[논문]게임 활용 과학 학습이 중학교 학생들의 과학 태도 변화에 미치는 효과

권기순; 김희수

doi:10.5467/jkess.2009.30.2.257

게임 활용 과학 학습이 중학교 학생들의 과학 태도 변화에 미치는 효과
Effects of Game Application Science Learning on a Scientific Attitude of Middle School Students 원문보기

한국지구과학회지 = Journal of the Korean Earth Science Society, v.30 no.2, 2009년, pp.257 - 264

초록
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본 연구는 8학년 '지구의 역사와 지각변동' 단원에서 수업 방법 개선을 위한 전략의 하나인 게임 활용 수업이 학습자들의 과학 태도 변화에 미치는 효과를 분석하는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 대상은 광역시 소재 D중학교 2학년 120명이다. 게임 활용 학습을 실시하기 전에 동질성을 가진 학급을 선택하기 위하여 학기 초 진단평가 결과와 4월말에 실시된 중간고사의 성적을 이용하였으며 진단평가와 중간고사 성적이 비슷한 남학생 4개 학급을 선정하여 두 학급을 실험집단으로, 남은 두 학급을 통제집단으로 구분하였다. 또한 중간고사 성적 상위 20% 학습자를 상위집단으로, 하위 20% 학습자를 하위집단으로 분류하여 비교하였다. 통제집단은 전통적인 수업이 이루어졌으며 실험집단을 대상으로 수업의 적용 및 정리 단계에 게임을 투입하여 10차시의 게임 활용 수업이 진행되었다. 이에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 과학에 관련된 태도 검사를 사전사후 실시한 결과 실험집단이 통제집단에 비해 수업처치 후 과학 태도 변화에서 유의미한 향상이 나타났다. 또한 실험집단내의 상위집단에 비해 하위집단에서 과학 태도면에서 유의미한 향상이 나타났다. 게임 활용 수업은 학습자들의 흥미를 유발하여 학습 참여도를 높여 주었다. 이렇듯 게임 활용 학습은 학습자들의 능동적 참여 유도를 위한 새로운 교수학습 자료로서 그 시사점이 크다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to examine the effects of the game application learning 8th graders' scientific attitude, which was utilized as a strategy to improve the teaching skills and methods in the lesson of 'the history of the earth and diastrophism'. The subjects of this study were 120 students of 8th grade at a middle school located in a metropolitan city in Korea. To start off with homogeneity of a group, this study recruited participants by the results of a diagnostic test taken early in the year and a mid-term examination taken at the end of April. As a result, a total of 4 male classes that showed similar results on the two tests were selected and divided into two groups: one in experimental and the other in control. In addition, the top 20% students and the low 20% students were chosen for comparison of their scientific attitudes based on the results of the mid-term examination. The traditional teachings were offered to the control groups while the experimental lessons with the game activities performed at the stages of application and summary in teaching were offered to the experimental groups over 10 periods. Results of the pre- and post-test on the students' scientific attitude demonstrated that there was a statistical significance between the two groups, which suggested that the experimental group showed a meaningful improvement in the scientific attitude after experimental intervention lesson activities with game applications. Also, the more meaningful improvement in the scientific attitude was found in the lower group than in the higher group. It implies that lessons with the game activities motivated the students to voluntarily participate in school science learning by enhancing their interests. Therefore, it is suggested that game application learning be a new teaching-learning material that helps to encourage learners to actively participate in middle school science learning.

