가상세계형 메타버스를 활용한 역할놀이 비유 수업에서 중학생의 학습 촉진 요인 탐색: 입자 개념을 중심으로 = Exploring Factors That Promote Middle School Students’ Learning in a Role-Playing Analogy Lesson Using a Virtual-World Metaverse: Focusing on Particle Concepts

국문 초록 (Abstract)

이 연구에서는 가상세계형 메타버스를 활용한 중학교 과학 1 ‘기체의 성질’ 단원에서 역할놀이 비유 활동 2차시 수업을 개발하였고, 학생들이 이 수업에 참여하였을 때 학습을 촉진하는 요인을 탐색하였다. 서울특별시에 소재한 한 남자중학교의 학생 18명이 이 연구에 참여하였다. 개별 학생의 수업 장면을 녹화하였고, 수업 후 반구조화된 사후 면담도 실시하였다. 연구 결과, 학생들은 가상세계가 제공하는 3인칭 시점을 통해 활동에 참여하면서 동시에 전체적인 상황과 움직임을 시각적으로 파악할 수 있다. 학생들은 이를 통해 입자의 분포와 개수에 대해 논의하고 표현하였다. 또한 학생들은 아바타의 외형을 바꾸어보는 활동을 통해 입자의 외형에 대해 논의하고 이를 표현하였다. 또한 학생들은 가상세계에서 개별적으로 힌트를 탐색하고 이를 바탕으로 조별 논의와 활동에 참여하였다. 그러나 학생들이 개별적으로 힌트를 충분히 탐색하지 않거나 탐색한 힌트를 조원들과 공유하지 않는 경우 논의가 효과적으로 이루어지지 않았다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 가상세계형 메타버스를 활용한 역할놀이 비유 활동 수업 활용에 대한 교육적 함의를 논의하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, role-playing analogy lesson about middle school unit on “Properties of Gases” was developed using a virtual world metaverse and the factors that promote students’ learning when they participated in the lessons were explored. Eighteen students from a boys’ middle school in Seoul participated in the study. Each student’s lesson activities were recorded, and semi-structured interviews were also conducted. The results revealed that through the third-person perspective provided by the virtual world, students were able to visually grasp the overall situation and movements while engaging in the activity. This enabled them to understand the distribution and quantity of gas particles. Additionally, students discussed and expressed the appearance of particles by changing how avatars looked. Students individually explored hints and participated in group activities and discussion based on their findings. However, when students did not sufficiently explore or share the information they found with their group members, effective discussions were not carried out. Based on these results, the educational implications of using role-playing analogy lessons in virtual world metaverse environments were discussed.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 1 절 연구의 필요성 1
• 제 2 절 연구 문제 5
• 제 3 절 연구의 제한점 6
• 제 4 절 용어의 정의 8
• 제 2 장 이론적 배경 10
• 제 1 절 가상세계형 메타버스와 과학교육 10
• 1. 메타버스의 개념과 유형 10
• 2. 가상세계형 메타버스의 특징 12
• 3. 가상세계형 메타버스의 교육적 활용 가능성 13
• 제 2 절 역할놀이 비유의 이론적 기초 14
• 1. 비유의 개념과 구조 14
• 2. 역할놀이 비유의 정의와 특징 16
• 3. 역할놀이 비유의 과학교육 적용과 한계 19
• 제 3 절 입자 개념 학습과 비유의 역할 22
• 1. 중학교 ‘기체의 성질’ 단원의 입자 개념 22
• 2. 입자 개념 학습의 어려움과 오개념 23
• 3. 입자 개념 학습에서 비유의 역할 24
• 제 4 절 메타버스 기반 과학 수업 관련 연구 동향 26
• 제 3 장 연구 방법 및 절차 31
• 제 1 절 연구 참여자 31
• 제 2 절 연구 절차 32
• 제 3 절 역할놀이 비유 활동 수업의 개발 34
• 제 4 절 분석 방법 38
• 제 4 장 연구 결과 및 논의 39
• 제 1 절 3인칭 시점을 통한 입자의 속성 이해 39
• 1. 입자의 분포와 개수에 대한 논의 40
• 2. 입자의 모양에 대한 논의 44
• 제 2 절 가상세계 힌트 탐색과 공유에 따른 논의 47
• 제 5 장 결론 및 제언 53
• 참고문헌 56
• Abstract 63