생물자원에 대한 중학생용 애니메이션 기반 멀티미디어 학습 프로그램의 개발 및 적용

Abstract

자원으로서의 생물의 활용 가치와 생물자원의 보전 및 지속가능한 이용에 대한 중요성이 증가하고 있는 가운데 생물자원 교육 또한 요구되고 있다. 이러한 시대의 흐름에 따라 제7차 개정 교육과정에는 생물다양성과 생물자원에 대한 내용이 도입되었다. 선택 과목인 환경을 제외한 중학교 교육과정에서는 중학교 1학년 과학의 생명 영역에 생물다양성 내용이 편성되었으나 현장에서 수업이 효과적으로 이루어지기에는 교과서 내용이나 수업 자료가 미흡하다. 따라서 본 연구는 교육과정의 변천에 따라 중학교 과학에서의 생물자원 관련 목표가 어떻게 변화하였는지 분석하고, 7차 개정 교육과정의 중학교 1학년 과학 교과서의 생물자원 관련 내용을 분석하여 이를 바탕으로 생물자원에 대한 애니메이션 기반 멀티미디어 프로그램을 개발하고 적용하였으며, 멀티미디어 활용 수업이 생물자원에 대한 인식과 태도에 미치는 효과를 분석하였다. 연구 대상은 서울시에 위치하고 있는 중학교에 재학 중인 남, 여학생 260명으로 하였다. 7차 개정 중학교 과학 교육과정의 교과내용과 문헌 연구 결과를 반영하여 생물자원의 의미, 생물자원의 중요성, 생물자원의 실태, 생물자원의 보전 대책을 학습 주제로 선정하였고, 학습 주제를 바탕으로 애니메이션과 데이터베이스를 포함하는 애니메이션 기반 멀티미디어 프로그램을 개발하였다. 멀티미디어 프로그램의 효과를 검증하기 위해서 생물자원에 대한 인식과 태도 검사지를 개발하여 실험집단과 통제집단에 사용하였다. 연구 결과는 SPSS 18.0을 이용하여 공변량분석(ANCOVA)을 하였다. 본 연구의 결과 및 결론은 다음과 같다. 첫째, 1차 교육과정에서부터 7차 개정 교육과정을 분석한 결과, 교육과정의 변천에 따라 중학교 과학에서 생물자원 관련 내용을 다루는 학년의 수와 단원의 수는 점차 감소하였다. 또한 목표의 수도 점차 감소하였으며 목표 영역이 1·2차 교육과정에서는 지식과 태도, STS 영역의 목표가 포함되었으나 3차 교육과정 이후 지식 영역의 비중이 증가하였다. 목표의 내용 영역은 교육과정이 개정되면서 생물자원의 활용과 보전과 관련된 목표에서 점차 분류 지식과 관련된 종다양성의 의미, 환경오염 및 생태계와 관련된 생물다양성의 감소와 관련된 목표로 변화하였다. 7차 개정 교육과정 중학교 과학 1 교과서의 ‘생물의 구성과 다양성’ 단원의 내용을 분석한 결과 17종의 교과서 모두 생물다양성 및 생물자원에 관련한 내용을 포함하고 있었으나 사회적 이슈와 관련한 내용이 반영된 정도는 미흡하였다. 생물다양성이나 생물자원을 언급한 교과서는 16종이었고 이 중 5종의 교과서만 그 의미와 정의를 설명하였다. ‘생물자원의 중요성’ 중 경제적 가치에 대한 내용을 포함한 교과서는 10종이었고, 생태적 가치에 대한 내용을 포함한 교과서는 7종이었으며, 문화적 가치에 대한 내용을 포함한 교과서는 1종이었다. ‘생물자원의 실태’ 중 생물다양성의 감소 원인을 다룬 교과서는 11종이었고, 우리나라의 생물자원 현황에 대한 내용은 1종의 교과서에서만 다루고 있었다. ‘생물자원의 보전 대책’은 모든 교과서에 내용이 포함되었으며 국가적·사회적 대책을 다룬 교과서는 10종, 개인적 노력을 다룬 교과서는 5종, 기술적 노력을 다룬 교과서는 5종, 윤리적 대책을 다룬 교과서는 4종이었다. 둘째, 생물자원에 대한 애니메이션 기반 멀티미디어 프로그램을 개발하였다. 애니메이션 ‘종자전쟁’은 선정된 학습 주제인 생물자원의 의미, 생물자원의 중요성, 생물자원이 관리되고 있는 실태, 생물자원의 보전 대책을 내용으로 하여 학생들의 흥미를 유발하도록 제작하였다. 데이터베이스는 애니메이션 내용에 나왔던 생물자원을 중심으로 하여 생물자원의 종류 및 활용을 학습할 수 있도록 제작하였다. 셋째, 멀티미디어 프로그램을 적용한 실험집단의 학생들은 전통수업을 실시한 집단에 비해 생물자원에 대한 인식이 유의미하게 증가하였으며(p<.01), 생물자원의 의미(p<.05), 생물자원의 중요성(p<.01), 생물자원의 실태(p<.05), 생물자원의 보전 대책(p<.01) 영역에서 효과적인 증가를 보였다. 생물자원 멀티미디어 프로그램을 활용한 수업은 학생들에게 생물자원에 대하여 흥미 있게 접근할 수 있게 하였으며 생물자원에 대하여 효과적으로 인식할 수 있도록 도움을 준다고 할 수 있다. 넷째, 실험집단의 학생들은 전통수업을 실시한 집단에 비해 생물자원에 대한 태도가 유의미하게 향상되지 않았다(p>.01). 가치 영역에서는 유의미한 차이가 나타났으나(p<.01), 실천 의지 영역에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다(p>.01). 학생들이 수업을 통해 생물자원의 가치 있게 여기게 되었지만 문제 해결을 위한 행동까지는 이어지지 않은 것으로 보인다. 또한 생물자원의 진로에 대한 가치와 실천 의지 영역에서 효과적인 결과가 나오지 않은 것은 진로 선택에 학교 교육 외에도 여러 변인이 영향을 미치기 때문인 것으로 보인다.;Recently the biological resources have taken on greater importance than ever, and the education needs for the biological resources also have been growing. As a result of this trend, the contents about the biodiversity and the biological resources were added to the revised version of seventh national curriculum. And the contents of biodiversity are also included in seventh grade science curriculum. However, the contents are not detailed enough to teach the student sufficiently. And it is very hard to search the contents about the biological resources. The purpose of this study is to