연소의 조건 탐구를 위한 시뮬레이션의 개발 및 적용

초록

본 연구의 목적은 연소의 조건 탐구를 지원하기 위한 시뮬레이션을 개발하고, 이를 수업에 적용하여 교육적 효과를 검증하는 데 있다. 본 연구에서 개발한 시뮬레이션은 2022 개정 초등 과학과 교육과정의 ‘물질의 연소’ 단원 성취기준에 근거하여, 연소에 필요한 조건으로서 발화점 이상의 온도와 산소의 존재를 중심으로 설계되었다. 연구 참여자는 초등학교 6학년 학생 60명이었으며, 시뮬레이션 적용 전후의 학습 변화를 확인하기 위하여 연소의 조건 관련 지식 검사를 실시하였다. 시뮬레이션의 교육적 효과를 분석하기 위해 사전·사후 검사 결과에 대해 대응표본 t-검증을 실시하였고, 설문 조사와 면담을 통해 시뮬레이션에 대한 학생들의 만족도와 인식을 분석하였다. 연구 결과, 본 연구에서 개발한 시뮬레이션은 연소의 조건과 관련된 개념 형성에 통계적으로 유의한 효과가 있었다. 또한 학생들은 시뮬레이션의 내용과 구성, 지식 이해 지원, 추천 의향, 확장 가능성 측면에서 전반적으로 높은 만족도를 보였으며, 연소의 조건에 대한 이해를 심화하고 실제 수업 상황에서 충분히 경험하기 어려운 실험 경험을 확장하는 데 도움이 된다고 인식하였다. 아울러 시뮬레이션의 교육적 강점이 실제 학습 성과로 이어지기 위해서는 학생의 탐구 과정과 과학 개념을 연결해 주는 교사의 중재적 역할이 중요함을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과는 본 연구에서 개발한 시뮬레이션이 초등과학 수업에서 유용한 교수·학습 자료로 활용될 수 있음을 시사하고, 향후 시뮬레이션 기반 학습 환경의 설계와 적용에 관한 시사점을 제공한다는 점에서 의의가 있다.

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