과학관에서의 통합적 디지털 스토리텔링에 따른 초등학생의 지식통합 양상

Abstract

박물관･과학관은 유익하면서도 즐거운 학습 경험을 제공하기 때문에 사회적으로 매력적인 비형식학습 공간이라 인식되고 있다. 그러나 과학관에서의 전시는 때로 즐거움에 치중하여 학습이 일어나지 않거나, 또는 학습에 치중하여 관람객의 외면을 받는 양상을 보여, 과학관 공동의 목적인 학습과 즐거움을 동시에 실현하는데 어려움이 있음을 확인할 수 있다. 더불어 과학관에서의 상설 전시물들은 유지보수의 차원에서 다소 빈번히 교체가 이루어지고 있어, 애초에 상설전시에서 전달하고자 하는 주제의식이 퇴색하는 모습이 나타난다. 이렇듯 주제의 연결이 희미한 상황에서 전시물이 다루는 개념을 접하게 되면 관람객들은 전시장 내에 산재된 지식 및 정보를 통합하는 것에 어려움을 느낄 수 있다. 또한 대부분의 국내 과학관에서는 과학이 우리에게 미치는 영향에 대해 관람객이 성찰할 계기를 제공하는 것에 대한 깊은 의식이 부족한 것으로 나타났다. 따라서 과학관에 방문하는 관람객들은 과학개념에 대해 신기해하거나 놀라워할 수 있으나, 본인과 해당 과학개념이 가지는 연관성에 대해서는 여전히 간극을 가진 채 전시 관람을 마무리하기 쉽다. 즉, 학습자 내부에서는 과학에 대한 지식을 습득하는 것일 뿐, 의미를 형성하여 고차원의 지식통합을 이루는 것에는 부족함을 암시하고 있다. 연구자는 이러한 제한점을 극복하기 위해 필요한 요소로 `Socioscientific Issue(SSI)' 학습이 활용될 수 있으리라 가정하였다. 과학이 가지는 사회쟁점을 주제로 하는 SSI 교육은 과학지식과 고등사고능력을 향상시킨다는 선행연구 결과가 있으며, 이를 통해 현재 과학관 전시에서 부족한 관람객과의 연관성을 이뤄낼 수 있다. 또한 `스토리텔링'은 정보의 기억 및 조작을 도우며, 감정을 배우고 공감능력을 키워 가치관과 인격 형성을 도우며, 동기를 자극하는 강력한 도구이기도 하다. 따라서 스토리텔링은 이것이 가지는 교육적 가치, 흥미 요소를 통해 과학관과 같이 정보가 분산되어있고, 또 동기･흥미 유발이 필수적인 자유선택적 학습 환경에서 적절한 전시기법으로 활용될 수 있다. 뿐만 아니라 스토리텔링은 분절된 전시물을 하나의 이야기로 이어나가 공백이 생긴 상설 전시의 주제의식을 재형성할 수도 있다. 이러한 연구자의 가정에 따라 본 연구에서는 총 3개의 연구문제를 도출하였다. 1. 통합적 디지털 스토리텔링 설계원칙은 초등학생의 지식통합에 어떠한 작용을 하는가? 2. 통합적 디지털 스토리텔링을 통해 전시를 관람하였을 때 초등학생의 지식통합의 양상은 어떠한가? 3. 통합적 디지털 스토리텔링은 과학관의 비형식학습학습에 있어 어떠한 함의를 제공하는가? 본 연구에서는 먼저 생애주기 초기에 과학에 대한 이해와 친밀도를 형성하는 것이 중요하다는 판단 하에 초등학생을 연구대상으로 선정하였다. 또한 선행연구를 고찰하여 SSI 교육, 스토리텔링이라는 요소를 활용한 과학관에서의 `통합적 디지털 스토리텔링' 개발 설계원칙을 도출하였다. 디지털 스토리텔링의 주제는 연구대상을 고려하여 2015 개정 과학과 교육과정의 학습단원인 `생물과 환경'으로 선정하였으며, 연구 장소인 국립어린이과학관에서 사전답사를 진행하여 통합적 디지털 스토리텔링을 적용할 전시물을 선정하였다. 이후, 전문가 자문을 거쳐 모바일 디지털 기기(태블릿) 기반의 `통합적 디지털 스토리텔링'을 최종적으로 개발하였다. 통합적 디지털 스토리텔링은 2019년 3월, 국립어린이과학관에서 9-12세로 이루어진 총 14명의 초등학생을 대상으로 실시되었다. 실험은 14명의 연구참여자의 일정에 따라 총 4그룹으로 나뉘어 3회 실시되었다. 연구참여자들은 과학관에서 다시 2-3명으로 조를 이뤄 디지털 스토리텔링과 함께 전시를 관람하였다. 통합적 디지털 스토리텔링의 영향을 확인하기 위해 생물과 환경에 대한 콜라주 활동이 디지털 스토리텔링 전후로 실시되었으며, 참여자들의 담화를 녹화하고 그룹별 심층인터뷰를 실시하였다. 본 연구에서는 현상학적 질적 연구를 수행하여 총 346개의 의미단위로부터 3개의 범주, 13개의 주제묶음, 48개의 주제를 도출하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 먼저 활용된 디지털 스토리텔링의 설계원칙들은 대부분 연구자의 의도대로 작용하였음을 확인할 수 있었으나, 지식통합의 설계원칙인 `지속적인 학습을 장려한다'는 유의미하게 활용되지 못하였음을 확인할 수 있었다. 또한 디지털 스토리텔링이 흥미와 과학 주제에 대한 태도와 같이 정의적 영역에 더 긍정적인 양상을 나타냈으며, 생태계를 파괴하는 행위가 결국 자신에게 돌아온다는 것, 생물은 소중하다는 것, 무생물･생물･비생물 요인은 유기적으로 연결되어 있다는 것을 의식하며, 단순 지식의 습득을 넘어 의미를 구성하는 지식통합의 양상을 보였다. 그러나 연구참여자의 인지적 영역에서는 특정 캐릭터에 대한 감정이입이 과학 개념에 영향을 미쳐 오개념을 형성하는 양상을 나타냈다. 이때 통합적 디지털 스토리텔링과 같은 비형식학습의 한계를 확인할 수 있었으며, 올바른 지식을 형성할 수 있는 형식학습과의 연계에 대한 필요성을 도출할 수 있었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 후속 연구를 제언하자면 다음과 같다. 먼저 본 연구에서는 앞으로의 지속적인 학습을 지원하지 못하는 것으로 나타났다. 이는 연구자가 지속적인 학습을 지원하기 위한 요소를 충분히 활용하지 못한 것뿐만 아니라, 자원 부족으로 인해 통합적 디지털 스토리텔링이 단발성으로 그쳐 연구참여자의 학습주제에 대한 호기심과 흥미를 충분히 이끌어내지 못하였기 때문이라고 볼 수 있다. 따라서 단순 일회성의 처치에 그칠 것이 아니라 여러 차시의 디지털 스토리텔링을 개발하여 이것이 관람객의 지속적인 학습 동기 및 의지에 어떠한 영향을 미치는 지에 대한 연구가 향후 필요할 것으로 보인다. 또한 본 연구에서는 자유 선택적 학습이라는 한계로 인해 학습자의 오개념을 방지하기 어려웠던 한계점이 있었다. 