중학교 광합성 실험에서 웹기반 가상실험의 효과

Abstract

교육현장에 정보화망이 확충되어감에 따라 이것을 활용한 다양한 교수학습이론이 개발되고 있다. 그중 대표적인 이론이 인터넷을 활용한 교수학습이론인 WBI(Web Based Instruction)이다. 이것은 인터넷 서비스인 WWW의 특성과 자원을 이용한 교수학습프로그램을 이용한 교수학습이론이다(허운나, 1998). 이러한 웹기반 학습(WBI)의 한 형태로서 가상실험수업이 있는데 이것은 가상의 공간에서 인터넷의 멀티미디어적인 특성을 살려서 하는 웹기반 실험수업이다. 본 연구에서는 중학교 생물 '식물의 광합성' 실험에 대한 인터넷상의 웹 기반 가상실험을 하였을 때의 효과를 알아보고자 한다. 그래서 가상실험수업을 하였을 때, 전통적인 실험수업과 비교하여 학업성취도, 과학수업에 대한 태도와 흥미도에서 어떤 수업형태가 더 효과적인지, 그리고 성별에 따른 학업성취도와 흥미도에서 어떤 차이가 있는지를 조사하였다. 연구의 대상은 경기도 남양주시에 있는 중학교 1학년 학생 76명(남학생 38명, 여학생 38명)이었다. 수업은 6차시로 2차시까지 수업에 대한 간단한 내용 설명을 하고 실험수업처치 이전에 학업성취도, 과학수업에 대한 태도, 흥미도에 대한 사전검사를 실시하였다. 실험수업은 4차시에 걸쳐서 실행하였다. 실험집단에는 에듀넷에서 개발한 가상실험실이란 사이트(cyberlab.edunet4u.net)에 접속하여 인터넷을 통한 가상실험수업을, 통제집단에는 전통적인 실험수업에 의한 학습을 하게 하였다. 실험수업을 한 후에 각 집단에 학업성취도, 과학수업에 대한 태도와 흥미도에 대한 사후검사를 실시하였다. 그리고 선호하는 과학 수업형태에 대한 설문조사하였다. 사전·사후검사에 대해서는 공변량 분석, 이원공변량분석 및 T-test등을 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 수업형태에 따른 두 집단간의 학업성취도의 차이는 유의미하게 나오지 않닸다.(p＞.05). 인터넷을 활용한 가상실험을 시행하는 것은 전통적인 실험수업에 비해 학업성취도 신장에는 크게 교육적 효과를 기대할 수 없을 것으로 보인다. 2. 가상실험을 통해 학습한 집단이 전통적인 실험수업을 받은 집단에 비해 학업성취는 별다른 차이는 없으나 성별에 따른 수업형태의 차이는 유의미하게 나타났다.(p＜.05). 3. 전통적 실험학습집단과 가상실험학습 수업을 한 두 집단 모두 실험에 대한 태도의 변화는 긍정적으로 변화하는 것으로 나타났다.(p＜.05) 4. 인터넷을 활용한 가상실험은 전통적인 실험과 비교하였을 때 흥미도가 유의미하게 높아졌다.(p＜.05). 가상실험을 할 경우 흥미도가 증가한다고 볼 수 있겠지만 성별에 따른 흥미도의 차이는 없는 것으로 나타났다.(p＞.05). 5. 학생들이 선호하는 과학수업형태를 설문 조사해본 결과 멀티미디어수업과 실험실수업을 선호하는 것으로 나타났다.;In this research, the effects on achievement, attitude and interest of science instruction style and the difference between sex was studied using web-based virtual lab on the subject of Photosynthesis experiment in middle school science, Before treatment pre-test for achievement, attitude and interest of science instruction was done upon 76 students in Dukso middle school. The students divided into two groups. Treatment group was instructed with an WBI virtual lab. Control group was instructed with traditional experiment. After experimental treament, post test was done and the result was analyzed by ANCOVA, two-way ANCOVA and T-test. The result of this research can be summarized as following. 1. The treatment group showed that virtual lab instruction was not more effective than the traditional experiment in the achievement. 2, There are gender difference in the achievement by instruction method. That is to say, a boy student has higher score than girl in the achievement test. 3. The student have positive attitude toward traditional experiment and virtual experiment. 4. The result of interest test in science instruction way was statistically meaningful between the traditional experiment group and virtual experiment group. The virtual experiment group showed higher score than the traditional experiment group. 5. There are no gender difference in the interest toward science instruction way. 6. Students prefer to multimedia and experimental instruction.