지구과학은 실생활과 직접적으로 관련되거나 학생들이 친숙하게 생각하는 많은 개념들을 포함하고 있으며 이런 특성은 과학캠프나 자연탐사 활동에서 지구과학과 관련한 탐구주제가 학생들의 큰 호응을 얻는 사실을 설명할 수 있다. 하지만 정규 수업에서 이루어지는 지구과학 실험 수업은 교과서에 제시된 자료해석 위주의 실험이 많아 학생들의 흥미를 반감시키는 경우가 많으며 자료 측정과정에서 과학자가 느낄 수 있는 중요하고 귀중한 경험을 놓칠수 있다. 그런데 인터넷에서는 해양과 대기, 천문, 지질 각 분야에서 지속적으로 갱신되는 실시간 관측 자료를 제공해 주는 곳이 많으며 이 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습 프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험이 가지는 한계를 극복하고 학생들의 지구과학에 대한 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있다. 이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습을 강조하는 현재의 교육 목표를 잘 반영할 수 있다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 고등학교 지구과학 학습 프로그램을 개발하고 이를 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 연구 결과 실시간 자료를 이용하는 고등학교 학생들을 위한 지구과학 학습 프로그램을 12개의 주제에 대해서 완성했다. 먼저 지구과학실험 시간에 적용할 수 있는 2차시 분량의 학습 프로그램 6주제를 개발했는데 개발 주제는 '지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?', '진앙으로 판의 경계를 결정하기', '진앙의 위치를 찾아라', '암영대를 찾아라', '태양의 자전 주기를 측정하기', '태양활동' 이다. 각 주제별로 수업소개, 학습목표, 과정, 학습자료(학생 활동지, 기타 자료, 수업 내용과 관련한 실시간 자료 제공 사이트 목록), 평가 자료를 만들었다. 학생들의 활동 내용은 <지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?>의 주제를 예로 들면 학생들이 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이 때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다. 또 개인 과제 연구에 적용할 수 있는 학습 프로그램을 5가지 개발하여 학생들이 특정한 주제에 대하여 탐구 과제를 수행할 수 있게 했는데 개발된 주제는 '태양 활동으로 오로라 예측하기', '국제 우주 정거장을 찾아내자', '한반도 부근의 해양 기상과 해수의 물리적 상호 관계', '일기도 분석을 통한 태풍의 진로 예측', '우리 나라 조석 예측' 이다. 마지막으로 사이버 학습을 통해서 수업 시간의 제약 없이 과제 형태로 처치 가능한 학습 프로그램 개발 했는데 그 주제는 '태풍이 저위도에서 북상하는 이유?'이다. 개발된 프로그램 중 2차시 학습 프로그램은 과학고 중학생 영재반에게, 개인 탐구 과제는 과학고 1학년 학생들에게, 사이버 수업 형태는 과학고 2학년 학생에게 적용시켰다. 실시간 자료 활용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타 자료를 데이터베이스화했으며 이를 통해 학생들이 원하는 실시간 자료를 검색하여
지구과학은 실생활과 직접적으로 관련되거나 학생들이 친숙하게 생각하는 많은 개념들을 포함하고 있으며 이런 특성은 과학캠프나 자연탐사 활동에서 지구과학과 관련한 탐구주제가 학생들의 큰 호응을 얻는 사실을 설명할 수 있다. 하지만 정규 수업에서 이루어지는 지구과학 실험 수업은 교과서에 제시된 자료해석 위주의 실험이 많아 학생들의 흥미를 반감시키는 경우가 많으며 자료 측정과정에서 과학자가 느낄 수 있는 중요하고 귀중한 경험을 놓칠수 있다. 그런데 인터넷에서는 해양과 대기, 천문, 지질 각 분야에서 지속적으로 갱신되는 실시간 관측 자료를 제공해 주는 곳이 많으며 이 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습 프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험이 가지는 한계를 극복하고 학생들의 지구과학에 대한 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있다. 이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습을 강조하는 현재의 교육 목표를 잘 반영할 수 있다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 고등학교 지구과학 학습 프로그램을 개발하고 이를 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 연구 결과 실시간 자료를 이용하는 고등학교 학생들을 위한 지구과학 학습 프로그램을 12개의 주제에 대해서 완성했다. 먼저 지구과학실험 시간에 적용할 수 있는 2차시 분량의 학습 프로그램 6주제를 개발했는데 개발 주제는 '지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?', '진앙으로 판의 경계를 결정하기', '진앙의 위치를 찾아라', '암영대를 찾아라', '태양의 자전 주기를 측정하기', '태양활동' 이다. 