The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

The Korea Contents Association (한국콘텐츠학회)
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Development of Quest-Based Mobile STEAM Content for Scientific Experiments in Middle Schools

중학교 과학실험을 위한 퀘스트 기반 모바일 STEAM 콘텐츠 개발

  • 이현주 (제주대학교 컴퓨터교육과) ;
  • 김유리 (제주대학교 컴퓨터교육과) ;
  • 박찬정 (제주대학교 컴퓨터교육과)
  • Received : 2019.01.10
  • Accepted : 2019.02.20
  • Published : 2019.02.28
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Abstract

As the 2015 revised curriculum is being implemented from 2018, efforts are being made to cultivate scientific literacy among students in the field of science. Scientific experiments help students to develop their interest in Science and their scientific attitudes. Learning through experimentation rather than learning scientific facts increases learners' understanding, and can be remembered longer. Therefore, experiments in Science subject are very important. However, in middle schools, scientific experiments are not performed due to the lack of time, budget and experimental material. In this research, we analyze middle school science textbooks, conduct questionnaires for students of science pre-service teachers, select the most important science experiments, and develop a mobile App to simulate and experience scientific experiments with the App. The proposed App is developed in a game format using quest-based learning methods to gain learning enhancement. It is also made using Unity. In this paper, after developing the app, we propose the direction of STEAM contents development through analyzing the difference from existing apps and the feedback from users.

2018년부터 2015 개정 교육과정이 적용되면서 과학 분야에서 학생들의 과학적 소양 함양을 위한 노력들이 이루어지고 있다. 이 중에서 과학실험은 학생들의 과학에 대한 학습 흥미 진작과 과학적 태도 함양에 도움을 준다. 과학적 사실을 이론으로 배우는 것보다 실험을 통해 배우게 되면 학습자의 이해가 높아지며 좀 더 오래 기억할 수 있다. 따라서 과학적 소양 함양에 있어서 실험을 매우 중요하다. 하지만 중학교에서는 시간과 예산, 재료 부족으로 과학실험이 순조롭게 진행되지 않고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해소하고자 중학교 과학 교과서를 분석하고 과학 예비교사 학생들을 주로 대상으로 설문을 실시하여 가장 중요하게 여기는 과학실험을 선정한 후, 가상 환경에서 과학실험을 체험할 수 있도록 시뮬레이션형 모바일 앱을 개발하였다. 개발한 앱은 학습 강화 효과를 얻을 수 있도록 퀘스트 기반 학습방법을 사용하고 유니티를 사용하여 방탈출 게임형식을 접목하여 개발되었다. 본 연구에서는 앱을 개발한 후, 기존 앱들과의 차이점 분석과 사용자 피드백을 통해 향후 STEAM 콘텐츠로서 개발 의미와 기대효과에 대해 제언한다.

Keywords

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그림 1. Keller의 학습동기이론(1987)

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그림 2. 이동준 선생의 앙금 생성 반응 실험

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그림 3. 이동준 선생의 유전 원리 시뮬레이터

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그림 4. 과학실험 모바일 STEAM 콘텐츠에 대한 데이터 흐름도

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그림 5. 구현 결과물

표 1. 원소의 불꽃 반응 실험 과정

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표 2. 앙금 생성반응 실험 과정

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표 3. 불꽃 반응 실험의 사용자 입력에 따른 반응 예상 정리

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표 4. 기존 앱과 기능 비교

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