교육학석사학위논문

가상현실 기반 STEAM 수업

설계전략 개발 연구

2018년 2월

서울대학교 대학원

교육학과 교육공학전공

조 부 희

가상현실 기반 STEAM 수업

설계전략 개발 연구

지도교수 임 철 일

이 논문을 교육학석사 학위논문으로 제출함

2017년 11월

서울대학교 대학원

교육학과 교육공학전공

조 부 희

조부희의 석사 학위논문을 인준함

2018년 1월

원 장 (인)

부 원장 (인)

원 (인)

- i -

국문 록

사회에서는 다양한 분야를 아우르는 융합 사고와 지식을 지닌

창의 인재가 요구되고 있으며, 이에 따라 융합인재교육(STEAM)이 주

목받고 있다. 융합인재교육(STEAM)을 한 구체 인 방안으로 첨단 테

크놀로지를 활용한 수업 모델을 개발하는 것이다. 최근 가상 실(Virtual

Reality) 테크놀로지가 교육 장에서 유용한 학습도구로 주목받고 있다.

가상 실의 기술 인 특성과 교육 인 어포던스가 융합인재교육

(STEAM)이 가지는 단 을 보완해주며 유의미한 학습을 진하기 때문

이다. 그러나 가상 실의 교육 인 효과성에도 불구하고 어떻게 수업에

용해야 하는가에 한 구체 인 설계와 지침에 한 선행연구가 매우

부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실천 , 학문 측면의 필요성에

근거하여 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 개발하고자

한다.

연구문제를 해결하기 한 연구 방법으로 설계․개발 연구의 Type 2

모형 연구 방법을 사용하 다. 선행 문헌 고찰, 문가 타당화, 수업 실

행 교수자와 학습자 반응 조사의 순서로 진행되었다. 선행 문헌은 가

상 실과 STEAM 수업에 련된 문헌, 실제 수업 설계안에 한 고찰

을 하 으며, 문가 타당화를 해 등교사 2인을 포함한 교육공학

문가 6인, 교수자와 학습자의 반응 조사를 해 교사 1인, 학생 27인이

참여하 다.

그 결과 최종 으로 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 원리 5

개, 설계 략 13개, 상세 설계 지침 36개가 개발 되었다. 먼 , 수업 설

계 원리로는 공간 시각 표상의 원리, 경험 확장의 원리, 능동 참여의

원리, 맥락 문제해결의 원리, 력의 원리가 도출되었다.

STEAM 수업의 구성요소로는 감성 체험(학습자 지식, 상황 지식),

내용 융․통합 상황 제시(교육과정 지식, 내용 지식), 창의 설계(교

- ii -

수방법 지식, 평가 지식)이 있었다. 이러한 구성요소 별로 구체 인 설계

략과 상세 설계 지침을 제시하 다. 가상 실 기반 STEAM 수업을

한 설계 략을 용한 수업 후 교수자와 학습자의 반응을 살펴본 결

과 반 으로 설계 략을 용한 수업이 학습에 도움이 된다고 인식하

는 것으로 나타났다. 교수자는 학생들에게 가상 실 기술이 신선하기 때

문에 그 자체로 흥미로운 수업이 되었고 동기부여가 되어 그만큼 학습과

정에 몰입하는 모습을 보 다고 하 다. 학습자들은 학습경험이 확장되

었다는 의견이 가장 많았으며, 발표 자료를 가상공간에 표 하는 활동을

통해 학습 내용에 한 이해와 기억이 잘되었다는 반응과 문제를 정의하

고 해결하는 과정에서 가상 실이 유용했다는 의견이 나타났다. 반면 교

수자와 학습자는 공통 으로 기술 문제에 해 부정 인 반응을 보

다. 교수자는 수업 비와 설계에 해 부담이 되었다고 하 다. 이는 학

기 에 가상 실 기기 활용에 한 비를 하면 사 에 하도록 권장하

여 이후 활용에서는 비과정 없이 바로 학습에 가상 실을 도입하여 해

결할 수 있을 것이다. 학습자는 학습 과정과 결과에 한 보다 치 한

평가와의 연계가 필요하다고 언 하 다. 지속 인 학습과정을 평가하고

다각화된 평가를 도입하여 극 으로 참여할 수 있도록 지원해야 할 것

이다.

본 연구는 STEAM 수업의 문제를 해결하는 과정에서 가상 실을

하게 활용할 수 있도록 구체 인 설계 략과 지침을 제공하 으며 교

수내용지식(학습자, 상황, 교육과정, 내용, 교수방법, 평가)을 구성요소로

하여 설계 략을 제시하여 교수자에게 유용한 가이드라인으로 활용될

수 있다는 에서 의의가 있다. 본 연구에서 개발된 설계 략은

STEAM수업에서 가상 실을 활용할 수 있도록 교수자와 학습자들을

한 안내의 역할을 할 것이며, 학습자의 학습을 진하고 더 나아가서는

21세기 디지털 시 에 합한 융합인재양성을 도울 것으로 기 된다.

주 요 어 : 가 상 실 , S T E A M 교 육 , 등 교 육 , 개 발 연 구

학 번 : 2 01 6 - 2 1 5 2 2

- iii -

목 차

I. 서 론 ······················································································· 1

1 . 연 구 의 필 요 성 목 ································································· 1

2 . 연 구 문제 ···························································································· 4

3 . 용 어 의 정 의 ······················································································ 6

가. 융합인재교육(STEAM) ········································································ 6

나. 가상 실(Virtual Reality, VR) ··························································· 6

II. 이 론 배경 ······································································· 8

1 . 융 합 인재 교 육 (S T E A M ) ································································ 8

가. STEAM의 개념 특징 ····································································· 8

나. STEAM 수업의 구성요소 ································································· 12

다. STEAM의 수업 모형 ········································································· 16

2 . 가 상 실 (V i r t u a l R e a l i t y , V R ) ··············································· 1 9

가. 가상 실의 개념 특성 ··································································· 19

나. 가상 실의 유형 종류 ··································································· 21

다. 가상 실의 교육 어포던스 ····························································· 25

라. 가상 실 기반 수업을 한 수업 설계 ··········································· 28

3 . 가 상 실 기 반 S T E A M 수 업 ··················································· 3 5