각 주제별로 수업소개, 학습목표, 과정, 학습자료(학생 활동지, 기타 자료, 수업 내용과 관련한 실시간 자료 제공 사이트 목록), 평가 자료를 만들었다. 학생들의 활동 내용은 <지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?>의 주제를 예로 들면 학생들이 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이 때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다. 또 개인 과제 연구에 적용할 수 있는 학습 프로그램을 5가지 개발하여 학생들이 특정한 주제에 대하여 탐구 과제를 수행할 수 있게 했는데 개발된 주제는 '태양 활동으로 오로라 예측하기', '국제 우주 정거장을 찾아내자', '한반도 부근의 해양 기상과 해수의 물리적 상호 관계', '일기도 분석을 통한 태풍의 진로 예측', '우리 나라 조석 예측' 이다. 마지막으로 사이버 학습을 통해서 수업 시간의 제약 없이 과제 형태로 처치 가능한 학습 프로그램 개발 했는데 그 주제는 '태풍이 저위도에서 북상하는 이유?'이다. 개발된 프로그램 중 2차시 학습 프로그램은 과학고 중학생 영재반에게, 개인 탐구 과제는 과학고 1학년 학생들에게, 사이버 수업 형태는 과학고 2학년 학생에게 적용시켰다. 실시간 자료 활용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타 자료를 데이터베이스화했으며 이를 통해 학생들이 원하는 실시간 자료를 검색하여
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문제 정의
본 연구에 개발된 학습 프로그램은 고등학교 학생들을 대상으로 처치할 수 있도록 개발되었으며 문헌 연구를 통해 현재 활용되고 있는 실시간 자료 이용 학습 프로그램을 파악하고 학생들의 요구를 충족할 수 있도록 요구 분석을 포함하여 프로그램 개발을 위한 기초 조사를 실시했다.
이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습 전략이 강조되는 것이다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 학습 프로그램을 개발하고 이 활동을 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 본 연구에 얻고자하는 구체적인 결과목표는 다음과 같다.
이 실험에서 학생들은 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다.
제안 방법
C형의 학습프로그램은 정규 교과 시간의 부담을 덜고 학생들의 수행평가 자료로 활용될 수 있도록 사이버 학습 형태로 개발하였다. 학생들은 과학고에서 운영하는 사이버 학습 토론의 게시판에 교사가 제시한 문제를 해결하고 자신의 이론을 뒷받침하는 관측 적 증거들을 실시간 자료에서 찾게 했다.
도움을 줄 수 있었다. 가능한 연구 주제와 관련 사이트에 대한 안내를 포괄적으로 나타내는 형태로 제작하였다. 현재까지 5개의 주제에 대한 개인 과제 연구가 이루어졌다.
개발된 학습 프로그램을 실제로 처치할 수 있게 학생들의 학습 활동을 지원하는 홈페이지를 구축하였다. 이 홈페이지의 역할은 다음과 같다.
C형의 학습프로그램은 "태풍이 저위도에서 북상하는 이유”란 주제에 대하여 과학고 2학년 학생들에게 처치하였다. 먼저 사이버 게시판의 문제 마당에 '적도부근에서 발생한 태풍이 무역풍을 거슬러 어떻게 전향점까지 거슬러 올라 갈수 있는지에 대한 이유를 설명하라‘는 문제를 제시하고 학생들은 자신의 설명과 이를 뒷받침하는 관측적 증거 자료들을 과제 제출방에 올리게 했다.
성능/효과
1) 지구과학 분야의 인터넷 실시간 자료를 활용한 학습 프로그램을 개발하되 현장에서 적용 가능한 다양한 형태의 학습 프로그램을 개발한다.
후속연구
3) 실시간 자료와 비교하여 학습에 활용할 수 있도록 각 가지 자료에 대한 평균적 나 전형적인 자료를 수집하여 제공한다.
따라서 학생들이 가능한 한 쉽게 접근하고 효과적으로 의미 있는 자료를 얻을 수 있도록 교육 프로그램이 세심하게 개발되어야 한다. 따라서 본 연구의 학습 프로그램은 앞으로도 실제 교육 현장에 계속해서 적용하면서 보다 정교하게 다듬어져야 한다. 또 처치 결과를 바탕으로 실시간 자료를 이용한 학습 프로그램이 가지고 있는 교육적이 효과를 이론적으로 검증해야 한다.
예를 들어 우리나라의 기상청 홈페이지를 방문하면 현재의 기상요소, 위성의 영상, 최근 지진 기록 등을 실시간으로 확인할 수 있으며 한국 해양 연구원의 홈페이지에는 해수의 수온, 염분, 파고 등에 대한 관측치를 실시간으로 확인할 수 있다. 이렇게 인터넷 공간에서 지속적으로 갱신되는 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험에 대한 학생들의 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있을 것이다. 인터넷에서 제공되는 실시간 자료들은 시 공간적 규모가 커서 개인 연구자가 얻기 어려운 관측 자료들을 국가나 연구 단체가 측정한 후에 연구를 위해 공유하기 위해 만들어진 측면이 강하며 실제 과학자에 의해서 연구의 목적으로 사용되는 경우가 많다.
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