비형식학습과 형식학습간의 연계에 대한 필요성을 본 연구에서 인식할 수 있었던 만큼, 앞으로 통합적 디지털 스토리텔링을 설계할 때 형식학습과의 연계방안에 대해서 보다 고찰하여 적용해보는 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.;Museums and science centers are recognized as socially appealing informal learning spaces because of the guaranteed pleasant and practical learning experience. However, exhibitions in science centers sometimes show limitations in learning because these are profoundly focused on either enjoyment or education. First, enjoyment-oriented exhibition can let the audiences leave without any educational experience. Secondly, education-oriented exhibition can easily lose the interest of audiences due to the lack of attraction. It indicates that realizing both learning and enjoyment; which are the major goal of science centers, is hardly achieved. In addition to such limitations, the exhibits in a permanent exhibition are frequently replaced in terms of maintenance so that the original theme encompassing the exhibits is gone obsolete. That is, the audiences only acquire a disconnected scientific concept that each exhibit covers, instead of knowledge understanding the scientific phenomena. Furthermore, most of the science centers in Korea seems to pay less attention to providing an opportunity for audiences to think about the influence of science in society. The audiences might be intrigued by the visualized scientific concepts in the exhibition, however, they can easily finish the experience without understating the relationship between their life and science. In other words, it does not promote high level of learning; which visitors can create their own meaning toward science, but it is rather acquisition of scientific concepts. Socioscientific Issue (SSI), which stands for the social issues rooted in science could be an answer to overcome such limitation in a science center. According to previous research on SSI in learning, it enhanced scientific knowledge and higher level of thinking. The result implies it can bridge the gap between the science and the society that is hardly shown in a science center exhibition. In education, storytelling has been renowned that it stimulates learners' motivation, helps memorize, manipulate information, and develop empathy skills, values and personality. Therefore, with the educational value and interesting factors, storytelling can be the technique to be used in the free selective learning environment such as science center; where information is dispersed, and motivation and interest are required. In addition, storytelling can connect the detached exhibits by one integrative story, and re–form the theme of the permanent exhibition. Based on these assumptions, three research questions were derived in this study, which are as follows: RQ 1. How does design principles of integrative digital storytelling work in elementary school students' knowledge integration? RQ 2. What is the aspect of knowledge integration for elementary school students when viewing the exhibition with integrative digital storytelling? RQ 3. What implications does integrative digital storytelling give to the informal learning in a science center? In this study, the participant was targeted as an elementary school student, who is in the early stage of life cycle, as it is important to form understating in science and get familiarized at an early age. Moreover, based on the previous studies, the design principles of `Integrative digital storytelling' specifically in the science center context were developed using the elements of SSI and storytelling. The topic of digital storytelling was chosen as the 'living things and environment protection' which is the unit of