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사이언스 레벨업으로 태양계 에이스(A.C.E.) 되어보기

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VR과 AR을 활용한 에이스(A.C.E.) 수업모형
교실 안에서 체험해보는 우주


글┃김진한 교사(서울거원초등학교)


위 대화는 5학년 과학을 가르치면서 아이들이 1학기 『태양계와 별』 단원을 탐구할 때면 저에게 공통적으로 하는 질문들입니다. 매년 아이들이 하는 질문에 적당한 교육 처치를 제공하기 위해 어떻게 하면 한정된 공간인 교실 내에서 우주를 간접 체험하게 할 수 있을까, 그리고 밤이 아닌 학교 정규교육 시간인 낮에 별자리를 잘 가르칠 수 있을까 고민하다가 평소 한국과학창의재단 사이트를 자주 접속하여 과학교육 관련 정보를 얻는 습관으로 검색을 하다가 VR과 AR 컨텐츠로 과학을 공부하는 『사이언스 레벨업』 콘텐츠들을 처음 접하게 되었습니다.


사이언스 레벨업 홈페이지를 살펴보면서 우선적으로 콘텐츠 개발 이용 방법과 목적을 확인하고, 사이트에 있는 각종 콘텐츠를 직접 작동해보았습니다. 그리고 사이언스 레벨업에 있는 콘텐츠를 접목하여 수업을 어떻게 재구성할지 생각하였습니다. 이러한 결과, 학생들의 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력을 신장하기 위한 『사이언스 레벨업으로 태양계 에이스(A.C.E.) 되어보기』교수 학습 자료를 활용한 수업을 개발하여 진행하였습니다.


처음에는 학생들이 VR과 AR 콘텐츠를 수업에 활용하는 것이 많이 생소해하여서 창의적 체험활동 시간을 활용하여 VR과 AR이 무엇인지와 왜 필요한지에 대한 기초 교육을 진행하였습니다. 기초 교육을 통하여 학생들은 VR과 AR이 일상과 분리된 것이 아니라 우리들의 생활 속 밀접하게 활용되고 교육에도 적용되어 이용할 수 있다는 사실을 알게 되었습니다. 기초교육을 마친 후에 교육과정을 3, 4학년군 과학 교과 『지구의 모습』과 5, 6학년군 과학 교과 『태양계와 별』단원을 중심으로 교육과정을 재구성하여 총 4차시의 교수학습자료(차시 총괄 계획표, 교수학습과정안, 수업 활동지)를 개발하였습니다. 사이언스 레벨업 콘텐츠를 교과 속에 적용하여 수업할 때는 학생들에게 기르고자 하는 과학과 역량(과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제 해결력, 과학적 의사소통 능력)을 정하고, 그에 맞게 과학 교과서 속의 내용을 VR과 AR앱을 활용하여 과학을 탐구할 수 있도록 에이스(A.C.E.) 수업모형을 개발하여 재구성하는 방식으로 진행하였습니다.


에이스(A.C.E.) 수업모형을 소개하자면 설계하기(Acting)에서는 지구과학 탐사와 관련한 문제 상황을 학생들에게 제시하거나 학생들이 스스로 문제 상황을 만들어서 설계할 수 있도록 하고, 문제 상황을 해결할 수 있는 다양한 방법을 설계하고 실행하도록 하였습니다. 그리고 창의적으로 탐구하기(Creativity)에서는 문제 상황을 해결할 수 있는 다양한 방법을 사이언스 레벨업에 있는 VR과 AR 콘텐츠를 창의적으로 탐구해보도록 하였습니다. 평가하기(Evaluation)에서는 학생이 사이언스 레벨업 콘텐츠에서 탐구한 것에 대하여 친구들에게 발표를 해 보는 시간을 가짐으로서 알게 된 점과 개선해야 할 점을 피드백을 하는 시간을 가졌습니다. 학생들은 처음 수업을 할 때는 VR과 AR 컨텐츠로 과학을 배운다는 점을 낯설어했습니다. 그런데 막상 수업을 진행하다 보니 VR과 AR로 과학을 탐구하는 것에 흥미와 호기심을 갖고 사이언스 레벨업을 활용한 과학 수업 시간을 매우 기다리고 활발하게 서로 간에 수업 내용을 피드백하는 시간이 되었습니다. 그 결과 집에서 스스로 사이언스 레벨업 사이트로 학습하기까지 이르게 되었습니다.


※ 『사이언스 레벨업으로 태양계 에이스(A.C.E.) 되어보기』차시별 활동 내용



※ 3차시 교수학습 과정안 예시


사이언스 레벨업을 활용하여 태양계 에이스(A.C.E.)가 되기 위해 과학 수업을 한 결과 다음과 같은 교육적 효과를 얻을 수 있었습니다.


첫째, 증강현실체험(AR) 및 가상현실체험(VR)을 과학 수업에 활용했을 때, 학생들의 과학적 호기심이 증대하였습니다. 사진이나 동영상, 대표 실험을 활용한 수업보다 사이언스 레벨업 콘텐츠를 활용하여 학생들 개개인이 과학적 원리를 간접적으로 체험해볼 수 있었고, 체험한 결과를 통해 과학적 원리 이해를 도울 수 있었습니다. 이러한 수업 결과 학생들이 수업 전 보다 수업 후에 상황적 흥미(인지적 흥미, 정서적 흥미)가 매우 높게 나타나 사이언스 레벨업 콘텐츠를 활용한 과학 수업 상황에서 배움의 기쁨을 느끼고, 활동을 매우 즐겁게 참여했음을 알 수 있었습니다.


둘째, 사이언스 레벨업을 활용하여 수업을 하였을 때, 학습자 주도적인 과학탐구를 실현할 수 있었습니다. 학생들은 증강 및 가상현실체험을 통해 스스로 탐구 계획을 세워 활동을 계획하였고, 활동에 몰입하여 참여하였습니다.



셋째, 학교 내 과학 수업 현장에서 겪는 물리적인 여건 제반의 어려움을 보완할 수 있는 대안이 될 수 있다는 점입니다. 학교에서 구하기 힘든 여러 가지 망원경을 AR 콘텐츠를 활용하여 탐구하고, 직접 가서 체험하기 어려운 천문대 탐사를 VR 콘텐츠를 활용하여 탐사함으로써 학교 내 과학 수업의 물리적인 학습 제한 요건을 해결해주었습니다.


사이언스 레벨업 VR, AR 컨텐츠를 이용한 과학 수업을 운영하면서 활용한 수업을 진행한 결과 증강현실 및 가상현실 콘텐츠를 활용한 과학 수업의 실천적 사례를 제시하며, 학생들의 과학적 호기심 흥미도 향상 측면에서 교육적 가능성을 시사했다는 점에서 의의를 두고 있습니다. 과학이 어렵고 암기과목 같아서 싫었다는 학생이 “사이언스 레벨업 활동을 통해 과학이 재미있고 계속 탐구하고 싶어졌다”라는 이야기에 보람을 가지고 어제도, 오늘도, 그리고 내일도 저는 열심히 교사로서 아이들을 지도하겠습니다.


글┃김진한 교사(서울거원초등학교)
김진한 선생님은 현재 서울거원초등학교 교사로 근무하고 있다. 과학교육연구대회 및 올해의 과학교사상 등 다수의 과학 관련 대회에서 수상하였다. 여러 가지 과학 교수 학습 프로그램을 개발하고 학생들과 함께 탐구하면서 과학 인재 양성에 힘쓰고 있다.