주제어

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문제 정의

본 연구는 8학년 '지구의 역사와 지각변동' 단원에서 게임 활용 과학학습이 과학 태도 변화에 미치는 효과를 알아보고자 실험집단과 통제집단 및 실험집단의 상위집단과 하위집단 간의 차이를 비교 . 분석하였다.
본 연구는 게임 활용 학습이 학습자들의 과학 태도 변화에 긍정적인 효과를 가져다 줄 것인지, 게임 활용 학습이 학업성취도가 다른 두 집단에 미치는 영향에는 차이가 있는가를 알아보기 위해 수행되었다. 본 연구에서 얻은 결론은 다음과 같다.
본 연구의 목적은 게임 활용 학습이 과학 태도 변화에 미치는 효과를 알아보기 위한 것으로 실험 설계는 Fig. 2와 같다. 본 연구의 효과를 알아보기 위하여 두 집단 모두 과학에 관련된 태도에 대해 사전검사를 실시하였고 실험집단에는 10차시의 게임 활용 수업이 이루어졌으며, 통제집단에는 전통적인 수업이 이루어졌다.
본 연구의 목적은 제7차 교육과정 8학년, 지구의 역사와 지각변동' 단원에서 게임 활용 학습을 적용하였을 때 학습자들의 과학 태도 변화에 미치는 효과를 알아보고자 하는 것으로 본 연구에서의 연구 문제는 다음과 같다.
이 검사지는 과학에 관련된 태도에 대한 검사지로 본 연구목적인 게임 활용 학습을 통한 과학 태도 변화를 검증하기 위해 적합하다고 판단되어 본 검사지를 선택하였다. 이 검사지의 신뢰도는 Cronbach a 계수가 0.
그 예가 게임, 골든벨을 울려라, 이다. 이 게임에서는 패자부활전이 있어 이미 탈락된 학생들이 조금 낮은 수준의 문제들을 풀면서 재학습을 할 수 있는 기회를 제공하고 있다. 게임의 투입은 각 주제별, 학습 내용별로 상이한 단계에서 이루어진다.
이에 본 연구에서는 게임을 활용한 교수학습 자료를 개발하여 게임 활용 학습이 과학에 관련된 태도에 미치는 효과에 대해서 알아보고자 한다.

가설 설정

둘째, 게임 활용 학습이 성적이 다른 두 집단에 미치는 영향은 차이가 있는가?
첫째, 게임 활용 학습이 학습자들의 과학 태도 변화에 긍정적인 효과를 주는가?

제안 방법

89이며, 총 40개의 문항으로 구성되어 있다. 과학에 대한 태도, 과학의 사회적 의미, 과학 교과에 대한 태도, 과학적 태도 등 네 영역으로 구성되어 있으나 본 연구에서는 과학의 사회적 의미 영역을 제외한 세 가지 영역, 30문항만을 활용하였다.
즉, 수업 도입단계에서 학습자들의 흥미와 호기심 유발을 위해 사용된 학습 자료, 진단평가, 수업 중에 활용되는 학습지, 토의 및 탐구과정 등의 요소들은 모두 공통적으로 이루어졌다. 그러나 통제집단과 달리 실험집단에서는 10차시에 걸쳐서 게임 활용 학습이 이루어졌으며 주로 적용 및 정리단계에서 게임을 활용한 학습 자료가 제시되면서 약 10-15분간의 게임 활용학습이 진행되었다. 수업 도입 단계에 게임을 투입하다 보면 자칫 수업분위기가 산만하게 될 수 있으므로 수업 도입 단계에서는 각 학습모형에 적합한 수업 방식으로 진행한다.
또한 각각 두개의 학급을 실험집단, 다른 두개의 학급을 통제집단으로 구분하였다. 또한 중간고사 결과를 이용하여 상위 20%를 상 집단, 하위 20%를 하 집단으로 분류하여 구성하였다.
게임 활용 학습을 위해 학습자들에게 제시될 문제들은 주로 PPT 파일로 제작하였다. 또한 게임 진행과정을 모든 학습자가 한눈에 볼 수 있도록 하기 위해 칠판 부착용 게임판을 플루터로 프린트한 후 자석을 붙인 말판을 이동하면서 게임을 진행하였으며 게임이 끝난 후 그에 대한 보상은 바로 이루어졌다.
수업 도입 단계에 게임을 투입하다 보면 자칫 수업분위기가 산만하게 될 수 있으므로 수업 도입 단계에서는 각 학습모형에 적합한 수업 방식으로 진행한다. 또한 학급의 모든 구성원들이 게임에 집중하며 참여할 수 있는 방안으로 제비뽑기를 사용하였다. 예를 들면 주사위 던지기 게임의 경우 문제를 선택하고 주사위를 던지는 역할은 조 대표의 역할이지만 제시된 문제를 해결하는 일은 조 구성원들의 모두의 기여도가 반영된다.
이렇듯 다양한 게임 중 수업 활용도가 높은 게임을 선별, 수정 . 보완하여 게임을 개발하였으며 게임빙법이나 규칙을 구상하는 과정에서 학습자들의 참여도를 높일 수 있는 방안을 고려하였다.
본 연구에서는 과학과의 특성상 심화 - 보충 수준별 학습이 이루어져야하므로 이를 고려하여 단원정리 단계에서 게임활용 교수 . 학습지도안을 구성하였다.
2와 같다. 본 연구의 효과를 알아보기 위하여 두 집단 모두 과학에 관련된 태도에 대해 사전검사를 실시하였고 실험집단에는 10차시의 게임 활용 수업이 이루어졌으며, 통제집단에는 전통적인 수업이 이루어졌다. 수업처치가 끝난 후 사후검사를 실시하였으며, 기본적인 수업자료와 탐구 활동지는 두 집단 모두 동일하게 통제하였다.
본 연구의 효과를 알아보기 위하여 두 집단 모두 과학에 관련된 태도에 대해 사전검사를 실시하였고 실험집단에는 10차시의 게임 활용 수업이 이루어졌으며, 통제집단에는 전통적인 수업이 이루어졌다. 수업처치가 끝난 후 사후검사를 실시하였으며, 기본적인 수업자료와 탐구 활동지는 두 집단 모두 동일하게 통제하였다.
게임활용 교수 . 학습지도안을 구성하였다. 그 예가 게임, 골든벨을 울려라, 이다.

