본 연구는 중학생의 영어 학업성취도 향상 및 영어과 핵심역량의 증진을 위한 학습자 중심의 교수·학습 방법으로서 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업 설계안을 설계하고 실행하며, 양적분석과 질적 분석을 통해 수업의 효과성을 검증하는데 목적이 있다.
먼저 연구문제 1인 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업 설계안 개발을 위한 전체적인 연구방법은 형성적 연구방법론을 사용하였으며, 세부적인 연구의 절차는 ADDIE(Analysis, Design, Development, Implementation, Evaluation)의 분석, 설계, 개발, 실행, 평가의 과정에 따라 실시하되 형성평가를 통한 수정·보안 및 재실행의 과정을 추가하였다. 연구의 대상은 중부지역 광역시에 위치한 Y중학교의 1학년 학생 4개반 122명 중 특별교육대상자인 1명을 제외한 121명을 대상으로 하였다. 연구문제 2인 효과성 검증을 위해 먼저, 학생들의 영어 학업성취도와 영어 핵심역량의 사전-사후 결과를 수집하여 분석하였으며, 학생 면담을 통해 학생들이 인식한 수업의 효과성을 도출하였다. 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업 설계안은 다음과 같다. 먼저, PBL 단계는 문제제시를 포함하는 문제 확인 및 정의, 문제 해결안 모색 및 도출, 문제 해결안 발표 및 평가, 성찰의 단계로 구분되며, 각각의 단계는 플립드러닝의 단계에 따라 수업 전(Pre-class), 수업 중(In-class), 수업 후(Post-class)로 구분하여 세부적인 교수·학습 활동을 설계하였다. 다음으로 설계안에 따라 필요한 세부적인 교수·학습 과정안, 사전학습 동영상, 학습자료 및 평가 양식을 개발하여 실행하였다. 1차 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업 실행 후에는 형성평가를 실시하여 문제점과 개선점을 도출하였으며, 이를 바탕으로 설계안을 수정·보완하여 2차 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업을 실행하였다. 연구문제 1의 연구는 2021년 1월 1일부터 2021년 7월 9일까지 약 6개월간 진행하였다.
둘째, 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업에 따른 영어과 학업성취도 향상에 대한 효과성 검증을 위해 충남대학교 응용교육과학연구소에서 개발한 기초학력진단검사 G형과 H형을 활용하여 사전검사와 사후검사를 실시하였으며, 학업성취도 사전검사에 따라 중위수(median)를 기준으로 상위와 하위 집단으로 구분하였다. 학업성취도의 변화가 집단 간에 차이가 있는지를 밝히기 위해 대응표본 Wilcoxon 부호 순위 검정(Related-Samples Wilcoxon Signed Rank Test)을 집단별로 실시하여 분석한 결과, 유의도는 상, 하 집단 모두 p<.001로 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업 참여로 인하여 상, 하 집단 모두 학업성취도 점수가 통계적으로 유의하게 변화한 것으로 나타났다.
셋째, 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업의 영어과 핵심역량 향상에 대한 효과성을 검증하기 위해 구경연(2020)이 개발한 초등학교 고학년과 중학생을 대상으로 한 영어과 핵심역량 자가평가 도구를 리커트 척도에 의한 설문지로 변환하여, 사전-사후검사를 실시하여 자료를 수집하였다. 핵심역량의 변화가 상, 하 집단 간에 차이가 있는지 분석하기 위하여 개체 내 요인인 사전-사후 시점 요인과 개체 간 요인인 학업성취도 상, 하 집단이 혼합된 혼합형 반복측정 분산분석(mixed and repeated measures ANOVA)을 실시하였다. 분석 결과, 영어의사소통역량에 대한 시점과 집단의 주효과가 유의하였고, 자기관리역량의 경우에도 시점과 집단의 주효과가 유의하게 나타났다. 공동체 역량은 시점의 주효과는 유의하게 나타났으나, 집단의 주효과는 통계적으로 유의하지 않았다. 영어의사소통역량, 자기관리역량, 공동체역량에서 집단과 시점 간의 상호작용 효과는 통계적으로 유의하게 나타나지 않았다. 다만, 지식정보처리역량의 경우에는, 시점과 집단의 주효과가 유의하고 무엇보다 다른 핵심역량과 달리 집단과 시점 간의 상호작용 또한 유의한 것으로 나타났다. 상호작용의 효과 크기는 Cohen’s f=.302로 중간 정도의 효과 크기로 나타났다(Cohen, 1992). 마지막으로, 전체 핵심역량에 대한 분석 결과를 살펴보면 시점과 집단의 주효과가 유의하였고, 집단과 시점 간에 상호작용 또한 유의하게 나타나 전체 핵심역량은 시점에 따라 집단 간 차이를 보였다.
