구글어스 KML을 활용한 '최적입지 선정' 학습모듈의 개발과 학습모듈의 문제유형에 따른 문제해결 과정의 차이에 관한 연구

Abstract

본 연구는 구글어스 KML을 활용한 교수-학습 모듈을 개발하고 현장 적용을 통하여 효과를 알아본다. 또한 문제 유형에 따른 학습자의 문제해결 과정의 차이를 분석한다. 이를 통하여 지리수업에서 활용 가능한 교수-학습 모듈을 제시하고,문제 유형에 따른 문제해결 과정의 차이를 분석하여 학습자의 고차원적인 공간적 사고 경험을 유도하는 문제 유형 를 제안한다. 본 연구의 목표를 달성하기 위해 본 연구에서는 구글어스 KML을 활용한 교수-학습모듈 개발을 하였고, 2009년 7월 9일부터 7월 17일까지 6학교 6반에 개발된 교수-학습 모듈을 적용하였다. 그리고 수업을 관찰하고, 수업이 끝난 후 교사 인터뷰를 통하여 개발된 것에 대한 의견을 들었다. 또한 구글어스 KML을 활용하여 문제구조유형에 따른 문제해결과정의 차이를 분석하기 위해 2009년 9월 고등학교 1학년 학생 3명을 대상으로 발성적 사고법을 통하여 예비조사를 하였다. 예비조사결과를 바탕으로 워크시트를 학습자 수준에 맞게 수정하였으며, 본 실험은10월 17일, 18일 2일 동안 문제 유형별로 고등학교 1학년 학생 6명씩 총 12명을 대상으로 본 실험을 수행하였다. 문제 유형은 구조화된 문제와 덜 구조화된 문제 두 가지 유형이며, 학생들의 문제 해결과정을 알아보기 위해 발성 사고법 이용하여 문제해결 과정을 분석하였다. 본 연구를 통해 얻은 결과는 다음과 같다. 첫째, 구글어스 KML을 활용하여 개발된 교수-학습 모듈을 현장에 적용한 결과 교사와 학생들 모두 교수-학습 모듈을 손쉽게 이용하는 것으로 나타났다. 또한 교사들은 학생들이 기존의 수업보다 학습에 흥미를 느끼고 적극적임을 발견할 수 있다고 하였다. 그리고 교사들은 본 연구자가 개발한 학습 모듈을 사용할 의향이 있으며, 고등학교 1학년 지리정보단원에 활용하면 좋을 것 같다고 하였다. 둘째, 문제 유형에 따른 문제해결 과정을 분석한 결과 덜 구조화된 문제를 해결한 학습자에서 문제 해결 판단을 만들고 과정을 평가하는 평가 빈도가 많이 나타났다. 이는 덜 구조화된 문제해결 과정에서 학습자들은 문제 해결책에 대한 판단하고 그 판단에 대해 정당화를 하는 것으로, 이는 구조화된 문제를 해결한 학생들과 달리 덜 구조화된 문제를 해결한 학생들은 인지적 조절을 하였음을 알 수 있었다. 또한 덜 구조화된 문제해결에서는 다양한 해답을 나왔고, 해답을 선택한 이유도 다양했으면 이때 학습자의 개인적 견해가 표현되었다. 셋째, 문제 유형에 따른 문제해결 과정 중에서 나타나는 공간적 사고를 분석한 결과 덜 구조화된 문제에서 더욱 다양한 공간적 사고가 나타났다. 즉 덜 구조화된 문제를 해결하기 위해서는 학습자는 구글어스 에서 제시된 지리데이터를 분석하고 비교하는 등을 통하여 공간적 사고를 하였음을 알 수 있었다. 그리고 문제 유형에 따라 공간적 사고의 질적 차이는 나타났지만, 구글어스 KML을 활용한 교수-학습 모듈은 학습자에게 공간적 사고를 촉진하는 것을 나타났다.;The objectives of this research can be classified into two kinds. The first one is to confirm the effect of the teaching-learning module on the site. In such a case, the module has been developed to make it possible to learn the 'most appropriate location' by using KML of the Google-Earth. The second one is to develop two types of the learning module related to the 'selection of the most appropriate location,' which include the well-structured type and the less-structured type. After developing each type, it is necessary to investigate the effect of each type on the learner's problem-solving process. The teaching-learning module has been developed by utilizing KML of the Google -Earth. Such a module has been actualized to become suitable for the purpose of each class with the topic of the 'selection for the most appropriate location.' It has been developed to provide teachers and students with more convenience for their usage. The geological data consisting of KML has been developed by using the real geological data. In order to carry out the task of the 'selection for the most appropriate location,' a worksheet has also been developed and suggested. After applying it to six schools/classes, it has been found that the students and the teachers have used the teaching-learning module developed easily. It seems that the students are getting interested in the learning process. Also, two patterns, which are the well-structured pattern and the less-structured pattern, have been developed based on the teaching-learning module which has been developed through the first research, in order to investigate the influence of the problem pattern on the learner's problem-solving process. The well-structured problem pattern provides enough data together with the consecutive problem-solving process, which are required to solve the potential problem, while the less-structured problem pattern shows no single answer, allowing the personal opinion to be included in the interpretation process for problems. As a research method to investigate the problem-solving process, the think aloud method has been used to solve the problem with a different pattern. The target group consists of 12 Year 10 students studying at a high school in Seoul. The students have been divided into two groups made of 6 students respectively, in order to solve each problem. The research results have been analyzed by using the restructured problem-solving coding system suggested by Montaque and Applegate(1993) and the conceptual framework of the spatial way of thinking suggested by Gersmehl(2006). As a result, there seem to be various procedures of settlement including the expression of one's personal belief and the selection of a solution, for the students who have solved the less-structured problems. Those students who have solved the less-structured problem seem to experience the high-level spatial way of thinking with diversity in the process of analyzing the geological data of KML spread through the Google-Earth, compared to those who have solved the structure problems. However, the number of students who have participated in the study is low, causing a limit to the study.