Development and Application of a WOE-based Smart Learning System for Improving Written Problem Ability of Students with Learning Disabilities

Students with learning disabilities need special education programs. In the traditional class, those students may not be satisfied with their studies. Thus, it is important to provide individualized class for those students. Classes using smart devices may give one of the solutions for individualized class. Unlike the typical mathematical problems, written problems require students to use various cognitive strategies, mathematical reasoning, inference ability, and so on. In this sense, written problems are good tools to develop the logical minds for students with learning disabilities. In this paper, a WOE-based smart learning system is proposed to help those students develop learning abilities. The proposed system has the following characteristics. First, students can learn naturally problem-solving abilities by following the work-out examples given from experts. Second, the proposed system can invoke motivation and interests of students using attractive icons and guidance rules provided with smart phone. Third, the proposed system can provide self-directed study for those students. The proposed system is applied for some students with learning disabilities. The following results are obtained. First, the individualized study can be possible since the system can provide continuous feedbacks and level-differentiated classes. Second, students can increase written problem solving abilities with natural understanding of study contents from smart phone. Finally, satisfaction, study motivation, and self-concept of students are increased through their successful experience during study processes.

학습장애학생의 문장제 문제 해결 능력향상을 위한 WOE기반 스마트러닝 시스템의 개발 및 적용

문장제 문제는 단순한 수학적 수식으로 구성된 연산문제와는 달리 언어적으로 표현된 문제 안에서 수학적 내용을 찾아 그것을 수식으로 표현하는 과정을 필요로 한다. 이는 고차원적인 인지적 전략을 요구하며 학습자는 수학적 사고력과 추론능력, 이해력, 언어와 읽기 등을 고루 활용해야 한다. 하지만 대부분의 학습장애학생들은 문장제 문제를 해결하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 학습장애학생이 인지적 과부하를 적게 받으면서 인지적 전략을 학습할 수 있으며 또한 학생들에게 전문가의 예시를 단계적으로 제시하는 WOE (Work-Out Examples: WOE) 기반 스마트러닝 학습시스템을 제시한다. 본 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, WOE를 순차적으로 따라하면서 학습자는 인지적 부하 없이 자연스럽게 문제해결전략을 습득할 수 있다. 둘째, 학습자의 학습 동기를 높이고 흥미를 유발시킨다. 셋째, 시공간을 초월한 학습이 가능하기 때문에 학습자 스스로 학습을 조절하는 자기주도적 학습능력이 향상될 수 있다. 본 시스템의 적용결과는 다음과 같다. 첫째, 학습장애학생의 수준에 맞는 학습 단계가 제공되고 지속적인 피드백이 있기 때문에 학습자의 개별화학습이 가능하였다. 둘째, 학습자들이 학습내용을 자연스럽게 습득함으로써 문장제 문제해결능력이 향상되었다. 셋째, 학습과정에서의 성공경험으로 인하여 학습에 대한 자신감 및 학습동기가 향상되고 긍정적인 자아개념이 형성되었다.