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디지털 과학 교과서 읽기 과정에서 나타나는 초등학교 4학년 학생들의 안구운동 분석 - ‘식물의 생활’ 단원을 중심으로 -

Analysis of Science Digital Textbook Reading Process of 4th Grade Elementary School Students based on Eye Movement - Focused on the Unit of ‘Life of Plant’ -

신동훈|신원섭|손윤정
한국생물교육학회 (The Korean Society of Biology Education)|2020.03|생물교육 (BIOLOGY EDUCATION)|제48권 제1호|pp. 63-75|DOI 10.15717/bioedu.2020.48.1.63

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digital textbooklearning contentsmobile eyetrackerreading processlife of plant
주제분류교육학

초록

The purpose of this study is to analyze the reading processes of students who are in elementary school 4th grade, learning science digital textbook based on eye movement. The participants were divided into upper and lower group based on result of pre and post-test. The students confirmed their understanding of the tasks after they completed all the tasks, they have performed on preliminary and four main tasks. The task performance of eye movements were observed by mobil eye-tracker and the collected data based on participants' observation time, eye fixation frequency and gaze movement. The main results are as follows. First, Students pay more attention to digital contents than to fixed contents in digital textbooks. It means when students get interested by manipulating themselves with digital contents and learn new information when they read digital textbooks. Second, upper group students can have better attention regardless of the type of learning contents and they also learn to link information with meaning. However, lower group students have less focus on fixed text and highly interactive contents. It means, even a digital contents with mixture of text, voice, and illustrations shows lower attention when they spend lots of time to learn. Lastly, upper group students tended to watch the illustrations and title of it, that shows when students read digital textbooks, they handling language and visual information with a complementary attitude. However, lower group students focused on specific visual information among the elements of digital textbooks and switch over their eyes into other subjects.

Abstract

The purpose of this study is to analyze the reading processes of students who are in elementary school 4th grade, learning science digital textbook based on eye movement. The participants were divided into upper and lower group based on result of pre and post-test. The students confirmed their understanding of the tasks after they completed all the tasks, they have performed on preliminary and four main tasks. The task performance of eye movements were observed by mobil eye-tracker and the collected data based on participants' observation time, eye fixation frequency and gaze movement. The main results are as follows. First, Students pay more attention to digital contents than to fixed contents in digital textbooks. It means when students get interested by manipulating themselves with digital contents and learn new information when they read digital textbooks. Second, upper group students can have better attention regardless of the type of learning contents and they also learn to link information with meaning. However, lower group students have less focus on fixed text and highly interactive contents. It means, even a digital contents with mixture of text, voice, and illustrations shows lower attention when they spend lots of time to learn. Lastly, upper group students tended to watch the illustrations and title of it, that shows when students read digital textbooks, they handling language and visual information with a complementary attitude. However, lower group students focused on specific visual information among the elements of digital textbooks and switch over their eyes into other subjects.

참고문헌 (62)