가. 가상 실 기반 STEAM 교육의 실행 효과 ····························· 35

나. 가상 실 기반 STEAM 수업의 설계 ············································· 40

다. 가상 실 기반 STEAM 수업의 특징 ············································· 43

III. 연 구 방 법 ·········································································· 46

1 . 설 계 ․ 개 발 연 구 방 법 ··································································· 46

- iv -

2 . 연 구 차 ························································································ 47

3 . 자 료 수 집 분 석 ······································································· 49

가. 선행문헌 고찰 경험 탐색 ························································· 49

나. 문가 타당화 ······················································································· 52

다. 교수자 학습자 반응 조사 ····························································· 57

Ⅳ. 연 구 결 과 ·········································································· 7 2

1 . 기 설 계 원리 략 개 발 ······················································ 7 2

가. 기 수업 설계원리 개발 ··································································· 73

나. 기 수업 설계 략 개발을 한 경험 탐색 ····························· 79

다. 기 수업 설계 략 개발 ··································································· 82

2 . 1 차 문가 타 당 화 ······································································· 88

가. 기 수업 설계 략 반에 한 1차 문가 타당화 ················· 88

나. 기 수업 설계 략에 한 1차 문가 타당화 ··························· 89

다. 1차 문가 타당화에 따른 수정된 수업 설계 략 ······················· 94

3 . 2 차 문가 타 당 화 ····································································· 1 03

가. 수업 설계 략 반에 한 2차 문가 타당화 ························· 103

나. 수업 설계 략에 한 2차 문가 타당화 ··································· 104

다. 2차 문가 타당화에 따른 수정된 수업 설계 략 ····················· 107

4. 외 타 당 화 ················································································· 1 1 5

가. 설계 략에 한 교수자 반응 ························································· 115

나. 설계 략에 한 학습자 반응 ························································· 122

5 . 최 종 설 계 략 개 발 ··································································· 1 3 6

Ⅴ. 논의 결 론 ································································ 1 42

1 . 결 론 ································································································ 1 42

2 . 연 구 의 한 계 제 언 ································································· 1 46

- v -

참 고 문헌 ··············································································· 1 5 1

부록 ························································································ 1 6 7

A BS T R A CT ······································································· 2 07

- vi -

표 목 차

<표 Ⅱ-1> 테크놀로지 활용 STEAM교육의 교육 효과 ······················ 11

<표 Ⅱ-2> STEAM 수업의 구성요소와 련된 선행연구 ······················ 14

<표 Ⅱ-3> STEAM의 수업모형 ···································································· 17

<표 Ⅱ-4>가상 실에서 몰입감과 상호작용을 지원하는 기기 ··············· 20

<표 Ⅱ-5>가상 실의 유형 ············································································· 22

<표 Ⅱ-6> HMD 기반 교육용 가상 실 콘텐츠 ······································· 24

<표 Ⅱ-7> 가상 실 기반 수업의 설계 략 련된 선행연구 ··········· 31

<표 Ⅱ-8>가상 실(VR) 활용의 교육 효과 ············································ 39

<표 Ⅱ-9> 분석 상 가상 실 기반 STEAM 수업 설계안 개요 ········ 40

<표 Ⅱ-10> 경험 탐색을 한 수업 사례 분석 결과 ······························· 42

<표 Ⅲ-1> 경험 탐색에 참여한 장 교사 로필 ····························· 51

<표 Ⅲ-2> 문가 타당화에 참여한 문가 로필 ································· 52

<표 Ⅲ-3> 문가 타당화 질문지 문항 구성 ············································· 53

<표 Ⅲ-4> 수업 설계 원리 개발과정에 한 문가 비 검토 문항 · 54

<표 Ⅲ-5> 수업 설계 원리에 한 문가 타당도 검토 문항 ············· 55

<표 Ⅲ-6> 수업 설계 략에 한 문가 타당도 검토 문항 ··············· 55

<표 Ⅲ-7> 교수자 학습자 반응 평가 연구참여자 로필 ··············· 58

<표 Ⅲ-8> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수

업 설계 개요 ······························································································ 59

<표 Ⅳ-1> 가상 실 기반 STEAM 수업 기 설계원리 ························ 74

<표 Ⅳ-2> 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리 도출과정에 한

문가 비 검토 결과 ················································································ 75

<표 Ⅳ-3> 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리에 한 문가 비

검토 결과 ···································································································· 76

<표 Ⅳ-4> 문가 비 검토 결과를 반 한 가상 실 기반 STEAM 수

업을 한 설계원리 ·················································································· 77

<표 Ⅳ-5> 경험 탐색을 한 면담 결과 분석 ·········································· 78

- vii -

<표 Ⅳ-6> 경험 탐색 결과에 따른 기 설계 략 도출 ··················· 80

<표 Ⅳ-7> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 기 설계 략 ········ 82

<표 Ⅳ-8> 기 수업 설계 략에 반에 한 1차 문가 타당화 결과

······················································································································ 88

<표 Ⅳ-9> 기 설계 략에 반에 한 문가 의견 종합 결과 ····· 89

<표 Ⅳ-10> 기 설계 략 상세지침에 한 1차 문가 타당화 결과 90

<표 Ⅳ-11> 기 설계 략에 한 문가 의견 종합 결과 ················· 91

<표 Ⅳ-12> 1차 문가 타당화 결과를 반 한 가상 실 기반 STEAM

수업을 한 설계원리 ··············································································· 94

<표 Ⅳ-13> 1차 문가 타당화 결과를 반 한 가상 실 기반 STEAM

수업을 한 설계 략 ·············································································· 96

<표 Ⅳ-14> 설계원리와 설계 략 반에 한 2차 문가 타당화 결과

···················································································································· 103

<표 Ⅳ-15> 설계원리와 설계 략 반에 한 문가 의견 종합 결과 ·· 104

<표 Ⅳ-16> 평균이 3.0 미만이거나 CVI가 0.8 미만인 설계원리 략

···················································································································· 105

<표 Ⅳ-17> 수업 설계 략에 한 문가 의견 종합 결과 ················· 106

<표 Ⅳ-18> 2차 문가 타당화 결과를 반 한 가상 실 기반 STEAM

수업을 한 설계원리 ············································································ 109

