본 연구에서는 중학교 및 고등학교의 지구과학 내용에 대한 멀티미디어 학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 학습프로그램은 HTML 형식이며 텍스트, 사진, 그림, 동영상 등 다양한 내용물들로 구성되어 있다. 그리고 크게 학습 내용, 용어사전, 생활 과학, 탐구 활동, 영상 자료, 형성 평가 등 6가지 데이터베이스 요소들로 구성되어 있다. 본 연구에서 개발된 멀티미디어 학습 프로그램을 교사와 학생들에게 적용해본 결과 긍정적인 반응을 보였다. 이 프로그램은 현재 공주대학교 과학교육연구소 인터넷 흠페이지에서 무료로 제공하고 있다.
본 연구에서는 중학교 및 고등학교의 지구과학 내용에 대한 멀티미디어 학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 학습프로그램은 HTML 형식이며 텍스트, 사진, 그림, 동영상 등 다양한 내용물들로 구성되어 있다. 그리고 크게 학습 내용, 용어사전, 생활 과학, 탐구 활동, 영상 자료, 형성 평가 등 6가지 데이터베이스 요소들로 구성되어 있다. 본 연구에서 개발된 멀티미디어 학습 프로그램을 교사와 학생들에게 적용해본 결과 긍정적인 반응을 보였다. 이 프로그램은 현재 공주대학교 과학교육연구소 인터넷 흠페이지에서 무료로 제공하고 있다.
This study is aimed at the development of multimedia learning program for earth science in the middle and high school. This program was made of HTML format and includes a variety of texts, graphs, pictures, drawings, animations, and moving image materials. And it was composed of six database element...
This study is aimed at the development of multimedia learning program for earth science in the middle and high school. This program was made of HTML format and includes a variety of texts, graphs, pictures, drawings, animations, and moving image materials. And it was composed of six database elements(learning context, terminology dictionary, practical science, inquiry actvity, image material, and test item). The results of applying this program to students and teachers gave affirmative answers. The program is being offered on an internet website under Institute of Science Education of Kongju National University.
This study is aimed at the development of multimedia learning program for earth science in the middle and high school. This program was made of HTML format and includes a variety of texts, graphs, pictures, drawings, animations, and moving image materials. And it was composed of six database elements(learning context, terminology dictionary, practical science, inquiry actvity, image material, and test item). The results of applying this program to students and teachers gave affirmative answers. The program is being offered on an internet website under Institute of Science Education of Kongju National University.
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문제 정의
궁극적으로는 개발 결과를 인터넷에 올려놓아 누구나 언제 어디서든지 평생 교육 차원의 교육 자료로 활용할 수 있도록 하고자 한다.
학습자들에게 무료로 공급하는 것이다. 따라서 기존에 개발된 지구과학 관련 학습 프로그램들의 좋은 점과 문제점을 찾고 이를 본 학습 프로그램에 반영한 전자 교과서를 개발하고자 한다.
따라서 본 연구의 목적은 중학교 과학 과목과 고등학교 지구과학 과목에 수록된 지구과학 전 분야의 학습내용을 학습 내용', '영상 자료, '탐구 활동', '용어사전 , '생활 과학 , '형성 평가' 등의 6개 요소로 나누어 데이터베이스화하고, 그 결과들을 학교 현장의 교사와 학생들에게 투입한 후, 그 질적 가치를 확인하고자 한다. 궁극적으로는 개발 결과를 인터넷에 올려놓아 누구나 언제 어디서든지 평생 교육 차원의 교육 자료로 활용할 수 있도록 하고자 한다.
즉, 별이나 우주처럼 우리가 임의로 실험적 조작을 통해 재현할 수 없는 초실험적인 내용이 많고, 대부분의 지구과학적 현상에는 역사성, 지역성, 계절성이 포함되어 있어 각 학교의 교육과정에 맞추어 수업을 진행하기 어려운 경우가 많다. 본 연구에서는 이를 극복할 수 있는 교육방법의 하나로서 인터넷을 활용한 멀티미디어 학습 프로그램을 제시하고자 한다. 이를 위해서는 지구과학 학습 내용을 과제분석과 위계분석 등을 통해 체계적으로 정리하고 각 지구과학 내용 특성을 효과적으로 설명할 수 있는 동영상, 모의실험, 하이퍼텍스트 등 멀티미디어 기법을 적용한 학습 프로그램의 개발이 필요하다.
