시뮬레이션 기반 지구과학 천문 영역 디지털 콘텐츠 개발 및 적용 가능성 탐색
Development and Implementation Feasibility of Simulation-Based Digital Content for an Earth Science Astronomy Domain
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초록
본 연구는 지구과학 천문 영역에서 학습자의 공간 개념 이해를 지원하기 위한 디지털 교수학습 자료를 개발하고, 그 교육적 유용성과 수업 적용 가능성을 탐색하였다. STEAMuP Academy 플랫폼의 2D 기반 시뮬레이션 도구(Math2D)를 활용하여 학습자가 직접 조작하며 개념을 시각화할 수 있는 시뮬레이션 기반 콘텐츠를 구성하였다. 이 콘텐츠는 천문 개념 이해에 어려움을 겪는 학습자의 인지 부담을 완화하고, 교사의 수업 실행을 지원할 수 있도록 설계되었다. 현직 지구과학 교사 13인을 대상으로 질적 평가를 실시한 결과, 콘텐츠는 정확성, 표현력, 직관성 측면에서 긍정적인 평가를 받았으며, 기존 교과서 기반 삽화나 정적 자료의 한계를 보완할 수 있는 교육적 가능성을 확인하였다. 본 연구는 천문 영역 교수·학습 자료의 설계 방향을 제시하고, 디지털 기반 교수학습 자료의 현장 적용 가능성을 모색했다는 점에서 의의를 지닌다.
Abstract
This study aimed to develop digital teaching and learning materials in the astronomy domain of Earth science to support students’ understanding of spatial concepts and to explore the educational utility and applicability of these materials. In particular, this study utilized a 2D-based simulation tool (Math2D) on the STEAMuP Academy platform to create simulation-based content that enables learners to directly manipulate and visualize concepts. The content was designed to reduce the cognitive load of students who face difficulties in understanding astronomical concepts and to support classroom instruction. A qualitative evaluation was conducted with 13 in-service secondary Earth science teachers. The results showed that the content was positively evaluated in terms of accuracy, expressiveness, and intuitiveness, suggesting its potential to complement the limitations of textbook-based illustrations and static materials. This study holds educational significance in that it proposes a direction for the design of instructional materials in astronomy education and suggests the classroom applicability of digital teaching and learning resources.