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문제 정의
- 본 연구는 물리Ⅰ교과서에 사용한 시각화 자료들을 인포그래픽 차원의 체계적인 분석방법을 통해 그 특징을 살펴보고자 하였다. 이를 위해 인포그래픽 분석틀을 개발한 후, ‘정보와 통신’ 단원에 제시된 시각화 자료들을 ‘데이터 시각화’와 ‘인포그래픽’으로 구분하여 분석 하였다.
- 즉 과학교과서에 사용한 시각화 자료들을 인포그래픽 차원의 체계적인 분석방법을 제시하고, 그 특징을 살펴보는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 각종 문헌들을 바탕으로 과학교과서에 적용 가능한 인포그래픽 분석틀을 개발한 후, 이를 이용하여 물리Ⅰ교과서에 나타난 시각화 자료들을 분석하고자 하였다. 이러한 분석 결과는 향후 과학교과서 제작이나 집필에서 있어 삽화에 대한 체계적인 정보전달 방법을 제시할 뿐만 아니라, 인포그래픽을 활용하는 교수 · 학습 방법을 개발하는데 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.
- 이에 본 연구에서는 전 단원을 대상으로 하지 않고, ‘정보와 통신’ 단원에서 인포그래픽 자료를 찾아보고자 하였다.
제안 방법
- 교과서에 제시된 시각화 자료를 분석하기 위해, 먼저 물리Ⅰ교과서의 ‘정보와 통신’ 단원의 시각화된 자료들을 Table 1과 같이 데이터 시각화와 인포그래픽으로 구분 정리하였다.
- 교과서에 제시된 시각화 자료를 분석하기 위해, 먼저 물리Ⅰ교과서의 ‘정보와 통신’ 단원의 시각화된 자료들을 Table 1과 같이 데이터 시각화와 인포그래픽으로 구분 정리하였다. 그리고 이들 데이터 시각화와 인포그래픽을 동일한 분석틀로 분석하였다.
- 물리 교과의 특징 상 실험이나 탐구활동의 과정 상황을 제시한 자료, 단순한 정보를 사진, 도식화, 기호화, 회로도, 일러스트 등으로 표현한 것과 같이 한 두 개의 정보가 담긴 단순한 구조나 단순 상황이 제시된 시각화 자료, 그리고 그래픽 자체가 의미전달을 하지 않고 본문의 내용을 통해 의미를 파악하도록 하는 자료를 정보의 ‘데이터 시각화’로 분류하였으며, 그 외 많은 정보를 담거나 의미전달을 포함하는 시각화 자료를 ‘인포그래픽’으로 분류하였다.
- 정보 내용은 위치, 시간, 수치 데이터, 관계, 기능, 단계로 구성된다. 시각 표현은 다시 도형, 도표, 메타포, 일러스트레이션, 문자, 색채로 구성된 시각표현 요소, 지도형, 도표형, 타임라인형, 스토리텔링형, 일러스트형, 비교분석형을 구성된 시각표현 유형, 그래픽, 모션, 인터 렉티브로 구성된 시각표현 방식으로 구성된다. 매체형식은 인쇄, 컴퓨터 · 영상, 공간 · 환경으로 구성된다.
- 이를 위해 인포그래픽 분석틀을 개발한 후, ‘정보와 통신’ 단원에 제시된 시각화 자료들을 ‘데이터 시각화’와 ‘인포그래픽’으로 구분하여 분석 하였다.
- 그러나 현재 교과서는 제작 과정에서 집필진의 의사에 따라 삽화나 인포그래픽 등의 시각화 자료가 제안되고, 출판사 편집진에 의해 디자인되고 있기 때문에, 집필진의 성향에 따라 시각화 자료의 종류가 달라질 수 있다. 이에 2종의 물리Ⅰ교과서를 구분하여 분석하였다.
- 인포그래픽 분석틀은 다양한 문헌과 연구들을 통해 도출하였다. 분석 영역은 크게 정보내용, 시각표현, 매체형식이다.
대상 데이터
- 이상과 같은 다양한 문헌들의 연구결과들을 바탕으로 구성한 인포 그래픽 분석틀은 Table 2와 같다. 개발한 분석틀에 대한 타당성은 산업 디자인 교수 1명과 과학교육 교수 2명의 자문을 통해 확보하였다.
- 시각화 자료 분석을 위한 과학교과서로 2009개정 고등학교 물리Ⅰ교과서로 하였고, 단원은 ‘정보와 통신’으로 하였다.