본 연구의 목적은 인터넷상에서 언제 어디서 누구든지 활용할 수 있는 사이버 지구과학 교과서를 제작하여 모든 학습자들에게 무료로 공급하는 것이다. 따라서 기존에 개발된 지구과학 관련 학습 프로그램들의 좋은 점과 문제점을 찾고 이를 본 학습 프로그램에 반영한 전자 교과서를 개발하고자 한다.
본 탐구 활동 영역에서는 본격적인 탐구 활동에 들어가기 전에 그 탐구 활동과 관련된 사전 토의 학습에서 사전 지식을 정리하고 도입하도록 하였다. 본 탐구 활동에서는 실제의 실험기기나 구체적인 물건을 쓸수 없기 때문에 가능한한 Fig. 16처 럼 영상 자료로 탐구활동의 효과를 극대화시키려고 하였다. 탐구 활동이 끝난 다음에는 탐구 결과에 대한 토의 및 문제를 풀도록 하였다.
이에 본 연구에서는 중학교 과학 1-2-3'부터 고등학교 지구과학 I, 지구과학 Ⅱ에 이르는 전 영역을 연계성있게 학습할 수 있는 사이버교과서를 만들어 제공하고자한다.
가설 설정
둘째 , 용어 사전이다. 메뉴 화면의 '용어 사전 을 누르면 우측 화면에 용어를 입력할 수 있는 화면이 제시된다.
제안 방법
그리고 화면을 보다 동적으로 구성하기 위해 다이나믹 HTMLE 함께 활용하였다. 또 모의실험처럼 상호작용 기능이 필요한 경우에는 자바와 자바 스크립트도 활용하였다.
첫째, 포토샵이나 페이트샵 프로를 활용하여 여러 장의 그림 자료를 만들어 둔다. 둘째, 에니메이션 처리 소프트웨어인 Movie Gear에서 앞서 그래픽 프로그램에서 만들어둔 각 프레임들을 불러 연속된 자료로 구성한다. 셋째, Movie Gear에서 각 프레임들이 컴퓨터 화면상에서 보여질 시간을 조정하고 화면에 타이틀 등을 삽입한 다음에 gif 파일 형식으로 저장한다.
즉 학습 내용을 위계적 구조와 거미망 구조로 연결시켰다. 따라서 교과내용의 전체적 구조는 위계적 구조를 이루면서 해당 내용에 대한 관련 내용을 거미망 구조로 관련시켜 주변개념들을 함께 학습해 나갈 수 있도록 구성하였다.
여기에서는 답란을 비워두어 학습자가 문제에 대한 정답을 생각해보도록 한 후, 해답 버튼을 누르면 해답이 제시되도록 하였다. 또 '해석 숨기기' 버튼을 누르면 해석이 사라지도록 하여 학습자가 생각했던 해답과 비교해 볼 수 있도록 하였다. 이러한 기능을 구현하기 위해서 자바-스크립트를 이용하였다.
본 연구에서 개발된 인터넷용 멀티미디어 학습 자료는 중학생, 고등학생, 지구과학 교사들에게 보여주어 문제점을 찾고 수정 . 보완하였다.
본 연구에서 개발한 WBI 학습 자료에 대한 질적 수준은 대전시 소재 과학교사 32명에게 본 林I를 활용해보게 한 후, 그 반응을 조사하여 평가하였다. 검사지는 멀티 미 디어교육지원센터 (http://www.
본 연구에서는 6차 교육과정에 의거한 중학교 과학 1, 과학 2, 과학 3 내용 중 지구과학 영역과 고등학교 지구과학 I, 지구과학 Ⅱ에 제시된 목표를 정리하고 그 목표들이 효과적으로 달성될 수 있도록 여러 교과서를 참고하여 내용을 선정 . 조직하였다.
본 연구에서는 Fig. 2와 같은 학습 흐름도를 세워 이순서에 맞는 학습 프로그램을 작성하였다.
본 연구에서는 한국교육학술정보원(http://www. keris.or.kr/indexnew.html) 에서 제시하는 WBI 의 개발절차 모형을 참고하여 다음과 같은 순서에 따라 지구과학 전자교과서를 개발하였다.
