초등학교 4학년 학생들의 지층 관련 증강현실 수업이 성취도와 과학 관련 태도에 미치는 효과 = Effects of augmented-reality instruction about strata on the study achievement and science-related attitude of the fourth grade students

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 초등학교 4학년 학생들의 지층 관련 증강현실 수업이 학업성취도와 과학적 태도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 본 연구를 위하여 경기도 P시에 소재하고 있는 초등학생 2개 학급을 선정하였다. 이 두 학급은 본 연구의 주제와 관련이 없는 증강현실 수업을 경험한 적이 있는 학급으로서 새로운 학습 자료의 도입으로 인한 효과를 방지할 수 있도록 선정하였다. 3차시의 지층 관련 수업 자료를 개발하여 증강현실 수업에 이용하였다. 수업에 투입한 증강현실 수업자료는 G사의 스케치업 프로그램을 활용한 3D모델링 자료를 A사의 증강현실 프로그램으로 구현하여 활용하였다. 수업전후에 10개 문항으로 구성된 성취도 검사지와 과학관련 태도 검사지를 투입하여 검사를 실시하였다. 연구 결과 실험집단의 실험 전후 성취도는 52.86점에서 78.21점으로 향상된 점수를 보였다. 특히 통제집단과 비교하였을 경우 사전 사후 점수 차이가 실험집단은 52.86점에서 78.21점으로, 통제집단은 50.71점에서 67.50점으로 실험집단이 더 높은 성취도의 향상이 일어난 것을 알 수 있다. 또 세부 문항별 점수 차이를 살펴보면 실험집단의 단순지식 문제에 대한 성취도는 23.93점에서 40.36점으로, 28.91점에서 37.85점으로 변화한 이해 및 적용 문제의 성취도 보다 더 큰 변화를 보였다. 이 결과는 증강현실 수업은 지층관련 학업 성취도 향상에 효과가 있는 것을 나타내며, 특히 단순지식문제에 대한 성취도에 더 효과적임을 지시한다.
과학관련 태도 검사 결과 실험집단은 인식영역이 3.59에서 3.50으로, 흥미영역이 3.44에서 3.30으로, 태도영역이 3.34에서 3.48로 변화를 보였다. 이는 증강현실 수업의 효과가 과학 관련 태도에 중요하지 않음을 나타낸다. 이 결과는 학생들의 과학 관련 태도의 향상을 보인 김진숙 등(2008)의 연구결과와는 다르다. 증강현실 수업의 효과를 이해하기 위하여 다양한 배경의 학생들에 대하여 장기간의 적용 기간에 걸친 체계적인 연구가 필요하다고 생각된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 4
• 3. 용어의 정의 4
• 4. 연구의 제한점 5
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• 1. 증강현실 6
• 2. 과학학습의 평가방법 10
• 3. 과학과 관련 태도(정의적 영역) 11
• 4. 선행 연구 검토 12
• Ⅲ. 연구 방법 및 절차 15
• 1. 연구의 절차 및 대상 15
• 2. 연구 설계 16
• 3. 연구 도구 17
• 4. 교육과정 분석 및 수업 실시 방안 23
• Ⅳ. 연구 결과 및 논의 25
• 1. 지층영역 성취도 분석 25
• 2. 과학관련 태도 분석 29
• 3. 논의 32
• Ⅴ. 결론 및 제언 33
• 참고 문헌 35
• ABSTRACT 38
• 부록 40