<표 Ⅳ-19> 2차 문가 타당화 결과를 반 한 가상 실 기반 STEAM

수업을 한 설계 략 ············································································ 110

<표 Ⅳ-20> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수

업 반에 한 교수자 반응 ······························································ 115

<표 Ⅳ-21> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 개별 설계 략의 개

선 에 한 교수자의 반응 ·································································· 121

<표 Ⅳ-22> 학습자 반응 평가 문항의 기술통계 분석 결과 ················· 122

<표 Ⅳ-23> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수

업 반에 한 학습자의 반응 ···························································· 123

<표 Ⅳ-24> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수

- viii -

업의 강 , 약 , 개선방안에 한 학습자의 반응 ··························· 124

<표 Ⅳ-25> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략에 한 학습

자의 반응 ································································································ 132

<표 Ⅳ-26> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략에 한 교

수자와 학습자의 반응 최종 수정사항 ········································ 136

<표 Ⅳ-27> 교수자와 학습자의 반응을 반 한 가상 실 기반 STEAM

수업을 한 최종 설계 략 ·································································· 138

- ix -

그 림 목 차

[그림 Ⅱ-1] 융합인재교육(STEAM)의 학습 거(틀) ································· 9

[그림 Ⅱ-2] STEAM-PCK의 개념도 ···························································· 13

[그림 Ⅲ-1] 본 연구의 진행 차 ···································································· 48

[그림 Ⅲ-2] 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략 개발과정 · 49

[그림 Ⅲ-3] 사 학습 활동 : 가상 실의 개념 부작용 학습지 ····· 61

[그림 Ⅲ-4] 사 학습 활동 장면 : 나만의 구 카드보드 만들기 ····· 62

[그림 Ⅲ-5] 사 학습 활동 학습지 : 가상 실 콘텐츠 가이드 북 ······· 62

[그림 Ⅲ-6] 사 학습 활동 장면: 코스페이시스 활용 가상공간 작활

동 ·················································································································· 63

[그림 Ⅲ-7] 1-2차시 수업 : 학 SNS에 활동 내용 게재 ······················· 64

[그림 Ⅲ-8] 3-4차시 수업 : 발표 자료 가상 실로 만들기 ··················· 65

[그림 Ⅲ-9] 5-7차시 수업 : 가상 실 콘텐츠로 음악 문화 감상하기 ··· 67

[그림 Ⅲ-10] 5-7차시 수업 : 코스페이시스 시회 감상문 ····················· 68

[그림 Ⅲ-11] 사 비 활동 결과물 : 학습자 분석을 한 설문지 ····· 69

[그림 Ⅳ-1] 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리 도출을 한 개념모

형 ·················································································································· 76

[그림 Ⅳ-2] 수업 설계원리 도출을 한 수정된 개념모형(1차 수정) · 108

- 1 -

I. 서 론

1 . 연 구 의 필 요 성 목

사회에서는 과학기술의 발 에 따라 다양한 분야를 아우르는 융

합 사고와 지식을 지닌 창의 인재가 요구되고 있다. 디지털 테크놀

로지의 명은 우리의 산업과 생활방식에 격한 변화를 래하며 복잡

하고 다양한 문제를 양산한다. 지식정보화사회에 발생하는 복잡한 문제

를 해결하기 해서는 정보통신기술, 바이오산업, 물리학 등을 융⦁복합

하는 지식과 창의성을 기반으로 한 문제해결력을 갖춘 인재의 양성이 필

수 이다. 이와 같은 사회 인 요구에 입각하여 교육부에서는 2015년 개

정 교육과정의 주안 을 “인문 ․사회․과학기술 기 소양을 균형 있게

함양하기 한 교육과정”으로 두었다. 개별 인 지식을 암기하는 피상

인 학습에서 벗어나 창의 인 아이디어를 발 하고 융합 기술에 잘 응

할 수 있는 능력을 향상시키는 새로운 교수학습방법이 필요하다는 교육

인 의미가 내포되어있다.

이러한 맥락에서 교과간의 벽을 허물고 교과내용간의 융합을 통해

상과 사태를 종합 으로 이해하고 문제를 해결할 수 있는 수업 신의

하나로 융합인재교육(STEAM)에 주목하고 있다(노상우, 안동순, 2012).

은 “과학기술에 한 학생들의 흥미와 이해를 높이고 과학기술 기반의

융합 사고와 문제해결력을 배양하는 교육”이라고 정의한다(교육과학기

술부, 2011). 과학, 기술, 공학, 술, 수학 분야의 융합 지식과 개념을

이해하고 복잡한 문제를 창의 사고방식으로 해결하고 이 과정을 통해

다양한 가치를 창출하는 것을 목 으로 한다.

융합인재교육(STEAM)을 한 구체 인 방안에는 첨단기기와 장비를

활용하여 흥미와 학습효과를 높이고, 첨단기기에 한 활용 능력을 제고

할 수 있는 수업모델을 개발하는 것이다(교육과학기술부, 2011). P211)에

1) 21세기 역량을 한 트 십(Partnership for 21st Century Skills: P21)

- 2 -

서 학생들에게 필요한 21세기 역량에서 강조한 정보, 미디어, 테크놀로지

능력과도 연 된다. 학습과정에서 테크놀로지는 사고의 흥미 유발자와

진자로서 사용되어 학생들이 의미를 만들고 창조 인 생각을 하도록

지원해야 한다(Howland, Jonassen, & Marra, 2014). 교수자는 기존 도구

떠오르는 디지털 도구와 자원을 효과 으로 활용하여 학생들의 학습

을 지원할 필요성이 있다(ISTE, 2007). 학습자의 과학기술에 한 흥미

(강인애, 김희주, 김다미, 2012)와 ICT역량(ICT Competence)을 함양하고

융합인재교육(STEAM) 연구에 양 , 질 인 지평을 넓힐 수 있다는 것

에 의의가 있다.

