초록

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웹 기반의 사이버 실험이 탐구적 실험이 되기 위해서는 실제 실험에서 나타나는 상호작용을 반영할 수 있어야 한다. 그 결과 사이버 실험은 탐구적 실험이 될 수 있다. 기존 대부분의 사이버 실험들은 완성되어 있는 실험 장치를 제공하고, 버튼의 클릭으로 실험 진행과 실험 결과를 보여주는 단순한 애니메이션 유형으로, 실제 실험에서 나타나는 실험자와 실험 환경간의 상호작용을 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 웹 기반 사이버 실험에서 실험 기구의 설치에서부터 실험 과정 및 실험 종료에 이르기까지 학습자와 실험 환경간에 상호작용이 이루어질 수 있는 사이버 실험을 설계 및 구현한다. 또한 구현한 사이버 실험을 교육 현장에 적용하여 학습 효과에 미치는 영향을 평가한다.

웹 기반의 사이버 실험이 탐구적 실험이 되기 위해서는 실제 실험에서 나타나는 상호작용을 반영할 수 있어야 한다. 그 결과 사이버 실험은 탐구적 실험이 될 수 있다. 기존 대부분의 사이버 실험들은 완성되어 있는 실험 장치를 제공하고, 버튼의 클릭으로 실험 진행과 실험 결과를 보여주는 단순한 애니메이션 유형으로, 실제 실험에서 나타나는 실험자와 실험 환경간의 상호작용을 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 웹 기반 사이버 실험에서 실험 기구의 설치에서부터 실험 과정 및 실험 종료에 이르기까지 학습자와 실험 환경간에 상호작용이 이루어질 수 있는 사이버 실험을 설계 및 구현한다. 또한 구현한 사이버 실험을 교육 현장에 적용하여 학습 효과에 미치는 영향을 평가한다.

AI 본문요약

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• 연구 결과

제안 방법

• 흥미를 유발하는 요소로는 인터넷의 이용으로 시간 . 공간의 제약이 없는 것, 짧은 시간에 할 수 있는 것, 실험 전에 준비할 것이 없는 것 순으로 웅답하였다. 이 결과는 대부분의 학생이 실험을 언제 어디서나 간단하게 실험을 할 수 있는 조건을 원한다고 볼 수 있다.
• 본 논문에서는 웹 기반 사이버 실험에서 실험 기구의 설치에서부터 실험 과정 및 실험 종료에 이르기까지 학 습자와 실험 환경간에 상호작용이 이루어질 수 있는 끓 는점 측정 사이버 실험을 설계 맟 구현한다. 또한 구현 한 사이버 실험을 교육 현장에 적용하여 학습 효과에 미치는 영향을 평가한다.
• 본 논문에서는 웹 기반 사이버 실험에서 실험 기구의 설치에서부터 실험 과정 및 실험 종료에 이르기까지 학 습자와 실험 환경간에 상호작용이 이루어질 수 있는 끓 는점 측정 사이버 실험을 설계 맟 구현한다. 또한 구현 한 사이버 실험을 교육 현장에 적용하여 학습 효과에 미치는 영향을 평가한다.
• 본 논문에서는 화학 실험을 대상으로 실제 실험과 유사한 실험자와 실험 환경 간의 상호작용 요소를 반영한 사이버 실험을 설계 및 구현하였고, 현장에서 기존의 사이버 실험과 훙미도와 하습성취도를 비교 분석하였다. 그 결과로 실제 실험과 유사한 상호작용을 제공하는 사이버 실험이 학습효과에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
• 실험 장치 꾸미기 화면은 그림 1과 같이 실험기구선 택, 시약선택, 실험대 그리고 메시지 창으로 구성된다. 실험 장치 꾸미기는 실제 실험과 유사하게 실험 기구 선 택란에 있는 실험 기구를 마우스로 선택한 후 끌어서 실 험대 위에 실험자가 직접 장치를 꾸밀 수 있도록 하여, 실험자와 실험기구간에 상호작용을 할 수 있게 하였다. 실험 기구는 학습자가 자유롭게 이동 할 수 있다.
• 실험자는 그림 2와 같이 실험 중 일정한 시간 간격으 로 온도 변화를 측정하여 화면 아래 표에 시간과 시간 변화에 따룬 온도를 입력하도록 하였다. 전체 실험 시간을 단축하기 위하여 시간은 실제 시간보다 약간 빠르며, 온도의 상승도 시간 빠르기에 비례하여 조절하였다.
• 성취도 평가 결과인 표 2에서 실험 B와 실제 실험의 성취도는 별 차이가 없지만 실험 A와는 상당한 차이가 있다. 이러한 차이가 유의미한가를 알아보기 위해 일원 변량 분석을 하였다(표 3). 분석 결과 각 실험 유형간에 통계적 유의수준에서 유의미한 차이가 났다(p<0.
• 실험자는 그림 2와 같이 실험 중 일정한 시간 간격으 로 온도 변화를 측정하여 화면 아래 표에 시간과 시간 변화에 따룬 온도를 입력하도록 하였다. 전체 실험 시간을 단축하기 위하여 시간은 실제 시간보다 약간 빠르며, 온도의 상승도 시간 빠르기에 비례하여 조절하였다. 이 과정에서는 실험자가 시계와 온도계, 표 등과 상호작용 을 하도록 하여 실제 실험의 감각을 느낄 수 있다.