과정이다(김희수, 1997). 본 연구에서는 화면을 크게 둘로 나누어 좌측은 메뉴 화면, 우측 화면은 학습내용이 제시되는 화면으로 구성하였다. 좌측 화면은 중학교 및 고등학교 교과서의 대단원명으로 구성된 메뉴화면으로 이루어져 있다.
15처럼 탐구 활동 화면이 제시된다. 본 탐구 활동 영역에서는 본격적인 탐구 활동에 들어가기 전에 그 탐구 활동과 관련된 사전 토의 학습에서 사전 지식을 정리하고 도입하도록 하였다. 본 탐구 활동에서는 실제의 실험기기나 구체적인 물건을 쓸수 없기 때문에 가능한한 Fig.
탐구 활동이 끝난 다음에는 탐구 결과에 대한 토의 및 문제를 풀도록 하였다. 여기에서는 답란을 비워두어 학습자가 문제에 대한 정답을 생각해보도록 한 후, 해답 버튼을 누르면 해답이 제시되도록 하였다. 또 '해석 숨기기' 버튼을 누르면 해석이 사라지도록 하여 학습자가 생각했던 해답과 비교해 볼 수 있도록 하였다.
그리고 화면의 좌측 하단에는 해당 문항에 대한 힌트나 도움말에 해당한 내용이 제시되며, 우측 하단에는 문항 번호 목록이 제시되어있어 문항을 순서대로 풀어나갈 수도 있고, 임의의 문항을 선택하여 풀이할 수도 있도록 구성하였다. 이 평가의 문항들은 Excel로 데이터베이스화하여 작성한 다음, 이를 비주얼베이직 스크립트로 불러들여 작성하였다. 평가장면에서 빠져 나오려면 우측 상단의 区I을 누르면 된다.
1과 같은 틀을 유지하였다. 즉 학습 내용을 위계적 구조와 거미망 구조로 연결시켰다. 따라서 교과내용의 전체적 구조는 위계적 구조를 이루면서 해당 내용에 대한 관련 내용을 거미망 구조로 관련시켜 주변개념들을 함께 학습해 나갈 수 있도록 구성하였다.
따라서 특정 학습모형을 모든 내용에 적용하기가 어렵다. 즉, 각 내용 특성에 맞는 학습 모형을 적용했을 경우 전체적인 체제에 일관성을 잃을 수도 있다는 점에서 모든 학습 모형을 포괄할 수 있는 도입-전개-정리 의 세 가지 단계로 나누어 설계하였다. 설계된 내용의 전개 방식은 김희수 (1洌)와 같은 방식을 참고하였다.
단원 메뉴 아래에는 다른 5개의 데이터베이스 요소를 보이는 메뉴를 제시하였다. 즉, 용어사전, 생활과학, 탐구활동, 영상자료, 형성평가 항목을 두어 학습자가 학습 도중 또는 따로 원하는 내용을 참고할 수 있도록 설계하였다. 좌측메뉴 하단에는 '질문과 대답 그리고 휴식 시간 등에들을 수 있는 다양한 고전 음악을 포함시켰으며 이들을 들을 수 있는 실행 버튼 그룹도 함께 포함시켰다.
물론 파일 크기가 작으면 직접 avi 형식으로 활용하지만, 그 크기가 크면 인터넷 사용자가 다운받아 활용하는데 시간이 아주 많이 걸리게 되므로 ra 형식이나 rm 형식으로 변환하여 활용하였다. 즉, 최근 인터넷 방송국용으로 많이 활용하고 있는 RealEncoder를 활용하여 파일의 크기를 현저하게 줄인 후 RealPlayer로 가동하여 활용하였다.
0)을 활용하여 그렸다. 특히 포토샵에서는 다양한 필터를 활용한 그래픽, 학습제목 만들기, 레이어 기능을 활용한 그림 겹치기, 에니메이션을 위한 여러 장의 그림 만들기, 그림의 축소 및 확대 기능들을 많이 활용하였다.
한편 개발된 본 WEI에 대한 반응을 알아보기 위하여 '과학' 수업시 약 2개월 동안 대전광역시 소재 107명의 학생들에게 컴퓨터실에서 사용하게 해본 후 과학에 대한 태도 수준의 변화를 알아보았다. 본 학습 프로그램 투입 전 .
