초등사회과 인간과 공간(지리) 영역에서의 Internet GIS 활용에 관한 연구

Abstract

The education methods for professors have been changing according to change of education environments and its philosophy due to overall social changes. It seems that elementary education also has been on the process. This study introduces an education method utilizing Internet GIS and it is focused on people in elementary schools and the environment of it. Since classes of elementary schools are not usually inclined to the entrance examination and a teacher covers all of the subjects in his/her class, the GIS system seems more befitted with the environment of elementary schools than that of middle or high schools. Teachers, nevertheless, in elementary schools are normally not aware of the system so that the facilities and education systems itself are not ideal. As for introducing the GIS system to them, the purposes of this study are: I. To provide positive possibility for utilizing the GIS system in elementary education. II. To compare the results of utilizing the GIS system with before and to figure out its educational effectiveness. III. To examine the responses to GIS system in degree of interest, satisfaction and understanding and to analyze self-motivated learning attitude. As for the example study, it constitutes of positive possibilities, in respect to education itself, for using GIS system and examination on effects of it. With figuring out the contents of the subject in 3rd to 6th grade at classes and drawing many of applicable materials from them, this study provides possibilities for introducing GIS system to elementary schools. To examine the effectiveness of experiment-class, the study develops an evaluation tool for identifying the results of the experiments and practices t-authorization for comparing between two groups. Posing questions to students for obtaining the responses to the system was a help for finding out how much they were interested in, satisfied and were able to understand geographic knowledge and functions. The survey is classified with 5 levels in accordance with Likert Scale method. Followings are the results of this study: I. The Internet GIS-basis-teaching is more effective than the traditional one but the difference is not significant statistically between two groups. II. The Internet GIS help pupils to be self -motivated in learning in the class because they can do access to the technique to manage the collected materials statistically with the aid of Internet GIS program. III. The Internet GIS program helps to improve the students' accomplishment in their learning because many pupils are interested in the program with problem easy solving techmiques. This is approved by a process that a student choosing a range for a certain region, classification of scales and the colors for expressing when s/he is face with a national statistic map has to make the statistics into a map. The learning activity reports, also, helps to gain variant knowledge derived from seeking for statistic materials in different ways, by giving opportunities to search some materials which are not included in traditional texts. However, there were surely some limitations on analyzing the effects of