IT기술 등 정보통신기술의 발달과 함께 교육 분야에서는 개념 전달 중심의 교육 보다는 탐구중심의 교육으로 빠르게 변화하고 있다. 정부는 2015년 스마트 교육추진 전략에 따라 온라인 수업과 온라인 평가를 활성화하고 교육 콘텐츠를 자유롭게 이용하고 이를 안전하게 이용하기 위한 환경을 조성하는 것을 목표로 하고 있다.
이에 본 연구자는 이러닝에 기초한 교육의 분야 중 실험 과학 분야에 주목을 하였다. 현재 과학교육에서의 문제점은 다양한 환경구성과 실험조작 도구가 요구되어지고, 실험의 종류에 따라 위험성이 있다는 것이다. 이는 학습자 개별 학습 또는 협동 학습과 지도를 어렵게 한다. 이에 실제적인 경험이 중요한 탐구 중심의 전통적인 과학교육의 대안을 효과적인 이러닝의 구현에서 찾을 수 있다고 보았다. 현재 과학 교육 콘텐츠는 교사의 실험을 동영상으로 보여주는 형태의 콘텐츠와 캐릭터가 등장하여 설명을 해주는 동영상 형태가 가장 많이 사용되고 있다. 사용자의 참여와 상호작용을 이끌어내는 인터랙션 콘텐츠를 이용한 애니메이션의 활용도 혼재되어 있지만 그 효과성에 대한 비교연구는 거의 없다고 볼 수 있다.
따라서 본 연구에서는 이러닝을 통한 과학 실험 교육에서 동영상과 인터랙티브 애니메이션의 효율성을 비교 연구하고자 하였다.
본 연구는 광주광역시의 K초등학교 6학년 60명(실험군 30명, 대조군 30명)을 대상으로 실시하였다. 실험은 과학교과 내용 중에서 기체발생실험을 1차 이산화탄소 발생 실험, 2차 실험은 산소 발생 실험으로 총 2회를 실시하였다. 두 그룹을 동영상과 인터랙티브 애니메이션으로 나누어서 학습한 후, 설문지와 성취도 평가, 면담(20명)을 하였다. 그 결과분석은 SPSS 20을 사용하여 빈도 분석을 하고, 평균, 표준편차를 T-검정을 통해 유의미한 차이가 있는지를 알아본 후, 각 항목 간에 상관관계를 분석하였다.
본 연구의 주요 연구 결과는 다음과 같다.
첫째, 인터랙티브 애니메이션을 학습한 실험군이 동영상으로 학습한 대조군보다 흥미도가 높게 나왔다. t-검정을 실시한 결과 1차 실험에서 t값 3.208, 유의확률 .002, 2차 실험에서 t값 2.579, 유의확률 .012로 둘다 p〈.05를 충족시키므로 그 차이는 유의미하다.
둘째, 인터랙티브 애니메이션을 학습한 실험군이 동영상으로 학습한 대조군보다 이해도가 높게 나왔다. t-검정을 실시한 결과 1차 실험에서 t값 2.579, 유의확률 .012, 2차 실험에서 t값 4.383, 유의확률 .000으로 둘다 p〈.05를 충족시키므로 그 차이는 유의미하다.
셋째, 인터랙티브 애니메이션을 학습한 실험군이 동영상으로 학습한 대조군보다 성취도가 높게 나왔다. 그 평균값은 실험군은 1차 8.23, 2차 8.90, 대조군은 1차 7.46, 2차 7.60 이었다. t-검정을 실시한 결과 1차 실험에서 t값 2.024, 유의확률 .048, 2차 실험에서 t값 4.460, 유의확률 .000으로 둘다 p〈.05를 충족시키므로 그 차이는 유의미하다. 또한 대조군의 경우 1,2차 실험에서 그 평균값의 상승이 미비했다. 그러나 실험군의 경우 그 평균값이 0.67만큼 크게 상승하였다.
넷째, 상관관계를 분석해 보았을 때 흥미도와 이해도 간의 관계는 매우 강하게 나왔다. 이해도와 성취도, 흥미도와 성취도 간의 상관관계는 1차보다 2차 실험이 더 강하게 나왔다. 이것은 인터랙티브 애니메이션이 가지고 있는 인터랙션이 학습자의 지속적인 흥미를 유발하고, 자발적인 반복학습을 유도하여 실험과정의 이해를 평가하는 시험결과에 영향을 끼쳤을 것이라 생각된다.
마지막으로 일정한 시간을 처음부터 끝까지 시청해야 하는 동영상보다 학생들의 학습 능력에 따라 학습 시간 단축이 되는 인터랙티브 애니메이션의 학습이 시간대비 효율성이 높다는 결론을 얻었다.
본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 과정의 이해가 중심이 되는 과학 탐구 과정의 특성상 인터랙션이 주는 흥미도가 학생들의 스스로 능동적인 탐구활동을 하도록 유도하였다고 볼 수 있다. 또한 즉각적인 상호작용을 통해 자신의 감각기관으로 직접 실험을 하는 것 같은 간접 체험이 사용자 경험성을 높여 성취도에서 좋은 결과를 이끌어 내었다. 그리고 시간대비 효율성도 높았다.
실험과정과 내용을 정확하게 이해하고, 능동적인 학습자의 참여를 유도해 나가는데 효과적인 인터랙티브 애니메이션을 적극 활용해야 될 것이며, 순서와 과정의 이해가 필요한 타 교과에도 적용할 수 있을 것이다.