웹 기반 과학실험 시뮬레이션의 학습성과에 대한 학습몰입과 인지적실재감의 예측력 규명 (The Effects of Flow and Cognitive Presence on Learning Outcomes in a Middle School Science Class using Web-based Simulation)

서지정보

· 발행기관 : 한국교육정보미디어학회
· 수록지 정보 : 교육정보미디어연구 / 17권 / 1호 / 39 ~ 61페이지
· 저자명 : 강명희, 김혜선, 이정민

초록

웹기반 과학실험 시뮬레이션은 현장 학교의 과학실험실 미비와 제 7차 교육과정에서의 과학수업 시수 축소에 따라 현실적으로 실행이 어려워진 과학실험을 대체할 수 있는 방안으로 과학교육 분야에서 논의되고 있다. 그러나 과학실험 시뮬레이션의 학습성과와 이에 영향을 주는 변인들에 대한 실증적인 연구결과의 부족은 실험실이 아닌 시뮬레이션으로 과학실험을 대체하는 것에 대한 과학교사들 결정을 지원해주지 못하고 있다. 이에 본 연구는 웹기반 과학실험 시뮬레이션의 학습성과를 분석하고, 이를 예측하는 변인들을 규명해 보고자하였다. 연구대상은 대전광역시에 위치한 A 여자 중학교 1학년 학생 107명(실험집단 53명, 통제집단 54명)이었고, 실헙집단은 Gizmo라는 과학실험 시뮬레이션 프로그램에 5주 동안 참여하였고, 통제집단은 기존 강의식 과학 수업에 참여하였다. 학습성과는 그래프 활용 능력과 학업성취도로 측정하였으며, 예측변인으로는 학습몰입과 인지적실재감을 상정하여 분석하였다. 연구결과 과학실험 시뮬레이션 활용수업은 기존 과학수업에 비해 높은 학습성과를 창출하였고, 학습몰입은 인지적실재감을 매개로 학습성과를 예측하는 것으로 규명되었다. 본 결과는 웹 기반 과학실험 시뮬레이션의 학습성과에 대한 실증적 자료 제공과 더불어 학습몰입과 인지적실재감이 높은 과학실험 시뮬레이션 선정의 중요성을 제안하며, 과학실험 시뮬레이션 설계자와 개발자는 학습몰입과 인지적실재감을 높여줄 수 있는 전략을 개발하여 적용해야 함을 시사한다.

영어초록

In recent times, web-based simulation games have been highlighted as a means of learning in science education. In science education, some of the most important goals of instruction involve helping students develop powerful models so that they can make sense of their experiences. Therefore, this study attempts to show effects of a web-based simulation in a middle school science class. In our research, my colleagues and I use flow and cognitive presence as independent variables, while using graphing skill and academic achievement as dependent variables. We selected 107 students at a girls' middle school located in Daejeon, Korea to participate in the experiment (control group: 54, experimental group: 53). The major findings of this research are as follows: First, there is a significant difference between the traditional lecture group and the web-based simulation group in post-graphing skills (F=13.74, p<.05). Second, as a result of our correlation analysis, there are significant correlations among flow, cognitive presence and learning outcomes (graphing skill and academic achievement). Third, flow has an effect on graphing skills (ß=.44, p<.05) and cognitive presence (ß=.75, p<.05). Cognitive presence acts as a significant variable that has an effect on graphing skills (ß=.51, p<.05), however, flow has no influence on those skills (ß=.06, p>.05). Fourth, cognitive presence partially mediates the relationship between flow and academic achievement. Flow has an effect on academic achievement (ß=.39, p<.05) and cognitive presence (ß= .75, p<.05). Based on these results, hierarchical regression was conducted. As a result, cognitive presence acts as a significant variable that has an effect on academic achievement (ß=.45, p<.05), however, flow has no influence on that achievement (ß=.05, p>.05). Therefore, these results support cognitive presence as a partial mediator of the relationship between flow and academic achievement. In conclusion, this study suggests that web-based simulations should be designed to promote flow and cognitive presence to improve learning achievement in middle school science class students.

참고자료

· 없음