과학교과와 e-Learning

목차

1. 들어가며

2. 과학교과와 세계의 e-Learning
2.1 '이가 빠졌어요' 프로젝트
2.2 '단풍이 드는 이유가 뭐예요?’ 프로젝트
2.3‘태양 에너지 실험’ 프로젝트
2.4 캐나다 Eastview 중학교 프로젝트
2.5 핀란드 에노 초등학교의 GLOBE 프로그램
2.6 일본의 정오의 태양연구

3. 우리나라의 과학 교과와 e-Learning
3.1 웹사이트
3.1.1 웹기반 과학수업 필요성
3.1.2 웹기반 e-Learning의 유형
3.2 원격교육
3.2.1 원격교육을 통한 과학 수업의 필요성
3.2.2 원격교육을 통한 e-Learning의 유형

4. 교육과정에 적용하기
4.1 별자리 찾기
4.2 자석놀이
4.3 초파리의 한 살이
4.4 어항 꾸미기

5. 과학교육 우수사례

6. 앞으로의 방향

본문내용

미디어 자원을 이용한 가상 활동으로 대체되지 않도록 한다. 팀을 조직하여 팀별로 다른 어항을 꾸미도록 하는 것이 생물과 환경의 다양성을 보장해 주기 때문에 바람직하지만 여건이 허락하지 않으면 학급에 최소한 1조 이상의 어항을 갖추어 지속적으로 관리 관찰하도록 한다. 어항의 수가 여럿일 경우에도 충분한 수준의 생물과 환경을 확보하기가 어려울 것이므로 이러한 제한을 멀티미디어 자료를 이용한 가상 경험으로 보완하도록 한다. 가상 경험 제공을 위하여 학습자 개인 또는 교사가 확보하는 자료는 상호간에 충분히 공유할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 학습 목표의 수월성 제고를 위해서도 그렇고, 수업 정보화의 본질을 추구하는 면에서도 그러해야 한다. 공유의 환경은 물론 컴퓨터 네트워크가 되어야 한다. 이를 위한 학교 내 인트라넷 환경의 구축은 필수적이라 하겠다.
생물과 환경과의 관계에 대한 가상 실험 경험을 제공한다. 학급내에 꾸며진 1개 또는 수개의 어항을 가지고 어항 속의 생물에 대한 환경의 영향을 파악하는 학습은 학교 현장 상황에서 매우 어려운 일이다. 즉, 햇빛, 온도, 물 등의 다양한 환경 요소를 서로 다르게 조작해 가면서 그 영향을 알아내기 위해서는 정밀한 조건 통제와 많은 시간, 치밀한 관찰 활동을 요한다. 더구나 이들 환경 요소는 날씨에 영향을 받는 것들이 대부분이므로 교사나 학생이 통제하기 어려울 때가 많고 그에 따라 효과가 불분명하거나 미약하게 나타나는 경우가 많이 있다. 그러므로 다양한 환경 요소의 영향에 대해서는 가상 실험을 통하여, 학급 내 어항을 중심으로 한 학습 활동을 확대 심화 발전시키도록 하는 것이 바람직하다.
5. 과학교육 우수사례 -
무선 Internet을 이용한 효율적인 과학교육[용곡중학교]
에듀넷의 커뮤니티를 활용한 탐구 실험 모형 개발안
에듀넷의 커뮤니티는 학생들을 적극적으로 수업에 참여를 높일 수 있는 좋은 방법 중의 하나이다. 에듀넷의 커뮤니티를 이용하면 학생들을 사이버 상에서도 만날 수 있고 학생들이 가정에서 예습복습에도 도움을 줄 수도 있다. 커뮤니티를 개설하여 수업에도 이용하고 특히 무선 노트북과 함께 과학실험 시간에 탐구 결과를 공유하여 좋은 결과를 얻고 있다.
우선 실험실에서 무선인터넷을 이용할 수 있다는 긍정적인 교사들의 생각의 전환이 필요하다고 본다. 인터넷은 컴퓨터실이나 LAN이 연결되어 있는 곳에서만이 가능하다고 단정하고 포기하는 경우가 많다. 특히 예산의 핑계를 많이 한다. 사실 무선 인터넷을 위한 비용은 교사들이 생각하는 것 보다 훨씬 적게든다
환경 준비
가. 무선 인터넷을 이용하기 위한 Hardware 준비