대상 데이터

본 연구는 광역시 소재 D중학교의 진단평가와 중간고사 성적이 비슷한 2학년 4개의 학급에서 각 30 명씩 임의로 선정하여 총 120명을 표집하였다. 또한 각각 두개의 학급을 실험집단, 다른 두개의 학급을 통제집단으로 구분하였다.

데이터처리

자료 처리 및 분석은 통계 패키지 SPSS Win 14.0 을 사용하였으며 실험집단과 통제집단 간의 대응표본 V검증을 실시하여 분석하였다. 본 연구에서 사용한 과학에 관련된 태도 검사도구는 각 문항마다 리커트 (Likert Scale) 방식에 의해 5점 척도로 구성되어 있다.

이론/모형

과학에 관련된 태도 검사지는 리커트 척도를 이용하여 개발 검증된 검사지 (Munby, 1980)를 이용하였다. 이 검사지는 과학에 관련된 태도에 대한 검사지로 본 연구목적인 게임 활용 학습을 통한 과학 태도 변화를 검증하기 위해 적합하다고 판단되어 본 검사지를 선택하였다.
0 을 사용하였으며 실험집단과 통제집단 간의 대응표본 V검증을 실시하여 분석하였다. 본 연구에서 사용한 과학에 관련된 태도 검사도구는 각 문항마다 리커트 (Likert Scale) 방식에 의해 5점 척도로 구성되어 있다. <전혀 아니다>는 1점, <아니다>는 2점, <보통이다>는 3점, <그렇다>는 4점, <매우 그렇다>는 5점으로 하여 채점하였다.

성능/효과

신경민(2001)은 게임을 통한 학습의 효과에 대한 연구 결과를 다음과 같이 보고하고 있다. 게임 학습 효과는 수학적 태도 면에서 긍정적인 변화를 가져왔으며 특히 하 수준의 학습자들에게 흥미와 태도 면에서 향상도가 큰 것으로 나타났다. 이 밖에도 박미자(2004)는 게임을 통한 수학학습이 수학 성취면 뿐만 아니라 문제해결력에서도 능력을 향상시킨다고 보고하고 있으며, 수학적 태도 변화에도 게임 활용 학습은 긍정적인 변화를 보인 것으로 나타나고 있다.
두 집단의 수업 방식을 달리한 후 게임 활용 학습효과에 대한 대응표본 t-검증 결과, 사전 검사 평균은 97.85, 사후 검사 평균은 100.86이고, p=0.122으로 유의수준 a=0.05에서 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이는 게임 활용 학습이 과학 태도 변화에 효과가 있다고 볼 수 있다.
둘째, 게임 활용 학습결과 학업성취도가 다른 두 집단에 미치는 영향은 차이가 있는 것으로 나타났다. 즉, 실험집단내의 하위집단이 상위집단에 비해 과학 태도 면의 긍정적인 변화가 두드러지게 나타났다.
세째, 게임 활용 학습은 과학 수업에 새로운 교수학습 방법 및 수업의 보조 자료로서 시사점을 준다. 게임 활용 교수학습 자료는 학습자들의 흥미를 유발하여 학습 참여도를 높여 주었다.
실험집단의 학습자들은 정리 단계의 15분 정도의 비교적 짧은 시간의 게임 자료 투입에도 불구하고 매우 흥미로운 반응을 보였으며 평소 적극적인 태도를 보이지 않던 학업성취도가 낮은 학습자들도 의욕적으로 활동에 참여하는 모습을 관찰할 수 있었다.
이러한 결과는 첫째, 시각적이고 다양한 게임 활용학습 자료와 재미있는 게임 진행 방식으로 학습자들이 호기심과 흥미를 가지고 수업에 참여할 수 있었으며 둘째, 상위집단에 비해 하위집단 학습자들이 게임에 더 많은 흥미를 가지고 능동적으로 참여할 수 있었고 더불어 자신감을 가지고 적극적으로 게임 학습에 참여했으리라 이해된다.
않은 것으로 이해된다. 즉, 게임 활용 학습은 과학 태도 변화에 긍정적인 효과를 주는 것을 알 수 있으며 그 효과는 상위집단에 비해 하위집단에서 더욱 의미 있는 것으로 나타났다.
나타났다. 즉, 실험집단내의 하위집단이 상위집단에 비해 과학 태도 면의 긍정적인 변화가 두드러지게 나타났다.
첫째, 게임 활용 학습이 이루어진 실험집단 학습자들에서 과학 태도 변화에 긍정적인 효과가 나타났다. 학습 내용이나 단원의 주제마다 적용 가능한 게임의 종류가 다르고 그에 따른 효과도 다소 차이가 있을 수 있으나 교수-학습과정에서 게임 자료의 활용은 그 자체만으로도 학습자들에게 흥미와 의욕을 불러일으킨다.

