컴퓨터의 보급이 늘어나면서 여러 분야에서 컴퓨터를 유용하게 사용하고 있다. 교육 분야 중 특히 과학을 학습하기 위한 자료로 멀티미디어를 사용하는 것들이 많다. 최근에는 학습자의 흥미와 관심을 이끌기 위해 자바나 플래시를 사용한 웹 기반 자료들이 증가하고 있다. 이렇게 컴퓨터 분양의 표현, 저장, 계산 및 통신 기술의 발달로 새로운 교육환경이 제공되고 있다. 특히 인터넷과 가상현실 기술은 교육환경에서 큰 변화를 가져올 것으로 판단되고 있다. 가상 현실 기법으로 가장 큰 특징은 실시간 상호작용이다. 최근의 연구에 의하면 학습자의 참여를 증가시키기 위해 화학 교육에서 가상현실 시뮬레이션을 사용하고 있으며 그 결과 화학의 기본 개념에 대한 이해가 진작되었고 실험실활동을 보강할 수 있다고 보고되었다. 이에 본 연구에서는 화학 교육에서 가상현실 기법의 활용 방안에 대해 고찰하였다.
컴퓨터의 보급이 늘어나면서 여러 분야에서 컴퓨터를 유용하게 사용하고 있다. 교육 분야 중 특히 과학을 학습하기 위한 자료로 멀티미디어를 사용하는 것들이 많다. 최근에는 학습자의 흥미와 관심을 이끌기 위해 자바나 플래시를 사용한 웹 기반 자료들이 증가하고 있다. 이렇게 컴퓨터 분양의 표현, 저장, 계산 및 통신 기술의 발달로 새로운 교육환경이 제공되고 있다. 특히 인터넷과 가상현실 기술은 교육환경에서 큰 변화를 가져올 것으로 판단되고 있다. 가상 현실 기법으로 가장 큰 특징은 실시간 상호작용이다. 최근의 연구에 의하면 학습자의 참여를 증가시키기 위해 화학 교육에서 가상현실 시뮬레이션을 사용하고 있으며 그 결과 화학의 기본 개념에 대한 이해가 진작되었고 실험실활동을 보강할 수 있다고 보고되었다. 이에 본 연구에서는 화학 교육에서 가상현실 기법의 활용 방안에 대해 고찰하였다.
As the computer is popularized in individual and society, it is using in a many of area. In particular, there are many materials to learn a science knowledge using multimedia through computer. Many of them are web-based learning materials, which are developed by Java or Flash. Since the technology o...
As the computer is popularized in individual and society, it is using in a many of area. In particular, there are many materials to learn a science knowledge using multimedia through computer. Many of them are web-based learning materials, which are developed by Java or Flash. Since the technology of the representation, storage, com-putation and communication in computer make progress, the environment of education is also developed. Especially, the internet and VR technology will cause the education to change. A key feature of VR is real-time interactivity, in that the computer is able to detect student input and instantaneously modify the virtual world. It is reported that using the VR simulation in chemistry education can increase student engagement in class, promote understanding of basic chem-ical principles, and augment laboratory experience. In this study, application way of the virtual reality technology in chemistry education is examined.
As the computer is popularized in individual and society, it is using in a many of area. In particular, there are many materials to learn a science knowledge using multimedia through computer. Many of them are web-based learning materials, which are developed by Java or Flash. Since the technology of the representation, storage, com-putation and communication in computer make progress, the environment of education is also developed. Especially, the internet and VR technology will cause the education to change. A key feature of VR is real-time interactivity, in that the computer is able to detect student input and instantaneously modify the virtual world. It is reported that using the VR simulation in chemistry education can increase student engagement in class, promote understanding of basic chem-ical principles, and augment laboratory experience. In this study, application way of the virtual reality technology in chemistry education is examined.
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문제 정의
8개의 문항 중 4개는 가상현실에 대한 일반 설문이고, 硏는 화학 내용에 대한 설문이다. 이 설문은 연구자들이 개발하고 토의하여 선정하였다.
이에 본 연구에서는 화학 교육에 가상현실을 활용할 수 있는 방안을 알아보고자 가상 화학관을 제작하고 이에 대한 학생들의 반응을 조사하여 화학 교육에 가상현실 기법의 활용 가능성과 새로운 교육 매체로서 가상현실 기법의 활용 가능성을 탐색하였다.