융합인재교육(STEAM)에는 다양한 테크놀로지를 활용할 수 있는데,

그 하나가 가상 실(VR: Virtual Reality)이다. 최근 가상 실이 교육

장에서 유용한 학습도구로 주목받고 있다(우운택 외, 2016). 몰입

(immersion), 시각 실재감(Visual realizm, 상호작용(interaction)으로

표되는 가상 실 기술의 특성(Rosemblum & Cross, 1997)은 융합인재

교육(STEAM)에서 유의미한 학습(Meaningful learning)을 진한다. 학

습자가 그들의 학습과정에 몰입하도록 하여 학습자의 동기와 참여

(engagement)를 진하고(Mikropoulos, Chalkidis, Katsikis, &

Emvalotis, 1998), 3D 시각화(Visualization)를 통해 추상 인 아이디어를

형상화하고 복잡한 개념을 쉽게 이해하는데 도움을 다(Brett &

Wylmarie, 2015; Ferry et al., 2004; Steinberg, 2000). 한 가상 실을

통해 학습자는 직 인 경험을 하게 되며 지식을 스스로 구성할 기회를

제공받는다(한정선, 이경순, 2001; Schroeder, 1995; Teeroumanee,

Vassil, Ronan, & Kimberly Anne, 2011).

가상 실 매체의 특성은 융합인재교육(STEAM)의 이론에 한 의존

실제 경험 부족 등 융합인재교육(STEAM)이 가지는 단 을 보완

해주며 시공간 인 제약이나 험한 상황의 한계 등을 극복하도록 지원

한다(Dede, 1995). 많은 학생들이 어려워하고 이해할 수 없는 복잡하고

추상 인 내용에 해 가상 실 공간의 다감각 몰입기법이 효과 으로

활용될 수 있으며(Dede et al, 2000), 학습자의 지식구성을 돕는 탐구 환

- 3 -

경이나 자연세계에 한 경험 직 을 형성하는데 매우 유용하다고 할

수 있다(백 균, 2010).

융합인재교육에서 가상 실 테크놀로지를 효과 으로 활용하기 해서

는 교수자가 필요한 지식과 역량을 갖추는 것은 매우 요하다. 테크놀

로지에 한 지식(소연희, 2013) 뿐만 아니라 다양한 교수 략과 방법,

학습 특성 분석 등에 한 교수학 지식(김성욱, 임철일, 2017)도 필요

하다. 교수설계자나 교육자는 새로운 가상 실 테크놀로지를 교육 맥

락에 활용할 때 어떤 교육학 는 학습이론이 학습과정에 향을 미칠지

고려해야 하며(Huang, Rauch, & Liaw, 2010), 테크놀로지의 활용은 학

생 심의 학습활동을 만드는 교수 처치이기 때문이다(김성욱, 2016;

Ertmer, 1999; Doering & Roblyer, 2010) 이에 가상 실 테크놀로지를

교수⦁학습과정에 활용하기 한 효과 인 교수설계방안들을 이해할 필

요성이 있다(Dunleavy, Dede, & Mitchell, 2009; Martin-Gutierrez,

Mora, Anorbe-Diaz, & Gonzalez-Marrero, 2017).

한 융합인재교육(STEAM)은 다양한 요소들이 유기 으로 결합되어

진행되므로 실제 교사가 수업 장에서 어디서부터 어떻게 비하고 시

작해야 하는 안내가 필요하다(이소이, 노태천, 2011). 신 , 한선

(2011)에 따르면 부분의 교사들이 융합인재교육(STEAM)을 활용하기

를 주 하는데 그 이유로 련 교육내용과 교수 략의 부재로 인한 교육

활동의 어려움을 제시하고 있다. 이와 같은 어려움을 해결하기 해 세

부 인 융합인재교육(STEAM) 교수 략을 가지고 학생들이 구체 인

상황에서 창의 인 설계를 하고, 성공의 경험 을 할 수 있도록 지속 인

연구가 필요하다(김덕호, 고동국, 한명재, 2014; 이정민, 신 , 2014).

그러나 이러한 필요성에도 불구하고 여 히 융합인재교육(STEAM)에

서 가상 실 테크놀로지를 활용하려는 노력이 거의 없으며, 효과 으로

활용하게 하는 구체 인 교수 략의 개발과 용은 미흡한 편으로 가상

학습 환경에 한 교수설계의 연구가 매우 부족한 실정이다(Chen, Toh,

& Ismail, 2005; Riva, 2003).

따라서 본 연구에서는 실천 , 학문 측면의 필요성에 근거하여 가상

- 4 -

실 기반 융합인재교육(STEAM) 수업을 한 설계 략을 개발하고자

한다. 이후 설계 략에 따른 수업 로그램을 설계하여 등학교 맥락

에 용하고 교수자와 학습자의 반응을 확인하고자 한다. 이를 통해 교

사가 융합인재교육(STEAM) 수업을 설계하고 용할 때, 가상 실을 수

업에 효과 으로 활용할 수 있는 구체 인 략과 지침을 제공할 것이

다. 이를 해 선행 문헌 분석을 통해 융합인재교육(STEAM) 수업의 구

성요소를 도출하고 가상 실을 융합인재교육(STEAM) 수업에 효과 으

로 통합하기 한 설계 략을 도출한다. 이러한 설계 략에 한 상세

지침을 개발하고 문가 타당화와 학습자와 교수자의 반응 조사를 토

로 이를 수정․보완하여 최종 설계 략을 도출할 것이다. 그 결과를 바

탕을 략에 한 주요 이슈에 하여 논의하고, 본 연구의 의의와 추후

연구 방향에 하여 제안하고자 한다. 이는 융합인재교육(STEAM) 수업

에서 가상 실을 활용할 수 있도록 교수자와 학습자들을 한 안내의 역

할을 할 것이며, 학습자의 학습을 진하고 더 나아가서는 21세기 디지

털 시 에 합한 융합인재양성을 도울 것이다.

- 5 -

2 . 연 구 문제

본 연구는 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략과 구체 인

지침을 개발하고 이에 한 학습자와 교수자의 반응을 확인하고 수정하

여 최종 설계 략을 도출하는 것을 목 으로 한다. 개발된 설계 략은

교수자가 수업을 설계하는 각 단계에서 효과 으로 가상 실을 활용하는

방법에 해 구체 인 안내를 제공할 것이다. 이를 해 본 연구에서 설

정한 구체 인 연구 문제는 다음과 같다.

첫째, 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략은 무엇인가?

둘째, 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략은 내 으로 타당

한가?

