Earth Nullschool과 온라인 협업 도구를 활용한 태풍 탐구 활동 자료 개발
Development of Inquiry-Based Learning Materials on Typhoon Utilizing Earth Nullschool and Online Collaboration Tool
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초록
태풍은 주요 기상 현상 중 하나로 여름철 한반도의 해양, 대기 환경의 변화를 이해하는 데 필수적이다. 본 연구에서는 2022 개정 과학과 교육과정의 취지를 반영하여, Earth Nullschool (어스 널스쿨)을 활용해 태풍을 주제로 한 탐구 활동 자료를 개발하였다. 해당 자료는 Earth Nullschool과 구글 코랩을 활용하여 태풍의 형성과 발달, 이동에 대해 탐구할 수 있도록 설계되었다. 또한, Earth Nullschool의 사용자 인터페이스와 온라인 협업 도구를 활용해 모둠별로 다양한 태풍 데이터 세트를 생성하고, 이를 프로그래밍 언어로 시각화하고 분석하는 활동이 포함되어 있다. 학습자들이 컴퓨터 스크린에서 태풍 중심의 좌표를 읽고 공유하여 태풍 중심의 이동 경로를 시각화하고, 태풍 중심으로부터 거리에 따른 기압, 풍속, 풍향, 강수량 데이터도 수집한 후 공간 분포를 도시하며, 시계열 자료를 이용하여 태풍을 중심으로 좌측과 우측에서의 풍향의 변화를 추적하고, 해수면온도 편차의 변화 특성을 파악할 수 있도록 데이터 시각화 활동을 구성하였다. 개발된 탐구 활동 자료는 전문가의 검토와 자문을 거쳐 수정⋅보완되었으며, 협업을 통한 디지털 소양 강화 측면에서 긍정적인 평가를 받았다. 본 연구에서 개발된 탐구 활동 자료는 학생들이 태풍을 심층적으로 이해하는 것을 돕는 동시에, 다른 과학 주제에 대한 탐구 활동에도 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
Typhoons are one of the major meteorological phenomena essential for understanding the changes in the oceanic and atmospheric environment of the Korean Peninsula during the summer. This study developed inquiry-based activity materials on typhoons, reflecting the objectives of the 2022 revised science curriculum. Utilizing Earth Nullschool and Google Colab, these materials are designed to explore the formation, development, and movement of typhoons. The activities include generating various typhoon datasets through Earth Nullschool’s user interface and online collaboration tools, which are then visualized and analyzed using programming languages in group settings. This data visualization program is designed to enable learners to read and share the coordinates of a typhoon's center from the Earth Nullschool screen, visualize the movement path of the typhoon's center, and collect data on pressure, wind speed, wind direction, and precipitation relative to the distance from the typhoon's center. It also maps the spatial distribution of these data, tracks changes in wind direction on the left and right sides of the typhoon using time series data, and analyzes the characteristics of sea surface temperature anomalies. The developed inquiry-based materials were reviewed and refined with feedback from experts, receiving positive evaluations for their role in enhancing digital literacy through collaboration. These materials are expected to help students gain a deeper understanding of typhoons and can be effectively applied to inquiry activities on other scientific topics.
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