넷째, 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업 실행 후 학생들이 인식한 교육적 효과성을 분석하기 위해 7명의 학생들을 선발하여 1대 1 면담 조사를 실시하였다. 분석 결과, 학생들은 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업이 개별학습을 통한 자기주도적 학습능력 향상과 교실 수업 이해도의 향상, 협력학습을 통한 과제 수행 몰입도의 향상과 공동체 역량의 향상, 교사의 관찰과 피드백을 통한 학생 과제 수행 능력의 향상 및 교사-학생 간의 의사소통의 활성화, 반성을 통한 학습 활동의 개선과 성취감 및 자신감의 획득에 효과적인 것으로 인식하고 있었다. 다만, 학생들이 인식하는 이러한 효과성에도 불구하고 꾸준한 사전학습 수행의 어려움, 상위학습자들의 리더로서의 어려움, 하위학습자들의 영어로 수행하는 PBL 과제에 대한 어려움, 모둠원들간의 의사소통과 의견 결정의 어려움 등은 여전히 남아있는 문제점으로서 해결을 위한 연구자의 지속적인 연구와 노력이 요구되어진다.
본 연구의 연구 결과를 통해 발견한 논의 사항은 중학교 영어 수업에서의 플립드러닝 기반 PBL 수업이 가지는 함의점으로서, 먼저 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업은 학생들의 영어 의사소통 능력 향상에 효과적인 학습 상황을 제공하며, 중학교 1학년 자유학년제 영어 수업에 많은 시사점을 제시하고 있다는데 의의가 있다. 또한, 중학교 영어 수업에서의 플립드러닝 기반 PBL 영어 수업이 학습자 특히, 하위학습자의 영어 학업성취도와 영어과 핵심역량에 미치는 유의미적 효과성을 확인하였다는 점이다.
이 연구는 중학교 영어 수업에서의 플립드러닝 기반 PBL 수업의 실제 적용 가능성을 밝히고 영어 학업성취도 및 영어과 핵심역량에 미치는 효과를 밝혔다는 점에서 의의가 있다. 더 발전적인 후속 연구를 위한 제언은 다음과 같다. 첫째, 플립드러닝 기반의 PBL 수업의 실행에 대한 교사의 부담감을 낮추기 위한 다양한 교사 연수 프로그램과 교수·학습 자료의 제공이 요구된다. 둘째, 중학교 2, 3학년의 일반학기 영어 수업에 적용하여 효과성을 검증하는 추후연구가 필요하다.

This study aims to design and implement an English Problem-Based Learning (PBL) class based on flipped learning as student-centered teaching and learning method to enhance the academic achievements of middle school students in English and promote their key competencies in English as well as test the effectiveness of classes through quantitative and qualitative analysis.
A formative methodology was used as an overall research method to develop an English class based on flipped learning for Research Question 1. Detailed research procedures followed the process of ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, and Evaluation) with added processes of revision, supplementation, and re-implementation through formative evaluation. The subjects included 121 students from four 7th grade classes out of 122 students at Y Middle School in a metropolitan city in the central region of Korea, with one special education student excluded. For Research Question 2, which tested effectiveness, the researcher collected and analyzed pre-and post-test results regarding the academic achievements of students and key competencies of English skills. The students were interviewed to examine the effectiveness of the classes based on their own perceptions. The main findings are summarized as follows:
First, an English class based on flipped learning was made in the following procedure: the PBL stage consisted of checking and defining a problem, including a problem in presentation, exploring and identifying a solution, presenting it to others, evaluating, and reflecting. In each of these steps, pre-, in-, and post-class teaching and learning activities were designed in detail according to the stages of flipped learning. Next, the researcher developed and implemented a detailed teaching and learning process plan, preliminary learning video, learning material, and evaluation format needed according to the design. A formative evaluation was carried out after the first round of an English class based on flipped learning to identify problems and improvement measures. Based on the evaluation, the design was revised and supplemented in the second round of an English class based on flipped learning. Research Question 1 was investigated for approximately six months from January 1~July 9, 2021.