0)도 함께 활용하였다. 형성평가 문항 작성에는 마이크로소프트사의 Excel을 활용하여 데이터베이스를 만들었으며, Excel에서 작성한 데이터는 VB Script (Visual Basic Script)에서 불러내어 활용하였다.
대상 데이터
다섯째, 영상 자료이다. 영상 자료 버튼을 누르면 우측 화면에 영상 자료 목록이 Fig.
본 연구에서 개발한 멀티미디어 학습 자료는 중학교 과학 1, 과학 2, 과학 3 교과 내용 중 지구과학 영역, 고등학교 지구과학 I 그리고 지구과학 II 내용을 위한 인터넷용 전자교과서이며, 그 결과는 Table 1과 같다.
우측 화면은 좌측 화면에서 특정 내용을 누르면 관련내용이 제시되는 화면으로서 대단원을 누르면 대단원안내 화면이 제시되고 중단원을 누르면 중단원 안내화면과 함께 소단원 메뉴들이 제시되도록 구성하였다. 여기서 소단원명을 누르면 학습 목표와 함께 학습 내용이 전개되어 본격적인 학습이 이루어지도록 하였다.
지구과학 열린 교실(http://hansung-sh.ed.seoul.kr/ teacher/김재현/EARTH/열린지구방.htm)에서는 내용 연구, 문제 은행, 참고 자료, 영상 자료, 관련 사이트, 실험자료등의 지구과학 자료들을 모아놓았다.
영상 자료 수는 그림, 사진, 동영상 등을 모두 합친 것을 의미한다. 특정 학습 내용을잘 설명할 수 있는 좋은 영상 자료는 중학교와 고등학교 영역에서 함께 활용하였다. 또 문항 수는 해당 중단원이 끝났을 때의 형성 평가의 수를 모두 더한 것을 의미한다.
이론/모형
검사지는 멀티 미 디어교육지원센터 (http://www.kmec.net/ malsm/wbi/wbi_4.html: 1998)에서 개발한 WBI 평가검사지 중에서 핵심이 되는 10문항을 발췌하여 활용하였다. 이 검사지는 크게 수업 설계 측면, 기술적인 측면, 제작 및 저작권 측면이 고려되어 구성되어 있다.
즉, 각 내용 특성에 맞는 학습 모형을 적용했을 경우 전체적인 체제에 일관성을 잃을 수도 있다는 점에서 모든 학습 모형을 포괄할 수 있는 도입-전개-정리 의 세 가지 단계로 나누어 설계하였다. 설계된 내용의 전개 방식은 김희수 (1洌)와 같은 방식을 참고하였다.
또 '해석 숨기기' 버튼을 누르면 해석이 사라지도록 하여 학습자가 생각했던 해답과 비교해 볼 수 있도록 하였다. 이러한 기능을 구현하기 위해서 자바-스크립트를 이용하였다.
성능/효과
6) 웹을 활용한 VBI의 장점 중의 하나는 프로그램을 한 번 개발하여 제공하는데 그치지 않고 지속적으로 프로그램을 수정 보완할 수 있다는 것이다. 본 WBI도 계속적인 수정 및 보완을 통해 학습자의 요구와 선택을 수용할 수 있는 프로그램으로 발전시켜나갈 것이다.
7) 학습자들이 지나치게 인터넷을 활용한 학습에만 의존할 경우, 자칫 사회성 결여나 이기심이 조장될 수도 있다. 그러므로 학교 현장에서는 컴퓨터나 인터넷을 활용한 학습과 더불어서 컴퓨터를 학습과 생활에 적절히 활용하는 교육도 함께 병행되어야 할것으로 보여진다.
개발 언어 및 저작 도구: 본 연구에서 얻고자 하는 WBI 개발용 언어는 HTML (Hyper Text Markup Language) 이다. 그리고 화면을 보다 동적으로 구성하기 위해 다이나믹 HTMLE 함께 활용하였다.