셋째, 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략에 하여 교수자

와 학습자의 반응은 어떠한가?

- 6 -

3 . 용 어 의 정 의

가 . 융 합 인재 교 육 (S T E A M )

STEAM 교육이란 융합인재교육으로 과학기술에 한 학생들의 흥미

와 이해를 높이고 과학기술 기반의 융합 사고와 문제해결력을 배양하

는 교육이다. 과학(S)의 기본원리 개념을 토 로 련 기술(T)을 응

용하여 실용성을 기반으로 한 창의 공학(E) 디자인을 하도록 하며, 이

과정에서 술(A)과 인문사회(A)를 더하고, 이 모든 과정을 수학(M)

도구를 활용하도록 구성한다(김진수, 2012a; 최정훈, 2011). 본 연구에서

기술, 공학 측면에 해당하는 가상 실 테크놀로지를 활용하여 과학, 수

학 개념과 원리를 통해 문제를 창의 으로 해결하는 과정이 필요하다.

따라서 일련의 문제해결과정과 융합 ․창의 인 사고를 진하고 돕기

해 효과 인 교수․학습 략에 한 탐색이 필요하다.

나 . 가 상 실 (V i r t u a l R e a l i t y , V R )

가상 실(VR: Virtual Reality)이란 실세계와 가상세계의 융합을 통

해 사용자의 감각과 인식을 확장함으로써 실세계에서 경험할 수 없는

다양한 상황을 체험하고 가상- 실세계 간의 실시간 상호작용을 할 수

있게 하는 기술로 정의한다(우운택 외, 2016; Brooks, 1999; Burdea &

Coiffet, 2003; Martin-Gutierrez, Mora, Anorbe-Diaz, & Gonzalez

-Marrero, 2017). 교육 으로 활용할 수 있는 가상 실은 ‘데스크탑 VR’

과 ‘몰입형 VR’이 있다(임정훈, 이삼성, 2003; 한정선, 이경순, 2001;

Johnson, et al., 2014; Riva, 2006). ‘데스크탑 VR’은 세컨드 라이

(Second life)로 표되는 가상공간(Virtual world)의 형태인 반면, ‘몰입

형 VR’은 모바일 탈착형 HMD(Head- mounted display)를 사용하여 가

상 실을 체험할 수 있으며 이는 모바일 기기로 호환이 되어 교육 활

용가능성이 높다. 본 연구에서 활용하는 가상 실은 후자의 ‘몰입형 VR’

- 7 -

에 한정한다.

다 . 어 포 던 스 (A f f o r d a n c e )

어포던스(affordance)란 행 유발성, 행동 유도성을 의미하는 용어로,

객체와 주체간의 상호작용에 의해 객체가 주체에게 행 를 유발하게 하

는 속성을 의미한다(손 민, 2011; Gibson, 1979). 특히, 교육 어포던스

는 주어진 교육 맥락 안에서 일어날 수 있는 학습 행동을 결정하는 인공

물이자, 교육 환경 안에서 학습의 목 에 도달할 수 있도록 학습 행동

에 도움이 되는 교육 기능(Educational functionality)의 특징을 말한다

(황윤자, 김성미, 2014; Kirschner, 2002). 본 연구에서는 가상 실 기술의

교육 어포던스를 기반으로 설계원리와 설계 략을 도출하고 있다.

- 8 -

II. 이 론 배경

1 . 융 합 인재 교 육 (S T E A M )

가 . S T E A M 의 개 념 특 징

융합인재교육(STEAM)은 과학(Science), 기술(Technology), 공학

(Engineering), 술(Arts), 수학(Mathematics)의 과목 는 내용을 통합

하여 가르침으로써, 과학기술에 한 학생들의 흥미와 이해력을 높이고

창의 문제해결력을 기를 수 있는 교육이라고 정의한다(김진수, 2012b).

미국은 1990년 부터 STEM(Science, Technology, Engineering, and

Mathematics)교육이 실시되었고, 2011년 오바마 통령은 ‘Education to

Innovate’의 캠페인을 통하여 모든 학생이 STEM 역에서 소양을 증진

하고 다음세 의 STEM 성취 수 이 세계 으로 앞서나갈 것을 강조하

다(김진수, 2012a). 이러한 흐름에서 2006년 STEM에 술(Art) 분야

를 추가하여 창의와 융합에 더욱 이 맞추어진 STEAM 교육이 등장

하 다(김정아, 김병수, 이지훤, 김종훈, 2011; Yakman, 2010). 우리나라

한 2011년부터 미래 과학기술 발 을 주도할 창조 이고 융합 인 인

재 양성을 해 노력하고 있으며(교육과학기술부, 2009), 이를 해 ·

등 교육에서의 STEAM 교육을 강화하여 융합 사고와 문제해결 능

력을 배양할 수 있도록 하 다(김진수, 2012a). 련 교육방법 연구

결과가 연구학교운 , 교사 연구회 지원, STEAM 리더스쿨 지정, 연구

로그램 운 등의 방법으로 차 확산되고 있다.

지식정보화 사회에서 격히 발 하는 과학기술로 인해 각종 테크놀

로지의 보 과 더불어 교육 으로 활용하는 연구가 지속 으로 이루어지

고 있다. Yakman(2008)은 STEAM의 공학(E) 분야에 컴퓨터(Computer)

가 속하고, 기술(T)에 정보통신(Information and Communication)이 속한

다고 제시하며, 테크놀로지를 활용한 STEAM 교육은 수학, 과학, 기술

의 학습 내용을 쉽고 재미있게 익힐 수 있는 매력 인 교육 방법이라고

- 9 -

제시하고 있다. STEAM 교육에서 다양한 해결책을 모색하고 생각을 통

합하여 시각 으로 형상화하는 일련의 과정을 테크놀로지가 지원해 수

있기 때문이다. 이를 통해 학습자는 문제해결력, 창의성과 같은 고차 인

사고를 경험하게 되고 과학기술에 흥미가 향상되는 등 다양한 교육 효

과를 가져 온다. 이는 [그림 Ⅱ-1]에서 보는 바와 같이 STEAM의 목표

와 학습 거와 련된다.