Secondly, pre-and post-tests were conducted with Types G and H of Basic Academic Skills Diagnosis Test developed by the Applied Measurement & Evaluation Center at Chungnam National University to test the effectiveness of an English class based on flipped learning for enhanced academic achievements in the subject of English. The research subjects were divided into upper-level and lower-level groups based on their median scores in the preliminary test of academic achievements. The Related-Samples Wilcoxon Signed Rank Test was conducted for each group to examine any differences in changes to academic achievements between the groups. The analysis results show that the significance level was p<.001 for both the upper and lower group, which means that both groups had statistically significant changes to their scores of academic achievements after participating in an English class based on flipped learning.
Thirdly, a self-evaluation instrument for the key competencies of English, which was developed by Gu Gyeong-yeon(2020) for upper grades in elementary school and middle school students, was converted into a questionnaire based on a Likert scale to test the effectiveness of an English class based on flipped learning for the enhancement of key competencies. Data were collected both pre-and post-test. Mixed and repeated measures of ANOVA were performed with a mix of a within-subject factor, the pre-and post-test timing, and a between-subject factor for academic achievements in the upper-level and lower-level group to analyze any differences to the changes of key competencies between the groups. The analysis results show that timing and groups had significant main effects on the competencies of communication in English and self-management. Timing had significant main effects on the community competency, but assigned groups offered no statistically significant changes to this area of the study. There were no statistically significant interactive effects of groups and timing on the competencies of communication in English, self-management, and community. Timing and groups had significant main effects on the competency of knowledge and information processing. There were significant interactions between groups and timing for competency, unlike other key competencies. The interactions had a median effect size of Cohen’s f=.302 (Cohen, 1992). The analysis results of the entire core competencies show that timing and groups had significant main effects and that there were significant interactions between groups and timing, which points to differences in the entire key competencies between the groups according to timing.
Finally, a one-on-one interview was conducted with seven students to analyze the educational effectiveness of an English class based on flipped learning recognized by them. According to the analysis results, the students perceived that English classes based on flipped learning were effective for improving self-directed learning abilities through individual learning and understanding in classroom lessons, enhancing task performance commitment and community competency through collaborative learning, increasing task performance abilities through the observation of teachers and feedback and promoting improvement, a sense of achievement, and self-confidence in learning activities through activated teacher-student communication and reflection. Despite this effectiveness recognized by students, there were remaining issues, such as difficulties with consistent pre-class learning, difficulties with upper-level students as acting leaders, difficulties with lower-level students accomplishing PBL tasks in English, and communication and decision-making difficulties amongst the members. Researchers should address these difficulties through ongoing research and effort.
These findings led to a discussion about the effectiveness of an English PBL class based on flipped learning for English lessons in middle school. English PBL classes based on flipped learning are significant as they offer a learning situation that is seen as effective for improving the students'' communication skills in English. It has many significances on the English lessons for 7th grade in the free grade system in middle school. The findings also demonstrated the significant effectiveness of flipped learning-based PBL English lessons for the academic achievements and key competencies in the English language ability of the students. This is predominantly the case for lower-level students in middle school English classes.
This study holds its significance by demonstrating the actual applicability of flipped learning-based PBL English lessons to English classes in middle school and their effects on the academic achievements of students and core competencies in English. This study has introduced some proposals for a more developmental follow-up study: first, various in-service programs, along with teaching and learning materials, should be provided to teachers so that they may properly implement an ideal English PBL class based on flipping learning; lastly, a follow-up study should implement an English PBL class based on flipped learning to 8th and 9th grade English classes during a standard semester to test their effectiveness.