초등 과학에 VR 구현 지원 프로그램을 활용한 SW 융합교육프로그램의 개발과 적용

국문 초록 (Abstract)

초등학교 5학년 과학 ‘태양계와 별’ 단원은 높은 수준의 형식적 사고를 요구하는 추상적인 공간개념이 많고, 특히 넓은 우주를 관찰할 수 있는 실험을 재현하기가 불가능하여 3차원인 우주와 실제밤하늘을 평면에 단순화 시켜야 하기 때문에 지도가 매우 어렵다. 이러한 단원의 특수성을 극복하기 위하여 선행 연구가 이루어져 왔으나, 대부분 텍스트와 2D 자료를 통한 학습 콘텐츠로 이루어져, 학생들의 적극적인 조작활동이나 흥미, 몰입 등의 정의적 만족감을 이끌어내기에 다소 부족하였다.
이러한 면에서 VR을 활용한 교육은 기존의 웹기반 학습 콘텐츠 수준을 뛰어넘어 시간과 공간의 한계를 벗어난 실제적 내용 표현과 학습 목표 도달을 위한 상호작용을 가능하게 함으로써, 학습자의 자기 주도적 학습 참여를 적극적으로 유도하고, 탐구 능력과 추상적인 공간 개념 구성에 매우 효과적이다. 그러나 지금까지 VR을 과학 수업에 적용한 연구는 VR 도입 목적의 VR 콘텐츠의 체험연구가 주를 이룬다.
한편, 4차 산업혁명시대에 부응하기 위하여 우리나라는 소프트웨어 교육을 도입하였으며, 과학수업 내용에 최신 과학 기술을 활용한 SW 융합교육을 적용하면 학생들이 흥미를 갖고 더욱 적극적으로 참여하여 과학탐구능력, 과학학업성취도, 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 줄 수 있다.
이러한 면에서 최신 과학 기술인 VR 콘텐츠를 체험하는 것에 초점을 맞추어 진행되던 기존의 과학 수업 연구를 뛰어넘어 초등과학 ‘태양계와 별’ 단원에 SW 교육 방법으로 VR 구현 지원 프로그램을 활용하여 SW 융합프로그램을 개발하고 적용한다면 과학학업성취도와 과학적 흥미, 나아가 창의적 문제해결력을 향상시킬 수 있을 것이라는 생각을 해볼 수 있다.
따라서 본 연구에서는 초등과학에 VR 구현 지원 프로그램을 활용한 SW 융합교육프로그램을 개발하고 적용함으로써 초등학생의 과학적 흥미, 과학학업성취도, 창의적문제해결력에 어떠한 변화가 일어났는지 알아보고자 하였다.