데이터 기반 맞춤형 수업을 위한 수학과 대시보드 설계: 인지진단 평가 플랫폼 ‘MathCoDi’를 중심으로
Designing a mathematics dashboard for data-driven personalized instruction: Focusing on the cognitive diagnostic assessment platform ‘MathCoDi’
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초록
학습자 중심의 수업을 강조하는 교육 패러다임의 변화에 따라 개별 학습자들의 요구, 목표, 선호 등을 반영한 맞춤형 교육에 대한 사회적 요구가 증가하고 있다. 이러한 맞춤형 교육은 특히 수학 교과에서 활용 가능성이 높다. 수학 교과는 누적적이고 위계적인 특성으로 인해 학습 부진이 쉽게 발생하고, 이에 따른 학력 격차가 심화되기 쉬운 과목으로 맞춤형 교육의 필요성이 더욱 크다. 실제로 2023년 국가수준 학업성취도 평가 결과, 수학 교과의 기초학력 미달 비율은 다른 교과에 비해 높은 수준으로 나타났다. 그러나 큰 학급 규모, 교사의 행정 업무 부담 등으로 인해 학교 현장에서 개별 학생에게 맞춤형 수업을 제공하는 데에는 현실적인 제약이 존재한다. 이에 본 연구는 중등학교 수학 교과에서 활용 가능한 데이터 기반 맞춤형 수업 지원을 목적으로, 인지진단 평가 플랫폼(MathCoDi)을 기반으로 한 교사용 대시보드를 설계하고, 그 타당성을 검증하였다. 초기 대시보드는 임철일과 동료들(2024)이 제시한 수학과 교사용 대시보드 설계원리에 따라 개발되었으며, 전문가 대상의 1차 및 2차 타당화와 현장 교사 대상 적용을 통해 내적·외적 타당성을 확인하였다. 최종 대시보드는 평가과제별 대시보드, 평가그룹별 대시보드, 인지요소 숙달통계, 사용설명 영역으로 구성되었다. 본 연구는 수학과에서 인지진단 평가 결과를 기반으로 학습자의 인지요소별 숙달도를 정밀하게 진단하고, 이를 수업 설계에 실질적으로 활용할 수 있는 구체적이고 체계적인 지원 도구를 마련했다는 데에 의의를 가진다.
Abstract
As the educational paradigm shifts toward learner-centered instruction, demand continues to grow for personalized teaching that reflects each learner’s needs, goals, and preferences. This dynamic is particularly evident in mathematics education, where the cumulative and hierarchical structure of content can easily result in learning gaps and notable disparities in achievement levels. Recent national assessments in Korea have revealed that the proportion of underperforming students in mathematics is significantly higher than in other subjects. However, practical constraints, including large class sizes and administrative burdens, hinder the implementation of personalized instruction. This study addresses this challenge by supporting data-driven personalized instruction in secondary mathematics; specifically, it designs and validates a teacher dashboard based on the MathCoDi cognitive diagnostic assessment platform. The dashboard was developed according to the design principles of Lim et al. (2024) and refined through two rounds of expert validation and three months of field application with mathematics teachers. The final dashboard includes task-level and group-level views, cognitive mastery statistics, and user guidance. This study provides a practical and systematic tool to aid mathematics teachers in interpreting diagnostic assessment results and effectively incorporating them into instructional planning.