성능/효과
- 둘째, 물리Ⅰ교과서의 ‘정보와 통신’ 단원에 나타난 시각화 자료들은 정보를 단순 도식화한 자료가 가장 많았다. 2종의 교과서 모두 각각 80개의 시각화 자료가 있었으며, 인포그래픽은 C교과서 14개, K교과서 9개로 각각 18%, 11%에 불과하였다. 그리고 C교과서는 K교과서에 비해 기능적인 구조와 단순 회로도에 대한 데이터 시각화 자료와 인포 그래픽 자료가 더 많았으며, K교과서는 C교과서에 비해 탐구활동 과정을 설명하는 자료와 단순 도식화된 자료들이 더 많았다.
- 물리Ⅰ교과서 2종을 분석한 결과 교과서별 시각화 자료의 영역별 개수는 Table 3과 같다. C교과서 내의 시각화 자료를 영역별로 분류하면, 총 80개의 시각화 자료 중 단순 정보를 간단한 도식화 형태로 나타낸 것이 37.5%로 가장 많았으며, 인포그래픽(17.5%)과 단순 기능적 또는 생물학적 구조 형태(17.5%), 탐구활동(13.75%), 단순한 회로도 형태(8.75%), 단순 상황 제시 형태(5%) 순으로 시각화 자료들이 제시되어 있었다. K교과서 내의 시각화 자료를 영역별로 분류하면, 총 80 개의 시각화 자료 중 단순 정보를 간단한 도식화 형태로 나타낸 것이 41.
- 75% 순이었다(Figure 5). K교과서에 비해 C교과서는 두종류나 다섯 종류의 시각요소 조합으로 표현된 형태가 더 많았으며, C교과서에 비해 K교과서는 한 종류나 세 종류의 시각요소 조합으로 표현된 형태가 많았다. 시각화 자료 중 인포그래픽 자료만을 살펴보면, C교과서는 문자와 색채, 도형과 메타포가 같은 비율로 제시되었고, K교과서에 비해 더 많은 일러스트를 포함하고 있었다.
- 이는 인정교과서의 특성상 교과서 내용의 깊이와 폭을 집필진이 결정할 수 있으므로, 교과서의 특징에 따라 나타난 결과로 보인다. 결과적으로 C교과서는 K교과서에 비해 기능적인 구조와 단순 회로도에 대한 데이터 시각화 자료와 인포그래픽 자료가 더 많았으며, K교과서는 C교과서에 비해 탐구활동 과정을 설명하는 자료와 단순 도식화된 데이터 시각화 자료들이 더 많았다. 이러한 결과는 현재 C교과서가 개별 학교에서 채택율이 높고, 현장의 물리교사들이 선호하는 것은 학생들이 물리를 학습하는 데 있어 인포그래픽이 상대적으로 많이 포함된 물리교과서가 도움을 줄 수 있다는 것을 은연중에 인식하고 있을 가능성이 있음을 보여준다.
- 넷째, 교과서에 제시된 시각화 자료들의 특징을 ‘시각표현 요소’ 면에서 살펴보면, 전반적으로 일러스트를 활용하여 도형이나 문자로그 내용을 설명하였으며, 단계 설명을 위한 메타포나 물리교과 고유의 픽토그램이나 심벌과 같은 메타포를 활용한 자료들이 많았다.
- 다섯째, 교과서에 제시된 시각화 자료들의 특징을 ‘시각표현 유형’ 면에서 살펴보면, 대부분 일러스트형 인포그래픽과 비교분석형 인포 그래픽에 해당되었다.
- 둘째, 물리Ⅰ교과서의 ‘정보와 통신’ 단원에 나타난 시각화 자료들은 정보를 단순 도식화한 자료가 가장 많았다.
- 셋째, 교과서에 제시된 시각화 자료들의 특징을 ‘정보내용’ 면에서 살펴보면, 관계와 기능에 관련된 내용이 가장 많았다.
- 여섯째, 교과서에 제시된 시각화 자료들의 특징을 ‘시선의 흐름’ 면에서 살펴보면, 대부분 좌우로 시선이 흐르는 수평형과 위아래로 시선이 흐르는 수직형이었다.
- 이상과 같은 분석 결과로부터, 물리Ⅰ교과서의 ‘정보와 통신’ 단원은 시각화 자료를 많이 사용하지만, 단순 도식자료만을 제시할 뿐 이렇다 할 인포그래픽을 제공하지 않는다는 것을 알 수 있었다.