[그림 Ⅱ-1] 융합인재교육(STEAM)의 학습 거(틀)

(조향숙, 2012)

융합인재교육(STEAM)에서는 최신의 첨단기기·장비를 극 으로 활

용할 가능성이 크다. STEAM교육의 핵심 인 요소 하나가 바로 최

신의 변하는 융합테크놀로지 변화에 빠르게 처하는 교육, 시교육

(just in time education)을 표방하기 때문이다(최정훈, 2011). 지 의

․ 등 학습자들은 ‘디지털 원주민(Digital natives)’으로서 텍스트보다

는 이미지로 의사소통하며, 미디어의 소비자뿐만 아니라 생산자로서의

역할을 한다(Prensky, 2001). 이에 따른 학습양식의 변화가 필요함을 고

려해볼 때, 다양한 테크놀로지를 활용한 STEAM 교육은 4차 산업 명

을 비하는 시의 한 교육방법이다.

- 10 -

최근 테크놀로지 활용 STEAM 교육 로그램은 응용되는 기술이나

기능, 디자인과 교육과정을 연결시켜 ‧ 등 학생들이 흥미롭게 그 분

야를 연구하거나 개발하고자 하는 비 을 제시하고자 시행하고 있다(태

진미, 2016). 로 을 활용한 연구(송정범, 2008; 조성환, 2013)와 IT 기반

STEAM 교육(김정아 외, 2011), 컴퓨터 로그래 을 활용한 연구(문외

식, 2013; 서 호, 염미령, 김종훈, 2016; 안경미, 손원성, 최윤성, 2011;

오정철, 이지훤, 김정아, 김종훈, 2012; 이창훈 외, 2013), 3D 린

피지컬 컴퓨 활용 연구(권연지, 2016; 김석희, 이철 , 2016; 김진수,

2015; 문성윤, 이 수, 2017; 유충 , 조건상, 2017), 증강 실 활용 연구

(안희숙, 최유미, 2014; 최유미, 문 순, 2015) 등 부분의 연구에서 공

통 으로 학습자들이 테크놀로지 활용과정에서 학습자의 창의 문제해

결력과 교과에 한 흥미와 동기가 진된 것으로 드러났다. 구체 으로

테크놀로지 활용 STEAM 교육과 련한 선행연구에서 밝 진 교육

효과는 <표 Ⅱ-1>과 같다.

- 11 -

연구자 테크놀로지 유형 교육 효과

조성환(2013) 로

로 을 제작하는 과정에서 창의

이고 융합 인 사고과정을 경험하

며, 성공의 기쁨을 통한 감성 체

험을 진함.

문외식(2014) 스크래치(Scratch)

학습자들이 교과에 한 정 인

만족감을 보 으며, 창의 알고리

즘, 사고력 증 , 로그래 기술

향상 등을 보 음.

권연지(2016)3D 린

(3D Printing)

자신의 아이디어를 실 시켜 시각

화하는 과정 속에서 창의 으로

문제를 해결해냈고, 아이디어를

구상하며, 그 과정에서 융합 지

식, 소통, 인성 역량에 의미 있는

향을 끼쳤음.

김석희,

이철 (2016)

피지컬

컴퓨 (Physical

computing)

피지컬 컴퓨 기반의 STEAM

교육은 논리 사고력과 과학

문제해결력의 일부 역에서 꾸

히 향상이 있었음.

최유미,

문 순(2015)

증강 실

(Augmented reality)

과학기술에 한 흥미와 이해를

높이고 자기 주도 문제 해결력

을 함양시켰음.

<표 Ⅱ-1> 테크놀로지 활용 STEAM교육의 교육 효과

- 12 -

나 . S T E A M 수 업 의 구 성 요 소

STEAM 수업의 구성요소를 도출하기 해 먼 선행연구를 통해 공

통 으로 언 하고 있는 세 가지 구성요소를 도출하 다. 조향숙(2012)

은 연구에서 STEAM의 학습 거 구성요소로 상황제시, 창의 설계, 감

성 체험을 제시하고 있으며, 박 주 외(2012)는 STEAM 교육이 창의

설계, 감성 체험, 내용 융․통합의 세 역으로 구성된다고 한다.

이에 련 선행문헌을 종합하여 STEAM 수업의 구성요소로 내용 융․

통합 상황제시, 창의 설계, 감성 체험을 도출하 다. 각 구성요소

별 련 연구 내용을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 내용 융․통합 상황 제시는 두 개 이상의 교과 내용이 유기

으로 통합되는 것을 의미하며(박 주 외, 2012), 실제 인 상황에서 학

습과 평가가 이루어져야 한다는 것이다. 간학문 근(백윤수 외, 2011)

과 실제 학습(authenic learning)의 요성을 강조한다(Johnson, et al.,

2014). 둘째, 창의 설계는 학생이 창의성, 효율성, 경제성, 심미성을 발

휘하여 최 의 방안을 찾아 문제를 해결하는 종합 인 과정을 의미한다.

셋째, 감성 체험은 학생이 학습에 한 정 감정을 느끼고, 자기 주

도 학습이 가능하게 하는 모든 활동과 경험을 의미한다(백윤수 외,

2011). 이 구성요소들은 독립 인 계가 아니라, STEAM 교육을 진행

하는데 있어서 서로 유기 으로 상호작용한다. 창의 설계를 진행하면

서 필요한 내용들이 자연스럽게 융․통합되며, 한 창의 설계 과정에

서 학생들은 다양한 감성 인 경험을 하게 된다(박 주 외, 2012).

STEAM 교육 추진의 가장 핵심 인 부분은 STEAM을 구성하고 있

는 핵심 개념과 기술의 통합과 융합을 통해 학습자들이 문제를 해결하도

록 지원하는 교수자의 역할이다(정재화, 2012). 이에 따라 김방희, 김진수

(2013)는 STEAM 교육의 구성요소에 따라 수업을 설계하는 교수자의

지식과 역량을 도출하여 STEAM-PCK(Pedagogical Content Knowledge, 교

수내용지식)라 명명하 다. STEAM 수업을 설계 실천하는 명시 지

식을 여섯 가지로 제시하고 있다([그림 Ⅱ-2]).