기술적인 측면에서는 화면의 구성의 조화성에 66%의교사가 긍정적인 반응을 보였고, 화면과 화면 사이의 원할한 연결에는 59%의 교사가 긍정적인 반응을 하였으며, 교과목의 특성과 학습 내용에 적합한 멀티미디어의 구현 영역에서는 47%의 교사가 긍정적인 반응을 보였다. 하지만 화면에 보인 정보의 양에서는 31%의 교사만이 긍정적인 반응을 보여 이 부분에 대한 보완이 필요한 것으로 나타났다.
일반적인 음성 자료의 저장 형식은 wav 형식인데 그 파일의 크기가 상당히 커서 전송 시간이 상당히 길어질 수 있다. 따라서 wav 파일을 ra과 같은 형식으로 변환하여 파일의 크기를 최대한 줄인 다음 활용하는 것이 효과적이다.
수업 설계 측면에서는 학습 내용의 사실에 대한 객관성과 학습자들의 학습 동기와 흥미를 유발시킬 수 있다는 면에서는 각각 75%와 63%를 보여 대체로 긍정적인 반응을 보였다. 학습 내용이 학습자의 수준에 적합한가와 심화 학습과 교정 학습이 가능한가에 대한 반응에서는 각각 31%와 25%의 교사만이 긍정적인 반응을 보여이 부분에 대한 보완이 필요한 것으로 보여졌다.
제작 및 저작권 측면에서는 본 WBI에서 다루고 있는내용에 대한 출처의 구체적인 진술에 대해서는 53%의 교사가 부정적 반응을 보이고 있어, 타인이나 타 기관의 자료를 이용할 경우, 출처를 구체적으로 밝혀야 할것으로 보여졌다.
하지만 화면에 보인 정보의 양에서는 31%의 교사만이 긍정적인 반응을 보여 이 부분에 대한 보완이 필요한 것으로 나타났다.
보였다. 학습 내용이 학습자의 수준에 적합한가와 심화 학습과 교정 학습이 가능한가에 대한 반응에서는 각각 31%와 25%의 교사만이 긍정적인 반응을 보여이 부분에 대한 보완이 필요한 것으로 보여졌다.
후속연구
2) 본 학습 프로그램은 크게 학습 내용 DB, 용어사전 DB, 생활과학 DB, 탐구활동 DB, 영상자료 DB, 평가 문항 DB로 구성되어 있는 바, 학습자의 다양한학습 활동이 가능하며, 사용자 입장에 따라 적절히 재구성하여 이용될 수도 있다.
4) 본 연구의 결과는 사용자들에게 정보화 마인드 고취 및 교육자료 인프라 구축에 도움을 줄 수 있을것이다. 또 사회적으로는 과외의 감소효과를 가지고올 수 있으며 소프트웨어 개발 산업촉진에도 도움을 줄 수 있을 것이다.
5) 본 연구에서 개발한 WBI는 학습자의 요구를 즉시 반영해 나가면서 학습자 수준에 맞추어 학습해 나가는데는 한계를 가지고 있다. 따라서 향후 연구에서는 교사와 학생이 상호작용하는 가운데, 수업을 하듯이 컴퓨터와 학습자가 상호작용을 원할하게 하면서 학습 효과를 극대화시킬 수 있는 수준별 학습프로그램의 개발이 필요하다.
또 각 학습 내용에는 적절한 사진, 그림, 소리, 동영상 등의 멀티미디어 기능이 부여되었다. 따라서 본 黨$1는 전통적인 칠판 수업에서 구현하기 어려웠던 지구과학적 내용을 보다 효과적으로 설명할 수 있는 하나의 기초자료가 될 수 있을 것이다.
한계를 가지고 있다. 따라서 향후 연구에서는 교사와 학생이 상호작용하는 가운데, 수업을 하듯이 컴퓨터와 학습자가 상호작용을 원할하게 하면서 학습 효과를 극대화시킬 수 있는 수준별 학습프로그램의 개발이 필요하다.
또 사회적으로는 과외의 감소효과를 가지고올 수 있으며 소프트웨어 개발 산업촉진에도 도움을 줄 수 있을 것이다.
앞으로도 계속적으로 수정 . 보완하여 사용자들에게 보다 큰 교육적 효과를 거둘 수 있는 자료가 되도록 할 것이다.
본 WBI도 계속적인 수정 및 보완을 통해 학습자의 요구와 선택을 수용할 수 있는 프로그램으로 발전시켜나갈 것이다.
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