- 25%) 순으로 시각화 자료들이 제시되어 있었다. 전체적으로 단순한 정보를 간단하게 도식화한 자료가 가장 많았으며, 대부분 데이터 시각화 자료였다. 인포그래픽은 C교과서 14개, K교과서 9개로 전체 80개의 시각화 자료에 비해 그 양이 적었다.
후속연구
- 그런데 정보전달 및 학습에 효과적인 인포그래픽은 다양한 색채마다 특정 의미를 부여하여 정보전달에 효과적으로 활용할 수 있기 때문에 향후 물리교과서에서는 이러한 점을 감안하여 시각화 자료를 제작할 필요가 있다. 또한 물리교과서의 시각화 자료들은 단순히 일러스트를 이용하거나 비교분석을 통해 개념들을 설명하고 있는데, 이는 물리 개념들의 위계적인 구조를 이해시키기에는 부족한 표현 방식이므로, 향후에는 스토리텔링이나 타임라인 방식처럼 특정 개념, 주제 등과 관련된 히스토리를 시각적으로 제시하는 것이 필요하다.
- 학습자가 학습 정보나 개념을 인포그래픽으로 디자인할 경우, 새로운 정보에 의미를 부여하여 작업 기억의 시간을 활성화 하고 그 수준을 높여서 더욱 분명하게 정보를 이해하고 오래 저장할 수 있다. 시각화 자료의 정보 전달 효과는 상황 설명적이고 포괄적인 정보를 즉각 전달할 수 있으며, 다량의 정보를 말할 수 있기 때문에, 인포그래픽을 디자인하는 교수-학습법을 개발할 필요가 있다. 인포그래픽을 학습자의 지식을 표현하기 위한 수단으로 이용한다면, 이해도가 높아져 과학을 좀 더 쉽고 재미있게 배울 수 있을 것이다.
- 기존의 정보와 지식을 표현하기 위한 다양한 과학교수학습법에 인포그래픽의 시각화를 이용한 새로운 방법을 제시 한다는 측면에서 의미 있는 연구라 생각한다. 아울러 후속 연구에서는 이를 기반으로 학생들의 학습참여도가 높은 인포그래픽 활용 교수-학습방법이 개발되고 이를 실제 수업에 적용한 효과를 살펴보기를 기대한다.
- 이러한 분석 결과는 향후 과학교과서 제작이나 집필에서 있어 삽화에 대한 체계적인 정보전달 방법을 제시할 뿐만 아니라, 인포그래픽을 활용하는 교수 · 학습 방법을 개발하는데 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다.
- 인포그래픽을 학습자의 지식을 표현하기 위한 수단으로 이용한다면, 이해도가 높아져 과학을 좀 더 쉽고 재미있게 배울 수 있을 것이다. 이번 연구를 통해 개발한 인포그래픽 분석틀과 교과서 분석 결과를 활용하여 과학교육에서도 인포그래픽의 중요성을 파악할 수 있는 계기가 마련되기를 기대해 본다. 기존의 정보와 지식을 표현하기 위한 다양한 과학교수학습법에 인포그래픽의 시각화를 이용한 새로운 방법을 제시 한다는 측면에서 의미 있는 연구라 생각한다.
- 시각화 자료의 정보 전달 효과는 상황 설명적이고 포괄적인 정보를 즉각 전달할 수 있으며, 다량의 정보를 말할 수 있기 때문에, 인포그래픽을 디자인하는 교수-학습법을 개발할 필요가 있다. 인포그래픽을 학습자의 지식을 표현하기 위한 수단으로 이용한다면, 이해도가 높아져 과학을 좀 더 쉽고 재미있게 배울 수 있을 것이다. 이번 연구를 통해 개발한 인포그래픽 분석틀과 교과서 분석 결과를 활용하여 과학교육에서도 인포그래픽의 중요성을 파악할 수 있는 계기가 마련되기를 기대해 본다.
- 이를 위해서는 먼저 현재 사용하고 있는 과학교과서에 대한 인포그래픽 차원의 분석이 필요하고, 무엇이 부족한지를 파악해야 한다. 즉 과학교과서에 사용한 시각화 자료들을 인포그래픽 차원의 체계적인 분석방법을 제시하고, 그 특징을 살펴보는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 각종 문헌들을 바탕으로 과학교과서에 적용 가능한 인포그래픽 분석틀을 개발한 후, 이를 이용하여 물리Ⅰ교과서에 나타난 시각화 자료들을 분석하고자 하였다.
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