본 연구는 학생들의 학습성향, 학생성격, 학업성취도 분석을 통한 협업 학습형태를 구성하여 스마트 기기를 활용해 학생들의 학습만족도 및 성취도에 긍정적 영향을 미칠 수 있도록 Smart-PBL 수업 모형을 개발하는 것을 목적으로 하고 있다. 이와 같은 연구목적의 달성을 위해 모형 초안을 각각 먼저 구안하였다. 모형 초안의 구안은 문헌분석을 통해 구안하였다. 이후 모형의 완성안을 마련하기 위하여 모형 초안을 초등학교 6학년 학생을 대상으로 현장적용을 실시하고 이들에게 사후 검사를 실시하여 모형의 타당도를 검증하였다. 나아가 관련 분야의 전문가들에게 형성평가를 실시하여 모형 수정안에 대한 의견을 수렴하였다.
이를 바탕으로 모형의 완성안 단계를 수업분위기 조성 단계, 문제제시 단계, 잠정적 문제해결 시도 단계, 자율학습단계, 협동학습 및 토의 학습 단계, 토론결과 발표 단계, 정리 및 평가 단계 등으로 개발되었다. 본 연구를 통하여 학생들의 학습 몰입도, 학습 흥미도, 수업 이해도, 문제해결력 등이 향상된 것으로 나타났다.