실습 모듈에서 문제기반학습(PBL)과 팀기반학습(TBL)의 효과성과 실현 가능성을 평가하고자 한다.
• PBL 및 TBL를 통계 과정에 구현하기 위한 실천적이고 증거 기반의 지침을 교사들에게 제공하고자 한다. 이는 하이브리드 및 점진적 접근 방식을 포함한다.
• 협업적이고 그룹 기반의 학습 모델이 이론적 통계 모듈의 기술적 및 수학적 요구 조건에 어떻게 적응될 수 있는지 탐색하고자 한다.
• 반성, 동료 평가, 실제 문제 해결을 통계 커리큘럼에 통합함으로써 학생 학습 성과를 향상시키는 데서 기대되는 이점을 부각하고자 한다.

제안 방법

• 고등교육 분야의 PBL 및 TBL에 관한 기존 문헌에 대한 체계적 검토로, 통계 및 과학, 기술, 공학, 수학(STEM) 분야에 집중한다.
• PBL 및 TBL 프레임워크 비교: PBL은 학생 주도의 문제 해결과 멘토링 지도를 강조하며, TBL은 사전 독서 이후 지식의 팀 응용을 포함한다.
• 실행 전략 분석: 단계적 도입, 동료 피드백 통합, 두 접근 방식의 요소를 융합한 하이브리드 모델 포함.
• 학생 참여도, 유지율, 역량 개발에 관한 연구를 포함한 활동 중심 학습에 관한 교육 연구 증거 통합.
• 커리큘럼 재설계를 위한 실천적 권고: 문제 설계, 팀 편성, 지도자 역할, 평가 방법.
• 다양한 교육 환경에서의 영향력 있고 확장 가능한 구현을 지원하기 위한 온라인 및 수정된 PBL 및 TBL 변형 고려.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 고등교육에서 통계 교육에 있어 문제기반학습(PBL)과 팀기반학습(TBL)의 효과성은 어떻게 비교될 수 있는가?
• RQ2 PBL 및 TBL가 통계 수업에서 학생의 참여도, 이해도, 유지율 향상에 기여한다는 데 대한 증거는 무엇인가?
• RQ3 수학적 및 이론 중심의 통계 모듈에서 PBL 및 TBL를 구현할 때의 실질적 과제와 해결 방법은 무엇인가?
• RQ4 PBL 및 TBL는 통계 교육에서 온라인 또는 하이브리드 환경에서 어떻게 효과적으로 적응될 수 있는가?
• RQ5 기존의 강의 중심 통계 과정에 완전한 커리큘럼 재설계 없이 PBL 및 TBL를 점진적으로 도입할 수 있는 방법은 무엇인가?

주요 결과

• PBL 및 TBL는 전통적인 강의 중심 교육에 비해 학생의 참여도를 크게 향상시키고 통계 개념에 대한 깊이 있는 이해를 촉진한다.
• 의료 및 법학 분야를 포함한 여러 분야에서의 증거는 PBL 및 TBL가 문제 해결, 협업 및 의사소통 역량을 기르는 데 효과적이라는 것을 뒷받침한다.
• 팀기반학습(TBL)은 사전 독서와 동료 피드백을 병행할 경우 지식 적용 및 책임감 향상에 특히 효과적이다.
• 문제기반학습(PBL)은 문제의 복잡성과 실제 세계적 맥락이 있을 경우 자율 학습과 비판적 사고를 지원한다.
• 이론적 통계 과정에서도 그룹 기반 학습의 구현은 가능하지만, 철저한 설계가 필요하며 단계적 또는 하이브리드 접근 방식의 도움을 받을 수 있다.
• PBL 또는 TBL를 선택적 주제나 세션을 통해 점진적으로 도입하는 교사들은 학생의 수용도를 높이고 교육적 변화에 대한 저항을 줄일 수 있다.