스마트폰과 공간정보기술을 활용한 수업모듈의 개발과 적용

Abstract

The purpose of the study: (1) to develop a instructional module using smart phones and geospatial technologies; (2) to apply the developed instructional module to various school sites; (3) to analyze educational effects of the module using smart phones and geospatial technologies. To meet the goals, Related research and cases were reviewed, and the instructional module about making community noise maps was developed, and conducted in normal school hours, a self-regulating club activity, and a creative experience activity program. In relation to application the students' questionnaires and teacher interviews were conducted and the data were collected and analyzed. Firstly, the instructional module-teacher class materials, student activity materials, and geospatial technology manuals-was developed to enable students to explore by using smart phones and geospatial technologies. The module consists of 6th classes and was divided into three major areas; pre-learning about related concepts, field research activities on noise, and post-activities that map the field survey data using a computer. Secondly, The developed module was applied to various school sites. It has been applied to the Myungil High School’ normal school hours, self-regulating club activity, and the Sejong Academy of Science and Arts’ creative experience activity program. The case of normal school times was proceeded to 2nd classes in conjunction with the unit about geospatial technology. In the rest of the application type, it was conducted 6th classes. In the first session, preliminary conceptual learning about noise and noise maps was done. In the 2nd and 3rd class, learning about smart phone device usages and noise field survey using it were conducted. In the 4th and 5th class, learning and practice of making the subject map and the story map using a computer with the data collected through the field survey were carried out and the noise story map of each team was presented at 6th session. Thirdly, as for the educational effect of the developed module, it showed a positive change in terms of interest in our area, knowledge of geospatial technology, and ability to utilize geospatial technology. Through community noise mapping activities, students became more interested in the area. and They were able to develop ability to utilize geospatial technology while manipulating geospatial technologies through smart phones and computers. In addition, it was confirmed that knowledge of geospatial technology can be learned naturally through the process of experiencing spatial information technology. Lastly, For the instructional module using smart phones and geospatial technologies, students appraised it interesting and not difficult and recommended to other classes. Also, many students expressed their desire to use smart phones and geospatial technology in geography class, and related subjects history and earth science classes. Teachers also evaluated that this module is useful and willing to recommend. They was impressed by the increased interest in geography and the attitudes of students in their activities, and had difficulties in terms of equipment operation and lack of time. Also, they pointed out that the improvement needed to provide open source software and related instructional contents. The result show that a instructional module using smart phones and geospatial technologies can be applied to schools, the provision of open source software, the development and service of sufficient instructional modules, and the training of teachers on spatial information technology are needed.;공간정보기술은 지리 교육에서 높은 활용성을 갖는다. 오늘날 우리나라 교육이 창의융합 교육을 강조하고 있음에도 불구하고 창의융합 교육의 중요 요소로서 공간정보기술에 대한 인식은 매우 낮으며 학교 현장에서 공간정보기술을 활용한 교육이 시행되기에는 그 여건이 매우 열악하다. 본 연구의 목적은 스마트폰과 공간정보기술을 활용하여 수업모듈을 개발하고, 수업모듈 적용을 통해 그 교육적 효과를 살펴보는 것이다. 이를 위해 공간정보기술을 활용한 수업과 관련한 국내외 선행연구 및 사례를 고찰하고, 스마트폰과 공간정보기술을 활용한 우리 지역 소음지도 만들기 수업모듈을 개발하였다. 그리고 개발한 수업모듈을 정규수업, 자율동아리, 창의적 체험활동과 이상 다양한 학교 현장에 적용하였다. 우리 지역 소음지도 만들기 수업모듈의 교육적 효과는 공간정보기술 자체의 활용능력과 더불어 공간정보기술 관련 지식, 그리고 우리 지역에 대한 관심 증가 세 가지의 측면에서 분석하였다. 분석을 위해 적용 전과 후에 학생 설문지를 진행하였으며 사후 교사 인터뷰를 통해 자료를 수집하였다. 본 연구를 통해 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 스마트폰과 공간정보기술을 활용하여 학생들의 야외현장조사를 포함한 수업모듈을 개발하였다. 수업모듈은 수업지도안, 교사용 수업자료, 학생용 활동자료, 공간정보기술 매뉴얼로 이루어졌다. 개발된 수업모듈은 크게 관련 개념의 학습이 이루어지는 사전학습과 소음 야외현장조사 활동, 현장조사 한 데이터를 컴퓨터를 이용하여 지도화하는 사후활동으로 구분되며 총 6차시로 구성되었다. 둘째, 개발한 수업모듈을 다양한 학교 현장에 적용하였다. 명일여자고등학교 정규수업과 자율동아리 활동, 세종과학예술영재학교 창의적 체험활동 프로그램에 적용이 이루어졌다. 정규수업에는 공간정보기술 관련 단원과 연계하여 2차시로 진행하였고, 나머지 적용 유형에서는 개발한 그대로 6차시로 이루어졌다. 1차시에는 소음과 소음지도에 대한 사전 개념 학습이 이루어졌으며 2, 3차시에는 스마트폰 기기 활용방법 습득과 이를 활용한 소음 야외현장조사가 진행되었다. 4, 5차시에는 현장조사를 통해 수집한 데이터를 가지고 컴퓨터를 이용하여 주제지도와 스토리맵을 제작하는 학습과 실습이 진행되었으며 6차시에 팀별 소음지도 스토리맵을 발표하였다. 셋째, 개발한 수업모듈이 학생들에게 가지는 교육적 효과와 관련하여 우리 지역에 대한 관심, 공간정보기술 관련 지식, 공간정보기술 활용능력의 측면에서 긍정적인 변화가 나타났다. 우리 지역 소음지도 만들기 활동을 통해 지역조사를 하면서 지역에 대해 더욱 관심 가지게 되었으며 스마트폰과 컴퓨터를 통해 공간정보기술을 직접 조작하면서 공간정보기술 활용능력을 키울 수 있었다. 또한 공간정보기술을 체험하는 과정을 통해 공간정보기술 관련 지식을 자연스럽게 학습할 수 있음을 확인할 수 있었다. 넷째, 스마트폰과 공간정보기술을 활용한 수업모듈에 대해서 학생들은 흥미롭고 어렵지 않으며 다른 반에 추천하고 싶다고 평가하였다. 또한 다수의 학생들이 지리 수업의 다른 주제나 관련 과목인 역사, 지구과학과 같은 수업에서 스마트폰과 공간정보기술을 활용했으면 좋겠다는 의견을 보였다. 교사 역시 본 수업모듈이 효용성을 가지며 추천 의향이 있다고 평가하였다. 그리고 지리 과목에 대한 관심 증가와 활동에 임하는 학생들의 태도를 통해 보람을 느낄 수 있었고 기기 운용이나 시간 부족의 측면에서 어려움을 겪었다고 말했다. 또한 이러한 수업이 확대되기 위한 개선사항으로는 오픈소스 소프트웨어와 이와 관련한 콘텐츠의 제공이 필요하다고 지적하였다. 본 연구를 통해 스마트폰과 공간정보기술을 활용한 수업모듈이 실제 학교현장에서 적용되기 위한 제언사항을 도출하였다. 우선 비용 부담 없이 사용가능한 오픈소스 소프트웨어 인프라의 구축이 필요하며 공간정보기술 기반 수업모듈이 충분히 개발되고 서비스 되어야 한다. 또한 공간정보기술 활용과 관련하여 교사 연수 및 교육이 이루어질 필요가 있다.