- 13 -

[그림 Ⅱ-2] STEAM-PCK의 개념도(김방희, 김진수, 2013)

먼 , 내용 지식 교육 과정 지식은 내용 융․통합 상황제시 구

성요소에 포함된다. 교육과정 내에서 과학, 기술, 공학, 술, 수학 교과

내용이 통합된 형태로 자연스러운 융합을 하는 지식이 요하며 교과 내

용을 학습자의 실생활과의 연계를 통해 동기 유발 이를 고려해야

한다는 것이다(김방희, 김진수, 2013). 다음으로 교수 방법 지식 평가

지식은 학생들이 학습 내용을 효과 으로 이해하도록 하는 표 을 이끌

어 내는 교사의 능력이다(문공주, 2009). 수업 실행을 한 학습 방법과

활동을 구성하는 것을 포함하며 STEAM 구성요소 창의 설계와

한 련이 있다. 그리고 학습 과정에서 요한 내용을 평가하기 해

평가 역, 방법, 근 등을 사용하는 지식도 포함한다. 이는 창의 설

계와 한 련을 가지고 있다. 마지막으로 학생 지식 상황 지식은

학습자의 인지 , 정서 , 사회 특징에 한 지식과 사회․문화 환경

등 상황 으로 수업에 향을 미칠 수 있는 요인에 한 지식을 의미한

다(박성혜, 2003; 최승 , 황혜정, 2007). 교수자는 이와 같은 지식을 통

해 학습자의 감성 체험을 하게 지원해 수 있으므로 감성 체험

과 련이 있다.

- 14 -

문 헌 구 성 요 소

과학, 수학, 기술, 공학, 술 등의 내용이 자연스럽게 융합되도

록 하라.(교육과학기술부, 2011; 김진수, 2012a; 김정아, 김병

수, 이지훤, 김종훈, 2011; Sanders, 2008; Yakman, 2010)교육

과정

지식

내용

융⦁복합

상황제시

STEAM교육에서 A는 술뿐 아니라 사회, 언어 등 인문 교과

체를 의미하며, 내용이 융⦁복합되도록 하라.(최유 , 이은상,

김동하, 2013)

STEAM 이외의 교과인 사회, 언어, 윤리, 역사, 경제, 정보 등

의 교과도 련지어 통합하라.(최유 , 이은상, 김동하, 2013)

실제 인 상황(authentic learning)에서 학습이 이루어지게끔

하라.(박 주 외, 2012; Johnson, et al., 2014)

내용

지식

실생활과 연계되어 학습자가 자기 문제로 인식하도록 하라.

(교육과학기술부, 2011; 박 주 외, 2012)

실생활속의 과학기술과 연 되도록 하라.(박 주 외, 2012)

융합형 인재 양성 융합 사고력을 함양할 수 있게끔 하

라.(교육과학기술부, 2011; 박 주 외, 2012)

융합 사고력(과학선호도, 자기주도 학습능력, 창의융합 사

고)와 문제 해결 능력을 배양할 수 있는 STEAM 교육을 구성

하라(교육과학기술부, 2011; 김진수, 2012a)

학습자 심의 자기주도 학습 과정과 활동을 강조하라.(박

주 외, 2012; Apedoe et al., 2008)

교수

방법

지식

창의

설계

학습자가 학습에 해 몰입할 수 있도록 흥미롭게 구성하라.

(최유 , 이은상, 김동하, 2013)

최신의 테크놀로지를 활용하여 융합을 실 하도록 하라(태진

미, 2016; Yakman, 2008; Howland, Jonassen, & Marra, 2014;

ISTE, 2007)

<표 Ⅱ-2> STEAM 수업의 구성요소와 련된 선행연구

이상의 범주를 기 으로 각 구성요소의 구체 인 의미와 내용을 도출

하기 해 문헌탐색과정을 통해 <표 Ⅱ-2>와 같이 련 연구를 살펴보

았다.

- 15 -

문 헌 구 성 요 소

21세기 디지털 시 에 테크놀로지를 활용한 STEAM 교육으로

학습자의 과학기술에 한 흥미와 ICT역량(ICT Competence)

을 함양하라.(강인애, 2012)

교수

방법

지식 창의

설계

학습자가 동료, 교사, 다양한 도구와 활발한 상호작용을 통해

력학습을 할 수 있도록 하라.(박 주 외, 2012; 최유 , 이은

상, 김동하, 2013)

Hand-on 활동을 통해 스스로 산출물(Product)를 도출하는 과

정을 경험하게 하라.(교육과학기술부 2011; 김진수, 2012a;

Johnson. et al., 2014; Papert, Harel, 1991)

창의성과 창의 문제해결 능력을 배양할 수 있게끔 하라. (박

상우, 정원우, 박 , 2016; 허정윤, 은령, 2016)

창의 설계 과정을 통해 계획 문제 해결과정을 경험하게

하라. (허정윤, 은령, 2016; 조향숙, 2012)

과정과 활동이 심이 되도록 하라.(교육과학기술부, 2011; 박

주 외, 2012)

학습자가 스스로 활동을 평가할 수 있는 기회를 제공하라.(김

진수, 2012a; 박 주 외, 2012) 평가

지식학습자가 산출물을 통해 타인에게 피드백을 받고 개선할 수 있

는 기회를 제공하라.(김진수, 2012a; 박 주 외, 2012)

학습자가 성공을 경험할 수 있는 기회를 제공하라.(교육과학기

술부, 2011)

학습자

지식

감성

체험

학습에 해 몰입하도록 학습자의 흥미를 증진시키도록 하라.

(박 주 외, 2012)

타인과의 력하고 소통하는 능력, 배려심을 함양할 수 있게끔

하라.(백윤수 외, 2011)

연계된 활동에 새로운 도 을 할 수 있도록 하라(교육과학기술

부, 2011)

수업시간, 계 , 교실 실험실 여건과 사회 ․문화 환경,

련 조직․단체․기 등 수업에 향을 수 있는 모든 상

황 요인을 포함하라.(문공주, 2009) 상황

지식수업 상황에서 학교/교실 분 기 태도의 정의 요소, 수업

집단의 크기와 특징, 기자재 활용 시간 분배의 행동 요소

를 고려하라.(최승 외, 2009)

- 16 -

다 . S T E A M 의 수 업 모 형

많은 연구에서 STEAM 수업 설계를 지원하기 한 교수-학습 모형이

제시되고 있다. STEAM교육은 학습자의 창의 문제해결력 향상을 목

으로 하여 실제 인 문제를 해결해나가는 일련의 과정을 갖는다. 이러

한 문제해결과정은 다양한 수업모형 단계로 나타나며, 용할 수업모형

이 하지 않을 경우에는 새롭게 설계하여 사용하거나 수정, 용할

수 있다(김진수, 2012a; 신재한, 2013; 안경미, 손성원, 최윤성, 2011).