  1. 교육과학기술부, "디지털 교과서 건강하게 사용하기 가이드북" (2014), 한국교육학술정보원
  2. 권순희, "하이퍼텍스트를 통한 읽기 교육 개념의 재설정", 국어교육학연구, (16) (2003), 국어교육학회
  3. 권효정, "웹 정보시각화를 위한 비주얼서치 기반의 시지각 패턴 연구", 박사, 디자인학, pp.2011
  4. 김규정, "시선 움직임을 통한 효과적 게임 UI 연구", 기초조형학연구, 12(5), pp.55~64 (2011), 한국기초조형학회
  5. 김미경, "영상 콘텐츠 포맷과 정보 제시 양식에 따른정보의 회상, 재인, 태도에 대한 연구", 방송통신연구, (105), pp.9~40 (2019), 한국방송학회[DOI]
  6. 김윤영, "생명과학 디지털 콘텐츠에 대한 고등학생의 시각적 주의집중 분석", 학습자중심교과교육연구, 15(12), pp.91~110 (2015), 학습자중심교과교육학회
  7. 김창국, "웹기반 타이포그래피의 시각전달 효과를 위한 연구", 한국디자인포럼, 7, pp.170~182 (2002)
  8. 나일주, "웹기반교육" (1999), 교육과학사
  9. 박영민, "눈동자 추적 및 반성적 사고구술을 활용한 학업성취수준별 국어교과서읽기 방식의 차이 분석", 청람어문교육, (48), pp.155~190 (2013), 청람어문교육학회[DOI]
  10. 박효정, "안구운동 추적 기법을 활용한 6학년 과학 교과서의 과학 이야기 읽기 과정 분석", 한국과학교육학회지, 35(3), pp.383~393 (2015), 한국과학교육학회[DOI]
  11. 변호승, "디지털교과서의 연구동향과 학업성취도 효과성 연구에 대한 메타분석", 교육방법연구, 23(3), pp.635~663 (2011), 한국교육방법학회[DOI]
  12. 서정희, "보편적 학습 설계의 관점에서 초등학교 4학년 과학 디지털 교과서 분석", 초등과학교육, 30(4), pp.442~458 (2011), 한국초등과학교육학회
  13. 성은모, "이러닝 학습환경에서 디지털 텍스트 구조의 시각 표상 설계원리 개발연구", 교육공학연구, 25(3), pp.105~133 (2009), 한국교육공학회
  14. 성은모, "e-Book 인터페이스에서 시각적 경험 설계를 위한 디지털 텍스트 구조의 물리적 요인분석 및 콘텐츠 개발", 한국콘텐츠학회 논문지, 11(11), pp.79~90 (2011), 한국콘텐츠학회
  15. 신원섭, "초등과학 교육연구에서 시선추적 연구방법의 고찰", 초등과학교육, 35(3), pp.288~304 (2016), 한국초등과학교육학회[DOI]
  16. 신원섭, "실제 과학수업에서 시선추적과 주의력 검사를 통한 초등학생들의 주의 특성 분석", 한국과학교육학회지, 36(4), pp.705~715 (2016), 한국과학교육학회[DOI]
  17. 신원섭, "다중표상을 적용한 과학 문제 해결 과정에서 초등학생의 안구 운동 분석", 생물교육, 41(4), pp.544~555 (2013), 한국생물교육학회[DOI]
  18. 신원섭, "이동형 시선추적기를 활용한 초등교사의 과학 수업 분석", 초등과학교육, 36(4), pp.303~315 (2017), 한국초등과학교육학회[DOI]
  19. 신원섭, "초등 교사들의 과학교과서 그래프 이해 과정에 대한 안구 운동 분석", 초등과학교육, 31(3), pp.386~397 (2012), 한국초등과학교육학회
  20. 신원섭, "관찰 문제에서 초등학생의 과학 학업성취도에 따른 안구운동 분석", 초등과학교육, 32(2), pp.185~197 (2013), 한국초등과학교육학회
  21. 신원섭, "변별과제에서 초등학생의 안구운동 분석을 통한 발견적 주의 모델 개발", 한국과학교육학회지, 33(7), pp.1471~1485 (2013), 한국과학교육학회[DOI]
  22. 신원섭, "인지․신경 과학 기반 초등과학 수업분석틀 개발", 한국초등과학교육학회학술대회, 69, pp.56~56 (2015)
  23. 양일호, "초등학교 발견실험수업에서 나타나는 교사들의 교수행동 절차 분석", 학습자중심교과교육연구, 7(1), pp.415~430 (2007), 학습자중심교과교육학회
  24. 여운방, "전자교과서 설계지침 및 모형 개발 연구: 국어, 사회, 수학, 과학 교과를 중심으로" (2000), 한국교과서연구재단
  25. 오상희, "하이퍼텍스트 환경에서 노드 구조와 정보유형에 따른 학습자의 방해 유형에 관한 연구", 석사, pp.1994
  26. 오현지, "초등학생들의 과학교과서 삽화와 텍스트 읽기 과정 분석 - 안구운동을 중심으로 -", 생물교육, 46(2), pp.209~221 (2018), 한국생물교육학회[DOI]
  27. 이소라, "청소년 독자의 인터넷 글 읽기와 눈동자 움직임 특성 분석", 국어교육학연구, 49(2), pp.417~444 (2014), 국어교육학회[DOI]
  28. 이소라, "시선추적장치를 활용한 읽기 과정 연구의 현황과 가능성 탐색", 국어교육학연구, (46), pp.479~503 (2013), 국어교육학회[DOI]
  29. 이영민, "웹 게시판을 활용한 협력적 문제 해결 학습 과정 분석", 교육공학연구, 21(2), pp.61~78 (2005), 한국교육공학회
  30. 정혜선, "대학생, 중년, 노인 집단의 이야기에 대한 기억과 해석", 한국심리학회지: 인지 및 생물, 17(4), pp.509~527 (2005), 한국인지및생물심리학회
  31. 조은경, "이러닝 환경에서 학습양식에 따른 콘텐츠유형 선호도 연구 : 직업전문학교 자료구조 과목 중심으로", 석사, 정보컴퓨터교육, pp.2007
  32. 최소영, "안구운동추적기법을 활용한 읽기장애 연구의 도입과 전망: 국내 연구 현황을 중심으로", 학습장애연구, 9(1), pp.121~136 (2012), 한국학습장애학회[DOI]
  33. 최현동, "초등과학영재와 일반 아동의 분류 과정에서 나타나는 안구 운동 패턴의 차이", 초등과학교육, 31(4), pp.501~512 (2012), 한국초등과학교육학회
  34. 한승연, "디지털교과서 활용수업 상호작용 분석연구: 수학과 과학 수업을 중심으로", 교육방법연구, 26(3), pp.533~560 (2014), 한국교육방법학회[DOI]
  35. Baggeett, P., "Knowledge Acquisition from Text and Pictures", pp.101~124 (1989), Elsevier
  36. Bakeman, R., "Observing Interaction. An Introduction to Sequential Analysi" (1997), Cambridge University Press
  37. Bakeman, R., "Analyzing Interaction: Sequential Analysi with SDIS and GSEQ" (1995), Cambridge University Press
  38. Bojko, A., "Eye Tracking the User Experience - A Practical Guide to Research -" (2013), Rosenfeld Media Brooklyn