제안 방법
설문을 하기 전 학생들에게 주기율표와 러더포드의 a산란 실험에 대해 자세히 설명하고, 다음에 사이버 과학관을 경험하게 하였다. 설문은 8개 문항에 대해 리커트 척도로 응답하게 하였다. 8개의 문항 중 4개는 가상현실에 대한 일반 설문이고, 硏는 화학 내용에 대한 설문이다.
영국 Superscape 사의 3D Webmaster 프로그램을 이용하여 화학 내용이 포함된 사이버 과학관을 제작하였다. 사이버 과학관의 화학 내용은 연구자들이 화학의 여러 내용 중 가상현실 기법으로 적당하다고 판단한 주기율표, 러더포드 실험 등이다.
사이버 과학관의 화학 내용은 연구자들이 화학의 여러 내용 중 가상현실 기법으로 적당하다고 판단한 주기율표, 러더포드 실험 등이다. 이에 대해 학생들이 학습할 수 있도록 한 후 그들의 반응을 설문으로 조사하였다. 설문 대상은 공주대학교 과학영재교육센터 교육생으로 중학교 2학년 25명 W 14, 여 11)이다.
원자 세계에서 학습자는 원자를 만들면서 원자구조를 배운다. 학습자는 양성자, 중성자, 전자 같은 기본 입자를 이용해서 주기율표상의 원자들을 만든다. 그들은 몇 단계를 통해서 원자를 만들 수 있다.
화학 교육과 관련하여 가상현실 기법을 활용한 교육자료를 제작하고, 이를 학생들에게 경험하게 한 후 가상현실 기법을 활용한 교육 자료에 대한 그들의 반응을 조사한다.
대상 데이터
이에 대해 학생들이 학습할 수 있도록 한 후 그들의 반응을 설문으로 조사하였다. 설문 대상은 공주대학교 과학영재교육센터 교육생으로 중학교 2학년 25명 W 14, 여 11)이다. 설문을 하기 전 학생들에게 주기율표와 러더포드의 a산란 실험에 대해 자세히 설명하고, 다음에 사이버 과학관을 경험하게 하였다.
이론/모형
본 연구에서 자료를 개발하기 위해 사용한 도구는 영국의 Superscape 사의 3D Webmaster이다.
성능/효과
3 가상현실 시스템에서 인간은 현실 세계와 상상의 세계 모두에 대해 감각적인 채널을 통해 상호작용 할 수 있다.
넷째, 가상환경과 사용자간의 실시간 상호작용이 가능하기 때문에 학습자의 행동이 즉시 반영될 수 있으며, 시행착오를 통해 오류를 해결할 수 있다.
둘째, 3차원 가상현실 기법은 기존의 2차원적 교육 매체보다 학습자의 다양한 감각기 관을 자극하기 때문에 학습자들의 흥미 유발에 도움이 될 수 있다.
셋째, 고가의 장비를 사용하거나 위험성 높은 실험에 대한 원격 제어 실험실 운영이 가능하다.
전체적으로 학생들은 가상현실 기법을 활용한 매체를 통해 학습하는 것에 대해 긍정적으로 여기고 있으며, 남학생들보다는 여학생들이 좀더 긍정적이었지만 t테스트 결과 유의미한 차는 나타나지 않았다.
주기율표나 러더포드 산란실험에 대해 설명 이나 자료를 통해 학습하는 것보다는 가상현실 기법을 활용한 자료를 통해 학습하는 것에서 흥미와 이해를 높일 수 있는 것으로 응답되었다.
후속연구
7 나아가, 새로운 교수법의 개발과 다양한 교육 매체의 개발을통한 교육자료의 다양화에도 기여할수 있을 것이다.
가상현실 기법의 이러한 기본 장점들은 화학 교육에 활용하는데 매우 중요한 요소가 될 수 있다. 여기에 실제로 학습자들이 가상현실에 대해 어떠한 관점을 가지고 있으며, 화학 내용 중 어떤 것을 가상현실로 구현해야 하는지에 대해 좀더 심도있는 연구를 하게 되면 보다 효과적으로 가상현실 기법을 화학 교육에 적용할 수 있을 것이다.
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