develop an animation-based multimedia learning program about biological resources for middle school students and to apply it to the middle school students. First, the contents about biological resources in the textbook and in the middle school science curriculum were analyzed. Based on the first analysis, an animation-based multimedia learning program was developed. The learning program was appled to the middle school students and the effect of the perceptions and attitude to the biological resources was also analyzed. The main target is first grade of students in the middle school in Seoul; the total number of students is two hundred sixty. They are divided into two different groups. The experimental group took the classes using the multimedia learning materials. And the controlled group took the classes using typical learning materials. In order to investigate the effectiveness of the class, the test papers regarding perception and attitude about biological resources are prepared. The results are analyzed by ANCOVA, using SPSS 18.0 tools. The findings were as follows: First, when the national middle school science curriculum were reviewed from 1st to a revised version of 7th , the number of learning objectives and learning parts about biological resources was decreased. And the objectives about attitude and STS were reduced, the objectives about knowledge were increased. And the revised version of 7th middle school science 1 textbooks were analyzed to find out about how science 1 textbooks dealt with biological resources. According to analysis results, all textbooks were included of the content of biodiversity and biological resources. But the content related to social issue was insufficient. Second, as the result of analysis of educational content, multimedia learning materials are developed. The multimedia learning materials include the animation 'Seed War' and database. The animation was organized to contain the contents about the meaning of biological resources, the importance of biological resources, conservation of biological resources. The database includes the contents regarding the using of biological resources, varieties of biological resources. Third, the experiment group's perception of biological resources is more enhanced(p<.01) compared to the one of a group taking typical classes. Specially, regarding the area of the importance and the conservation measure of biological resources(p<.01) and the area of the meaning and the real condition of biological resources(p<.05), there was the meaningful difference between two groups, ti shows that the class using the multimedia learning materials is effective to improve the perception about biological resources. Finally, the group taking the class using multimedia learning materials, did not improved the attitude with the resonable meaning(p>.05) compared the group taking typical classes. Regarding the area of value, there was meaningful difference between two groups. However regarding the area of commitment, there was not meaningful difference between two groups.