효과적인 공간 시각화 교육을 위한 이러닝 컨텐츠 설계 = e-Learning Content Design for Efficient Space Visualization Education

국문 초록 (Abstract)

우리가 살고 있는 세계를 인지하고 표현하며 설명하기 위해서 필요한 공간 시각화 능력은 우리의 실생활과 직업에 관련된 문제해결 능력을 기를 수 있게 해준다. 공간 시각화 능력의 중요성이 점점 커져 제7차 수학과 교육과정에서는 도형 영역에 '공간감각 기르기' 소영역을 설정하여 사회적 요구를 반영하였다. 그러나 중요성에 비해 기존의 구체적 조작물과 학습지의 활용에 의한 교육만 계속되고 있다.
개인 컴퓨터의 보급률 증가와 정보통신의 발달로 우리는 학교, 가정 상관없이 시공간에 자유롭게 컴퓨터를 사용할 수 있다. 이러한 환경을 바탕으로 부족한 부분을 채워 좀 더 완전 학습에 가깝게 다가가기 위해서 이러닝 컨텐츠가 대안으로 제시된다.
기존의 구체적 조작물과 학습지는 다양한 사례 학습을 할 수 없어 학습자의 학업 욕구를 충족시키지 못하고, 학습자의 이해력과 수준에 따른 다양한 학습 환경을 제공할 수 없다. 또한 이미 제작되어 있는 컨텐츠들은 학습지를 옮겨 놓았을 뿐 역시 다양한 사례를 통한 학습을 제공하지 못하고 복잡한 인터페이스 때문에 학생들의 집중력을 저하시키며 피드백 제시의 부족으로 학업 성취를 낮추고 있다.
이에 본 논문은 다양한 사례를 통한 수준별 학습 환경을 제공함으로써 학습자의 학업 성취를 높여 공간 감각을 향상 시킬 수 있도록 이러닝 컨텐츠를 설계하였다. 본 논문을 통해 설계된 이러닝 컨텐츠를 활용하여 초등학교 62명의 학생을 대상으로 교육하였으며 이를 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 이러닝 컨텐츠의 활용으로 학습자의 동기 유발과 학습에 대한 흥미도를 높였으며 복잡하지 않은 인터페이스 사용으로 학습 집중력을 유지 시켰다. 또한 다양한 사례를 통한 학습으로 학습에 대한 이해를 높여 학업 성취를 높였고, 원하는 모형 입력으로 수준별 학습이 가능하여 공간 시각화 능력을 높였다. 그리고 구체적 조작물과 학습지과 컨텐츠를 병행 사용하면 학업 이해에 더 도움이 된다는 것을 확인하였다.
본 논문을 통해 설계된 공간 시각화 능력 학습 컨텐츠를 확장시켜 수준별 학습의 범위를 늘리고 입체 도형 뿐만 아니라 실생활에 사용되는 다양한 사물까지 학습 사례에 포함시키는 연구를 한다면 더 유용한 학습 컨텐츠를 설계할 수 있을 것으로 향후 연구가 필요하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Space Visualization Capability provides us to solve the problem about a real life and a career. As its importance is getting bigger, the 7th mathematics education course set up a small section 'to cultivate a Space Sensibility' in a diagram area. But, we still use an existing educational method like concrete manipulable things or study books. Since the existing education method does not provide various experimental education, it cannot satisfied the various requests of learners. Existing contents couldn't provide it either.
In this paper, we design an e-Learning contents to enhance a space sensibility by providing a software tool. We tested it to 62 elementary school students and analyzed the results. The test shows our tool can motivate learners more, get attention of learners to study by simple interface. Also we enhanced a studying achievement by use of various experimental cases and increase a space visualization capability by fitted-level studying. If we use a concrete manipulable thing and study book together, it enhance a studying comprehension.
We need to add various figures in real life as a further work..

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구 내용 및 방법 = 2
• 3. 개념정리 = 2
• 3.1. 공간능력 = 2
• 3.2. 공간시각화 = 3
• 3.3. 토대설계도 = 3
• 3.4. 평면도 = 3
• 3.5. 입체 모형 = 3
• 4. 연구의 제한점 = 3
• II. 이론적 배경 = 4
• 1. 공간시각화교육 = 4
• 1.1. 제 7차 교육과정에서의 공간시각화 교육 = 4
• 1.2. 초등학교 수학4단원 = 5
• 2. 이러닝컨텐츠 = 7
• 2.1. Dick과 Carey의 교수설계 = 7
• 2.2. 자기 주도적 학습 = 9
• 2.3. 웹기반학습 = 10
• 2.4. 개별화학습 = 10
• 2.5. 문제해결학습 = 11
• 2.6. 개인교수형 = 11
• 2.7. 시뮬레이션형 = 12
• 3. 관련 연구 분석 및 제안 = 14
• 3.1. 교육현장에서의 공간시각화 교육 = 14
• 3.2. 효과적 학습을 위한 방법 = 17
• 3.3. 관련 연구 비교 분석 = 18
• 3.4. 제안 = 20
• III. 컨텐츠 설계 및 구현 = 21
• 1. 기획 = 21
• 1.1. 아이디어 구안 = 21
• 1.2. 검토 및 수정 = 22
• 2. 분석 = 23
• 2.1. 요구 분석 = 23
• 2.2. 학습 내용 분석 = 23
• 2.3. 학습자 분석 = 24
• 2.4. 학습 환경 분석 = 25
• 2.5. 학습 목표 진술 = 25
• 3. 시뮬레이션형 설계 = 26
• 3.1. 설계 개요서 작성 = 26
• 3.2. 학습흐름도 작성 = 29
• 3.3. 내용구성원고 작성 = 31
• 3.4. 스토리보드 작성 = 32
• 4. 컨텐츠 개발 및 구현 = 36
• 4.1. 컨텐츠 설계 자료 검토 = 36
• 4.2. 컨텐츠 개발 환경 = 39
• 4.3. 컨텐츠 구현 = 39
• IV. 평가 = 60
• 1. 평가 대상 및 방법 = 60
• 2. 평가 결과 분석 = 60
• 2.1. 내용 구성 영역 평가 = 60
• 2.2. 현장 시범 적용 = 61
• V. 결론 = 63
• 참고문헌 = 66
• Abstract = 68