후속연구

또한 이미영(2005)은 게임 활용 학습 결과 학습자들이 흥미를 가지고 수업에 능동적으로 참여하게 되었으며 무엇보다도 교과에 대한 시각이 긍정적으로 변화되었음을 강조하고 있다. 본 연구를 바탕으로 오랜 기간 동안 다양한 방식의 게임 활용 학습이 이루어진다면 과학에 대한 긍정적인 태도 변화 뿐만 아니라 과학에 대한 흥미와 자발적 학습 욕구도 높일 수 있을 것으로 이해되며 더 나아가 학업성취도 향상에도 기여할 수 있으리라 기대된다.
매우 다양하다. 이렇듯 다양한 학습 내용과 수업상황에 활용 가능한 게임 자료가 더 개발되어 지속적으로 이루어진다면 다양한 분야에서 효과성이 나타날 것이다. 학습에 있어서 흥미와 즐거움은 중요한 요소이다.

참고문헌 (11)

박미자, 2004, 게임을 활용한 수학 학습이 아동의 학업성취와 수학적 태도에 미치는 영향. 고려대학교 교육대학원 석사학위논문, 65 p
백영균, 2006, 게임기반학습의 이해와 적용. 교육과학사, 파주, 267 p
신경민, 2001, 게임을 통한 수학 학습이 아동의 수학적 태도에 미치는 효과. 서울교육대학교 교육대학원 석사학위논문, 83 p
윤정자, 2004, 게임을 활용한 수학 학습이 수학 학습부진아의 학업성취도 및 학습태도에 미치는 효과. 부경대학교 교육대학원 석사학위논문, 43 p
이미영, 2005, 게임을 활용한 중학생 영어 학습의욕 증진방안: 중학교 1학년을 중심으로. 경상대학교 교육대학원 석사학위논문, 55 p
정용석, 2005, 게임 기반 학습에서 학습자의 게임능력 및 학습능력이 논리적 사고력에 미치는 효과. 한국교원대학교 교육대학원 석사학위논문, 73 p
최은미, 2007, 초등학교 6학년 학생들의 영어 게임에 대한 흥미도 향상 방안. 한국교원대학교 교육대학원 석사학위논문, 57 p
Abt, C.C., 1968, Games for Learning. In Boocock, S.S. and Schild, E.O. (eds.), Simulation Games in Learning. Sage Publication, CA, USA, 45-67
Munby, H., 1980, An Evaluation of instruments which measure attitudes to science. In Mcfadden, C. (ed.), World Trends in Science Education, Atlantic Institute of Education, Halifax, Canada, 85-99
Shen, C.Y. and O'neil, H., 2006, The Eftectiveness of Worked Examples in a Game-Based Leaming Environment. Annual meeting of the American Educational Research Association, p. 28
과학교육내실화계획발표 보도자료, 2008, http://www.shrdc.or.kr/report/report_1_view.asp?bbsidx923071215 과학교육내실화계획발표(보도).hwp (검색일: 2008. 5. 17.)

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