using Internet GIS since the analyzing went through with only one certain website and only one class has the opportunity to experience experiment-class during 3 hours. It was also difficult to measure the degree of effectiveness of using the system because only measured map of many of GIS’ functions was applied by using only national statistic map service of all arc view, map info and traditional GIS programs. From the results and limitations of this study, there presents some further studies as: I. Study of development of educational Internet GIS to figure out educational effects. II. Quality-based study throughout long-terms since the effects of learning basically cannot be earned in short-term. III. Study of learning effects and responses to class, corresponded with learners’ computer ability since GIS is itself all computerized.;사회적 변화에 따른 교육 환경과 교육 철학의 변화에 대응하기 위해 교수-학습 방법 또한 변화를 겪고 있다. 초등학교 사회과 역시 그 변화의 중심에 서 있다고 할 수 있다. 본 연구는 GIS의 교실 활용을 어떻게 할 수 있을까 하는 문제를 해결하기 위해 초등 사회과 인간과 공간 단원을 중심으로 Internet GIS 활용 수업을 시도하였다. 초등학교 수업의 경우 입시와 크게 관련이 없고 담임교사가 대부분의 교과를 가르친다는 면에서 GIS를 활용할 수 있는 여건이 중·고등학교 보다 좋다고 볼 수 있다. 그러나 현재 교사들이 GIS에 대한 이해가 거의 전무한 상태이고 시설 및 교육환경이 열악하다. 따라서 본 연구는 다음과 같은 목적을 가진다. 첫째, 초등학교 사회과 교육에서 GIS 활용 가능성을 제시한다. 둘째, 초등학교 사회과 인간과 공간 영역에서 Internet GIS 활용 수업을 실시한 후 학업성취도를 분석하여 교육적 효과를 살펴본다. 셋째, 수업 반응 설문과 수업과정 관찰ㆍ기록을 통해 Internet GIS를 활용한 교수학습의 흥미도, 만족도, 이해도 등을 분석하고 자기주도적 학습과정 관찰을 통해 수업의 효용성을 제시한다. 사례연구는 초등학교 사회과에서 GIS 활용 교육의 가능성 제시와 Internet GIS를 활용한 실험수업의 효과 분석으로 구성되었다. 초등학교 사회과에서 GIS 활용 교육의 가능성을 제시하기 위해 3,4,5,6학년 사회과에서 교육과정 내용 요소를 살피고, 이에 적용 가능한 GIS 관련 요소와 응용자료를 도출하여 GIS 활용 교육방안을 제시하고자 하였다. Internet GIS를 활용한 실험수업의 효과 분석을 위해 학업성취도 분석은 문항지 방법을 사용해 실험결과를 확인할 수 있는 평가도구를 개발하고, 두 집단간의 학업성취도 비교·분석을 위해 t-검정을 실시하였다. 수업반응도 분석은 실험수업 후 Internet GIS를 활용한 수업을 받은 학생들에게 설문조사를 실시하여 수업에 대한 흥미도·만족도·이해도, 지리적 지식·기능·탐구력 향상도, Internet GIS 서비스의 사용과 통계자료 용어 이해의 용이성을 조사하였다. 설문조사는 리커르트 척도(Likert Scale) 방식에 따라 5단계로 구분하고 척도화하여 분석하였다. 이에 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Internet GIS를 활용한 수업과 전통적 교과서 자료를 활용한 수업방법을 적용하여 두 집단의 종합적인 학업성취도의 차이를 살펴본 결과 실험집단이 비교집단보다 높은 점수를 보였다. 그러나 통계분석 결과 유의미한 차이는 나타나지 않았다. 둘째, Internet GIS 활용 수업에 대한 수업반응도 분석 결과, 가장 두드러지는 특징은 Internet GIS 소프트웨어 조작의 용이성이 비교적 높게 나타난 것이다. 이는 기존에 연구되어진 GIS 활용 수업의 반응에서 GIS 소프트웨어 조작의 용이성이 평균보다 낮게 나타난것에 비추어 보아, Internet GIS 활용 수업이 GIS 활용 수업의 한계인 소프트웨어 조작의 용이성을 극복한 결과라는 것을 시사한다. 셋째, 수업과정 관찰과 학습활동지 분석의 결과 Internet GIS 활용 수업이 학습자의 자기주도적 학습 능력을 향상시킨다는 것을 알 수 있었다. 이것은 학습자가 ‘국토통계지도’에서 통계자료를 지도화하는데 있어 지역 범위의 선택과 급간 구분의 선택, 그리고 표현 색상 선택의 과정을 통해 검증되었다. 또한 학습활동지를 통해 통계자료를 탐색하는 데 있어 교과서에서는 다루지 않는 통계자료도 기존 자료와 연동하여 검색해 봄으로써 파생적 지식을 획득하는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 실험수업을 통해 초등 사회과에서 Internet GIS 활용 수업의 효과를 분석하는 과정에서 몇가지 한계가 있었다. 그것은 하나의 웹사이트만을 이용한 수업(국토통계지도)만으로 Internet GIS를 활용한 수업의 학습효과를 분석했다는 점, 실험수업이 1개 학급만을 대상으로 3차시에 걸친 수업만으로 그 효과를 분석했다는 점, Arc View나 Map Info와 같은 전통적인 GIS 프로그램이 아닌 국토통계지도 서비스를 이용한 수업으로 GIS의 다양한 기능 중 수치지도만을 활용했다는 점이다. 본 연구의 결과와 제한점을 통해 다음과 같은 연구의 필요성이 제기된다 첫째, Internet GIS의 교육적 효과를 알아보기 위해서 교육용 Internet GIS의 개발과 그 효과에 대한 연구가 필요하다. 둘째, 학습효과는 단기간이 아닌 장기간에 걸쳐 나타나는 경우가 많기 때문에 단기간에 걸친 양적 연구가 아니라 장기간에 걸친 질적 연구가 필요하다. 셋째, GIS 활용은 컴퓨터를 통해 이루어지므로 학습자의 컴퓨터 활용 능력에 따른 학습효과와 수업반응에 대한 연구가 필요하다.