웹 기반 태양계 시뮬레이션 시스템 설계 및 구현 : 초등학교 5학년 태양의 가족 단원을 중심으로 = Design and Implementation of Web-based Solar System Simulation System : centered on the solar system part in the elementary 5nd grade class

국문 초록 (Abstract)

21세기 정보화 사회에 접어들면서 빠른 정보 처리 능력과 대량의 정보를 체계적으로 축적할 수 있는 컴퓨터와 거리의 개념을 없애주는 통신 기능이 결합 된 컴퓨터 통신으로 말미암아 우리는 정보의 풍요 속에서 살고 있다.
우리의 삶의 토대인 지식기반사회에서는 많은 정보들이 가치를 창출하기 때문에 정보활용능력의 배양은 학교교육에서도 매우 핵심적인 영역이라 할 수 있다. 즉 학습자 스스로 학습을 계획하고 수행하며, 당면한 문제점을 해결하기 위해서는 학습자의 필요에 따라 원하는 정보를 활용할 수 있도록 변화가 필요하다.
이와 같은 사회 변화에 능동적으로 대응하고, 다가오는 미래사회를 주도할 능력 있는 인간을 육성하는 것이 교육이라 할 때 새로운 변화를 주도하고 있는 정보통신 기술을 교과수업에 활용하는 것은 매우 의미 있는 일로서 그 필요성이 절실히 요구되고 있다.
본 연구에서는 이러한 교육환경의 변화에 부응할 수 있는 점 기반 교육의 개념과 시뮬레이션을 통한 교육적 효과에 관한 이론을 고찰해 본 후 학습자들에게 웹 기반 시뮬레이션 자료를 제공하여 학습자들의 흥미도, 이해도, 태도변화, 교육적 효과를 통한 그 효용가치를 분석하여 보았다.
그 결과 기존의 전통적인 강의식 학습방법에 비해 웹 기반 시뮬레이션을 활용한 학습이 학습자들에게 보다 많은 흥미를 유발시키고 단순한 그림이나 텍스트 기반의 학습자료보다 시뮬레이션 학습이 학습자들의 이해도 증진에도 많은 효과를 보여주고 있었다. 또한, 학습자들의 태도변화에 있어서도 과학분야에 있어 본 연구에 적용된 시뮬레이션 자료에 대한 지속적인 관심을 나타내고 있었고 교육적 효과에 있어서도 장기기억과 반복학습을 통한 학습의 효율성을 증대시킬 수 있었으며, 딱딱하고 어렵게만 느껴지던 전통적 학습에 비해 학습 내용이 이해하기 쉽고 흥미로웠다는 반응을 나타내 본 연구를 통한 다양한 학습자료의 개발이 교육적으로 많은 의의를 갖고 있음을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this era of the information society of the 21^(st) century, we live in a abundance of information due to computers accumulating large quantities of information systematically with rapid Information processing capacity, and computer communication combined with the communication function getting rid of the concept of distance.
In the information-oriented society, which is our lives' basis, a lot of information creates values. Therefore, cultivating an information utilization ability could be a very essential in school education. That is, a change should be taken for the learner to use necessary information when he or she needs it, in order to plan and perform learning by himself and solve problems.
If education is considered as cultivating a person to interact actively to this social change and to have the ability to lead upcoming future society, it is very significant and absolutely necessary to use information communication technology, which is spearheading the new change, in the class.
This study observed the concept of web-based education that is available for this change of educational environment, and the theory on educational effects through simulation. Furthermore, the efficiency was analyzed by learners' degree of interest, understanding, attitude changes and educational effects, after supplying them with web-based simulation data
The result showed that learning using web-based simulation provoked more interest than the previous conventional way of lecturing and simulation learning was more efficient for improving learners' understanding than simple pictures or text-based data. Moreover, as for the learner's changed attitudes, they showed continuous concern about simulation data, which was applied to this study in the science field The efficiency of learning was also improved through long-term memory and repeated learning, and learners responded that the contents were easier to understand and more interesting compared to the conventional learning which was considered cramped and difficult. Consequently, it was found that development of various learning data through this study is very significant for education.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = Ⅰ
• 도목차 = Ⅲ
• 표목차 = Ⅳ
• 논문개요 = Ⅴ
• 제1장 서론 = 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 = 1
• 2. 연구 내용 및 방법 = 2
• 제2장 이론적 배경 = 3
• 1. 웹 기반 수업 = 3
• (1) 웹 기반 수업의 개념 및 특성 = 3
• (2) 웹 기반 수업의 유형 = 4
• (3) 웹 기반 교육의 장점과 단점 = 6
• 2. 컴퓨터 시뮬레이션 = 6
• (1) 컴퓨터 시뮬레이션의 개념 = 6
• (2) 컴퓨터 시뮬레이션의 특성 = 7
• (3) 컴퓨터 시뮬레이션의 유형 = 8
• (4) 컴퓨터 시뮬레이션의 구성 요소 = 11
• (5) 컴퓨터 시뮬레이션의 구조와 절차 = 15
• (6) 컴퓨터 시뮬레이션의 장 · 단점 = 18
• 제3장 웹 기반 시뮬레이션 시스템 설계 및 구현 = 20
• 1. 시스템 개발 환경 = 20
• (1) 하드웨어 환경 = 20
• (2) 소프트웨어 환경 = 20
• 2. 시스템 개발 방향 및 요구 분석 = 21
• (1) 시스템 개발 방향 = 21
• (2) 시스템 요구 분석 = 22
• 가. 학습내용 분석 = 22
• 나. 학습자 실태 분석 = 24
• 다. 요구분석 = 25
• 3. 시스템 설계 = 26
• (1) 웹 기반 시뮬레이션 흐름 = 26
• (2) 시뮬레이션 시스템 유형 및 구성 = 26
• (3) 학습주제별 시스템 설계 = 27
• 가. 태양계의 가족 구성원 = 27
• 나. 태양에서 지구까지 거리 및 시간 = 28
• 다. 태양계의 크기 = 28
• 4. 웹 기반 시뮬레이션 시스템 구현 = 29
• (1) 태양계의 가족 구성원 알아보기 = 29
• (2) 태양까지의 거리와 태양까지 갈 때 걸리는 시간 알아보기 = 32
• (3) 태양에서 행성까지의 거리 및 시간 비교 = 36
• 제4장 시스템 평가 및 분석 = 38
• 1. 시스템 평가 = 38
• (1) 평가 대상 = 38
• (2) 평가 방법 = 38
• 2. 시스템 분석 = 39
• (1) 시스템 분석 방법 = 39
• (2) 학습자 흥미도 = 39
• (3) 학습자 이해도 = 40
• (4) 학습자 태도 = 42
• (5) 교육적 효과 = 44
• (6) 시스템 분석 = 47
• 제5장 결론 및 제언 = 48
• 참고문헌 = 50
• 사전 설문지 = 52
• 사후 설문지 = 55
• Abstract = 58