  39. Chang, K. T., "The effect of experience on reading topographic relief information : Analyses of performance and eye movements", Cartographic Journal, 22, pp.88~94 (1985)
  40. Cho, Y. S., "Current trend and direction of digital textbook standardization", TTA Journal, 130, pp.53~57 (2010)
  41. Goldberg, J. H., "Computer interface evolution using eye movements : Methods and constructs", International Journal of Industrial Ergonomics, 24(6), pp.631~645 (1999)
  42. Henderson, J. M., "Eye Movements and Visual Cognition", pp.260~283 (1992), Springer-Verlag
  43. Jian, Y. C., "Fourth graders’ cognitive processes and learning strategies for reading illustrated biology texts : Eye movement measurements", Reading Research Quarterly, 51(1), pp.93~109 (2016)
  44. Kozma, R. B., "Learning with media", Review of Educational Research, 61(2), pp.179~211 (1991)
  45. Lai, M., "A review of using eye-tracking technology in exploring learning from 2000 to 2012", Educational Research Review, 10, pp.90~115 (2013)
  46. Mayer, R. E., "Comprehension of Graphics", pp.125~138 (1994), Elsevier Science
  47. Mayer, R. E., "Multimedia Learning" (2001), Cambridge University Press
  48. Mayer, R. E., "Animations need narrations : An experimental test of a dual-coding hypothesis", Journal of Educational Psychology, 83(4), pp.484~ (1991)
  49. Mayer, R. E., "Aids to computer-based multimedia learning", Learning and Instruction, 12, pp.107~119 (2002)
  50. Mayes, D. K., "Comprehension and workload differences for VDT and paper-based reading", International Journal of Industrial Ergonomics, 28(6), pp.376~478 (2001)
  51. Olsen, A., "Comparing different eye tracking cues when using the retrospective think aloud method in usability testing", Proceedings of the 24th BCS Interaction Specialist Group Conference, pp.45~53 (2010), British Computer Society
  52. Öquist, G., "Towards an improved readability on mobile devices: Evaluating adaptive rapid serial visual presentation", International Conference on Mobile Human-Computer Interaction, pp.225~240 (2002), Springer
  53. Paivio, A., "Dual coding theory : Retrospect and current status", Canadian Journal of Psychology, 1991, pp.45(3), 255~
  54. Parasurman, R., "The Attentive Brain" (2000), MIT
  55. Rayner, K., "Eye movements in reading and information processing: 20 years of research", Psychological Bulletin, 124(3), pp.372~422 (1998)
  56. Rayner, K., "Eye movements and attention in reading, scene perception, and visual search", The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 62(8), pp.1457~1506 (2009)
  57. Rieber, L. P., "Using computer-animated graphics in science instruction with children", Journal of Educational Psychology, 82(1), pp.135~140 (1990)
  58. Schnotz, W., "Construction and interference in learning from multiple representation", Learning and Instruction, 13, pp.141~156 (2003)
  59. Shih, Y. F., "Effects of text versus voice on learning in multimedia courseware", Journal of Educational Multimedia and Hypermedia, 5(2), pp.203~218 (1996)
  60. Sweller, J., "Cognitive load during problem solving: Effects on learning", Cognitive Science, 12(2), pp.257~285 (1988)
  61. Van Gog, T., "Uncovering cognitive processes: Different techniques that can contribute to cognitive load research and instruction", Computers in Human Behavior, 25, pp.325~331 (2009)
  62. Yang, Y. C., "Motivational analyses on the effects of type of instructional control on learning from computer-based instruction", Journal of Educational Technology Systems, 2(1), pp.25~35 (1996)

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