the 2015 amended national curriculum in science in consideration of the participants. The National Children's Science Center located in Seoul was chosen for the research place after pre-visits. After these steps, the web and tablet-based integrative digital storytelling was developed through consultations with experts. Integrative digital storytelling was conducted in March 2019 for total four-teen elementary school students aged nine to twelve in the National Children's Science Center. The experiment was carried out three times divided into four groups according to the schedule of the participants. The participants were divided again into two or three people as a team to view the exhibits along with the digital storytelling. Collage and writing activities on the learning subject: living things and protection of environment were conducted before and after the experience of the integrative digital storytelling in order to identify the effect of the integrative digital storytelling. The participants' discourses were recorded during the participation and in–depth interviews were conducted for each group. In turn, 3 categories, 13 theme cluster, and 48 themes were derived from a total of 346 meaning by performing phenomenological analysis. The major findings from this research are illustrated as follows. Although most of the design principles of integrative digital storytelling were functioned as intended, it was shown that `encouraging life-long learning', which is the design principle for knowledge integration, was not shown effective. In addition, integrative digital storytelling showed more positive aspects in the affective domain, such as interest and attitude toward science; that the act of destroying the ecosystem eventually becomes harm to us, that the living things are valuable, and the living and non-living things affect each other, showing the aspect of knowledge integration that forms meaning beyond the acquisition of a simple science concept. However, in the cognitive domain of the participants, it showed dysfunction; that it caused miscondition because of a deep empathy with a specific character. With that, it can be inferred that informal learning should be interlinked with formal learning where correct knowledge and opportunity for revision can be acquired. Based on the results of this study, the follow-up study can be suggested as follows. First, this study did not support life-long learning. This is because not only the researchers did not fully utilize the elements to support life-long learning but also the integrative digital storytelling was only one-shot treatment due to lack of resources, which eventually hardly drew the curiosity and interest of the learning subjects. Therefore, it will be necessary to study how the multiple treatment of digital storytelling in a science center affects the learners' motivation and intention for continuous science learning. Furthermore, it did not prevent the learner's misconceptions due to the limitation of free selective learning; which is the characteristic of informal learning. As we could recognize the need for link between informal and formal learning from this study, further research is needed to review and apply stronger link with formal learning when designing integrative digital storytelling in the future.