(1) 무선랜카드 : 삼성 Magic LAN 카드(PCMCIA) [그림1] : 7개
(2) 중계기 : 6대의 노트북을 무선 인터넷을 이용할 수 있도록 해주는 장비[그림2] : 1대
실험실 앞쪽에 Access Point인 중계기를 한대 설치해 놓고 노트북에는 노트북용 무선 랜카드(PCMCIA)를 꽂으면 인터넷을 이용할 수 있다. 노트북이 준비된 대 수 만큼의 조를 편성하고 조별로 1대씩 나누어주고 컴퓨터를 잘 다루는 학생을 통해서 자료를 검색하고 실험 결과를 카페에 올릴 수 있도록 지도한다.
나. 노트북 : 실험 시간에 교사들이 사용하고 있는 노트북을 대여 받는다. : 6대
무선 인터넷을 수업에 활용하는 방안
가. 학생들이 많이 이용하는 에듀넷이나 다음의 커뮤니티에 가입한다.
나. 커뮤니티의 자료실을 이용한다. 학생들이 자료를 많이 올리다 보면 용량이 초과되는 경우에 에듀넷은 용량을 높여주고 있어서 매우 편리하다.
커뮤니티를 이용할 때의 유익
가. 커뮤니티는 실험결과를 실시간으로 공유 할 수 있다.
나. 커뮤니티는 토론의 장을 마련할 수도 있다.
다. 학생들의 탐구 능력 향상과 학생들의 ICT 활용 능력을 향상시켜줄 수 있다.
라. 학생들의 예습과 복습을 도와줄 수 있다.
마. 에듀넷의 커뮤니티에는 투표와 같이 학생들의 흥미를 끌 수 있는 메뉴도 서비스를 하고 있어서 학생들의 생각을 알 수 있는 공간이 된다.
6.앞으로의 방향
객관적이고 논리적이라는 면에서 유사성을 갖는 수학교과와의 비교를 통해 과학교과만의 특성을 찾는 다면, 우리의 몸과 식물, 또는 날씨처럼 관찰이 가능하고 실제적인 체험이 가능한 교과라는 것이다. 따라서 시뮬레이션 학습에 있어 수학 교과처럼 개념과 원리 중심으로 구현할 수도 있지만 체험과 시뮬레이션을 접목할 때 학습효과가 배가되는 성격 또한 가지고 있다. 예를 들어 도체 표면에 전하가 분포되어 있는 것을 관찰할 때는 웹상에서 이루어지는 시뮬레이션이 학습에 효과적이다. 그러나 우리 몸의 혈액순환이 이루어지는 과정, 직접 소리를 질러 소리의 파형을 알아보는 학습 등은 체험과 시뮬레이션을 접목했을 때 학습자가 좀 더 참여적으로 학습할 수 있는 성격을 가지고 있다. 따라서 최적의 과학-교수 학습은 과학 교과안에서도 그 성격을 파악하고 적절한 학습방법을 선택했을 때 효과, 효율적인 학습이 될 수 있을 것이다.
또한 과학교과는 관찰 학습의 과정을 공유하는 것이 가능하다. 메일과 게시판을 사용하여 긴 시간과 여러 단계의 프로젝트 과정을 공유하는 학습방법이 가능하다는 점은 과학 교과만의 특성이다. 그러나 우리나라 과학교과에서 e-Learning활용의 문제점은 관찰 내용을 공유하는 데 외에는 적극적인 움직임이 없다는 것이다. 관찰한 내용을 가지고 새로운 학습방법으로 효과를 향상시키는 virtual classroom처럼 능동적인 구성의 움직임 필요하다. 더불어교실 단위에서만 이루어지던 프로젝트에서 글로벌 단위로 나아가는 움직임도 앞으로 기대되는 부분이다. 마지막으로 과학교과와 관련된 사이트를 모아놓은 연결고리가 있어 교수자나 학습자에게 유용하게 사용될 수 있으나 반 이상이 링크가 잘못되어 있는 경우를 볼 수 있다. (http://home.bawi.org/~yogybear/colink.html) 어느 체제이든 간에 유지와 보수가 가장 중요하고 비용 또한 높다. 따라서 신속하고 정확한 업데이트는 과학교과의 e-Learning에서 가장 기본적이고 필수적으로 지켜져야 할 사항이라고 할 수 있을 것이다.

키워드

e-Learning,   과학,   교과