대상 데이터

• 대구 시내 소재 Y고둥학교 3학년 6개반 180명과 경상남 도 소재 K 고등학교 3학년 1개반 30명 총 210명을 대상으로 본 실험을 적용하였다.
• 실험 장치 꾸미기 화면은 그림 1과 같이 실험기구선 택, 시약선택, 실험대 그리고 메시지 창으로 구성된다. 실험 장치 꾸미기는 실제 실험과 유사하게 실험 기구 선 택란에 있는 실험 기구를 마우스로 선택한 후 끌어서 실 험대 위에 실험자가 직접 장치를 꾸밀 수 있도록 하여, 실험자와 실험기구간에 상호작용을 할 수 있게 하였다.
• 제1단계에서는 실험의 주제 선정으로 실업계 고둥학 교 교과서에 나오는 기초 화학 실험 중 탐구적 요소가 강하면서 수행될 실험의 난이도가 높지 않은 끓는점 측정 실험을 선정했다. 제2단계에서는 선정된 실험을 경남 J고등학교의 실험실에서 団사 3명과 학생 6명이 2주간 실제 실험을 실시하였다. 제3단계에서는 살제 실험을 하 면서 실험 단계마다 발생되는 상호작용 요소를 분석, 추 출했다.

데이터처리

• 각 실험 유형간의 상관 관계를 알아보기 위해 Pearson 상관 분석을 실시하였다(표 5). 二丄 결과 상호작 용을 반영한 사이버 실험이 상호작용을 반영하지 않은 사이버 실험보다 상당히 높게 나타났다.

성능/효과

• 각 실험 유형간의 상관 관계를 알아보기 위해 Pearson 상관 분석을 실시하였다(표 5). 二丄 결과 상호작 용을 반영한 사이버 실험이 상호작용을 반영하지 않은 사이버 실험보다 상당히 높게 나타났다. 이것은 상호작 용을 반영한 사이버 실험이 상호작용이 반영 안 된 사이 버 살험보다 더 실제 실험과 유사하다는 것을 나타내는 것이며, 상호작용이 사이버 화학 실험에서 교육적인 효과가 있는 것으로 볼 수 있다.
• 본 논문에서는 화학 실험을 대상으로 실제 실험과 유사한 실험자와 실험 환경 간의 상호작용 요소를 반영한 사이버 실험을 설계 및 구현하였고, 현장에서 기존의 사이버 실험과 훙미도와 하습성취도를 비교 분석하였다. 그 결과로 실제 실험과 유사한 상호작용을 제공하는 사이버 실험이 학습효과에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
• 이러한 차이가 유의미한가를 알아보기 위해 일원 변량 분석을 하였다(표 3). 분석 결과 각 실험 유형간에 통계적 유의수준에서 유의미한 차이가 났다(p<0.05).
• 상호작용을 반영하지 않은 사이버 실험(실험 A) 본 논문에서 개발한 사이버 실험(실험 B)에 대한 흥미도를 조사한 결과는 표 1과 같이 실험 B가 높게 나타났다.

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이 논문을 인용한 문헌

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