생체모방 기반 융합 학습 모델을 적용한 ‘골격근의 구조와 수축’에 대한 디지털 교재 개발
Development of a Digital Textbook on ‘Structure and Contraction Mechanism of Skeletal Muscle’ with the Learning Model for Biomimicry-Based Convergence
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초록
이 연구의 목적은 생체 모방 기반 융합 학습 모델을 이용하여 골격근의 구조 및 수축 메커니즘에 대한 디지털 교과서를 개발하는 것이다. 골격근의 구조 및 수축 메커니즘 단원은 고등학교 생명과학Ⅰ에 포함된 내용이다. 융합 학습 모델은 3D 모델링 및 프린팅을 포함하는 3단계의 생체 모방 기반 융합 학습(Exploration-Design- Implementation)으로 설계되었다. 개발된 디지털 교재는 8차시로 구성되어 있는데, 골격근 탐색, 스케치 앱과 3D 모델링을 이용한 골격근 모방 창의적 설계 2개 차시, 3D 프린팅을 이용하여 설계안의 융합적 구현, 근수축의 탐색, 스케치 앱과 3D 모델링을 이용한 근수축 모방 창의적 설계 2개 차시, 3D 프린팅을 이용하여 설계안의 융합적 구현 등으로 구성되었다. 각 차시는 대화 형 및 모바일 학습을 위해 갤러리 위젯, 미디어 위젯, 프레젠테이션 위젯, 스케치 위젯, 클라우드, 설문 위젯 및 평가 위젯의 컨텐츠를 포함하고 있다. 개발 된 디지털 교과서를 고등학생 20 명에게 투입한 결과 학생들의 생명과학 학습에 효과가 긍정적인 것으로 나타났다. 또한 이 연구에서 개발된 생체 모방 기반 융합 학습 디지털 교재는 학생들의 창의적 설계 및 구현 능력의 향상에서 효과적인 학습자료로 평가되었다. 이러한 결과를 볼 때 디지털 교재는 학생들의 흥미와 생명과학에 대한 자기주도적 학습에 유용한 자료임을 보여주었다.
Abstract
The purpose of this study was to develop a digital textbook on ‘structure and contraction mechanism of skeletal muscle' with the learning model for biomimicry-based convergence. The unit of 'structure and contraction mechanism of skeletal muscle' is a part of Life ScienceⅠ in high school. The convergence learning model was designed with three phases of biomimicry-based convergence (Exploration-Design-Implementation) including 3D modeling & printing. The developed digital textbook was composed of 8 sessions which contains the following learning contents : Exploration of skeletal muscle, creative designing of skeletal muscle using sketch application and 3D modeling, convergent implementing of the designed using 3D printing, exploration of muscle contraction, creative designing of muscle contraction using sketch application and 3D modeling, and convergent implementing of the designed using 3D printing. Each session is also involved in the contents of gallery widgets, media widgets, keynote widgets, sketch widgets, the cloud, polling widgets, and review widgets for interactive and mobile learning. After administering the developed digital textbook to 20 high school students, it was shown a positive effectiveness on life science learning for high school students. Moreover, the digital textbook was evaluated as to promote student's abilities on creative designs and implementation related to biomimicry-based convergence. The digital textbook was also shown a favorable response on students’ interest and self-directed learning on life science.
참고문헌 (14)
- 변정호, "창의적 문제해결과정 기반 생체모방 융합수업 모델 개발", 생물교육, 40(3), pp.327~343 (2012), 한국생물교육학회[DOI]
- 변호승, "수학용 디지털교과서에서 ARCS 기반 교수매체동기요인과 유용성 지각이 학업성취에 미치는 영향", 교육방법연구, 21(1), pp.47~67 (2009), 한국교육방법학회[DOI]
- 엄증태, "생명과학에서 3D 모델링과 프린팅을 활용한 생체모방 중심 융합수업 프로그램의 개발", 생물교육, 44(4), pp.658~673 (2016), 한국생물교육학회[DOI]
- 정영식, "디지털 교과서의 평가 준거 개발", 컴퓨터교육학회 논문지, 11(3), pp.13~20 (2008), 한국컴퓨터교육학회[DOI]
- 김보미, "초등과학 생명현상 탐구를 위한 과학적 관찰 디지털 교재 개발 및 적용", 생물교육, 45(2), pp.259~267 (2017), 한국생물교육학회[DOI]
- 김성일, "창의력 신장을 위한 설계 제품 제작 수업에서 예비교사들의 만족도에 대한 연구", 한국기술교육학회지, 12(2), pp.139~159 (2012), 한국기술교육학회
- Kwon, S., "Analysis of scientific questions generated by types of digital contents in learning biology", Brain &Learning, 4(2), pp.1~11 (2014)
- 권승혁, "새의 비행에 대한 생체모방 기반 날틀 발명의 융합적 사고 과정: 레오나르도 다 빈치 노트 분석을 중심으로", 학습자중심교과교육연구, 15(10), pp.447~466 (2015), 학습자중심교과교육학회
- 이효진, "iBooks Author를 활용한 청각기관에 대한 융합중심 디지털교재 개발", 생물교육, 44(1), pp.49~59 (2016), 한국생물교육학회[DOI]
- 이세훈, "고등학생을 위한 융합학습 모형 기반 호르몬과 항상성 조절에 대한 디지털 교재 개발", 생물교육, 44(3), pp.477~486 (2016), 한국생물교육학회[DOI]
- 이영은, "공학적 설계와 과학 탐구 기반의 STEAM 교육 프로그램이 중학생의 과학, 수학, 기술에 대한 흥미, 자기효능감 및 진로 선택에 미치는 효과", 교과교육학연구, 18(3), pp.513~540 (2014), 교과교육연구소[DOI]
- Ministry of Education, "2015 Revised Curriculum Introduction", Ministry of Education, ~ (2015)
- 문호진, "3D 프린터를 이용한 관악기 출력 연구", 음악교육공학, (18), pp.105~118 (2014), 한국음악교육공학회
- 신희연, "중학교 과학에서 혈액 순환에 대한 디지털 교재 개발", 생물교육, 45(1), pp.117~124 (2017), 한국생물교육학회[DOI]