Brian Thomson(1997)이 제시한 문제해결과정은 문제 역의 정립, 문

제 정의, 개념설계 창안, 개념설계 분석/평가, 제품설계 개발의 다섯 단

계의 이다(김진수, 2012a). 여기서 순서는 문제에 따라 달라질 수 있으며,

지속 인 피드백, 개선은 창의 인 설계활동의 핵심 요소이다(강필순,

2008).

특정한 맥락에 한정하여 기술교사를 한 융합인재교육(T-STEAM)을

개발한 김진수(2012b)는 상황제시와 창의 설계를 강조하면서 과정을

구성하 다. 상황제시에서는 상황제시, 문제, 설계제한 , 도 을 하고 창

의 설계에서는 문제의 정의, 설계의 계획, 아이디어의 선정, 제작의 실

제라는 4단계의 차에 따라 시행한다. 주어진 제약 조건 속에서 필요한

것을 만들어 내기 해서 시스템, 요소, 로세스를 창의 문제해결 노

력을 통해 고안하는 과정이다. 이동희, 김진옥과 김진수(2015)는

STEAM 구성요소의 창의 설계 단계에 한 차 모형을 개발하 고,

문제인식, 설계, 제작, 평가 4단계로 구성하 다. 각 단계의 핵심내용, 세

부단계, STEAM 교육활동 거를 제시한다.

테크놀로지를 활용한 STEAM교육의 교수-학습모형을 제시한 연구도

이루어졌다. 김정아와 동료들(2011)은 IT기반 STEAM 교수학습 방안 연

구의 일환으로 융합형 인재양성을 한 IT기반 STEAM 교수학습 8단계

를 제시하 다. 문제상황 인식에서는 학습자 주변 상황을 인식하고 문제

를 선정하고, 사 정보를 탐색한 후에 효과 인 해결방안을 선택하고 설

계하는 해결방법 설계단계를 거친다. 다음으로 과업을 세부과제로 분

- 17 -

하여 수행하고 이것을 융합하여 결과물을 완성한다. 평가를 통해 수정

보완 후 표 을 하고 새로운 문제 상황에 용할 수 있는 기회를 제

공한다. 이와 같은 맥락에서 함성진과 동료들(2015)은 컴퓨 사고력

(CT: Computational Thinking)을 기반으로 한 미래형 융합인재 교육인

CT-STEAM을 개발하고 이에 따라 스크래치(Scratch)를 활용한

CT-STEAM의 수업모형을 개발하 다. 기존 STEAM의 구성요소인 상

황제시, 창의 설계, 감성 체험의 3단계를 CT 수업요소인 자료수

집 분석, 제작 시뮬 이션의 2단계를 가미하여 개발하 다. 앞에서

살펴본 Brian Thomson의 체계 설계 과정에서부터 의 융합인재교

육의 창의․융합 수업모형을 정리하면 <표Ⅱ-3>와 같다.

단계

Brian

Thomson

(1997)

김진수(2012b)

이동희 외(2015)

김정아 외 (2011)

함성진 외(2014)

문제

정의

인식

문제 역의

정립

상황제시문제상황

확인

문제상황

인식 문제 상황

제시

문제

해결해야 할

문제상황

인식

문제 정의설계

제한

해결과제

인지

제한 확인

사 정보

탐색 아이

디어

생성

개념설계

창안

도해결방법

탐색

문제의 정의

최 의

해결방법

선택

자료수집

분석

제작

개념 설계

분석/평가설계의 계획

평가 개선

해결방법

설계 창의 융합

설계 세부과제

수행해결안

개발

제품

설계/개발

아이디어

선정

과제 융합 제작

시뮬 이션 평가

실행

평가

제작의 실제

표감성 체험

평가 용

응용

<표Ⅱ-3> STEAM의 수업모형

- 18 -

STEAM 교육은 학습자의 창의 문제해결력 향상을 목 으로 하고

있으므로 각각의 수업모형은 큰 틀에서 문제해결과정으로 수렴한다. 학

자마다 다르게 제시하고 있는 수업 모형을 창의 문제해결학습모형

(Osborn, 1953)의 에서 살펴보면 크게 문제정의 인식, 아이디어

생성, 해결안 개발, 실행 평가과정으로 볼 수 있다(강정찬, 2015;

Osborn, 1953). 첫째, 문제 정의 인식 단계는 학생들이 문제가 무엇인

지를 명확하게 악하고 명료화하기 한 활동하는 단계이다. 문제가 발

생한 상황에 한 이해를 바탕으로 자신의 삶과 연계하여 문제에 하여

인식하게 된다. 둘째, 아이디어 생성 단계에서는 창의 사고를 증진하고

아이디어를 발산한다. 이를 해 다양한 창의 사고기법을 활용하게 되

며 문제에 한 아이디어를 산출하도록 돕는다(최병연, 박민희, 2004).

셋째, 해결안 개발 단계에서는 산출한 아이디어를 기반으로 자료 수집

분석을 통해 다양한 해결책을 찾아내고 설계하는 등 문제 해결의 아

이디어를 구체 으로 표 한다. 넷째, 실행 평가 단계에서는 자신이

표 한 해결방안 는 산출물을 공유하고 평가를 통해 개선하게 된다.

- 19 -

2 . 가 상 실 (V i r t u a l R e a l i t y , V R )

가 . 가 상 실 의 개 념 특 성

가상 실(VR: Virtual Reality)이란 실세계와 가상세계의 융합을 통

해 사용자의 감각과 인식을 확장함으로써 실세계에서 경험할 수 없는

다양한 상황을 체험하고 가상- 실세계 간의 실시간 상호작용을 할 수

있게 하는 기술로 정의한다(우운택 외, 2016). 컴퓨터 그래픽, 정보 처리,

네트워킹, 사운드 시스템 등의 기술의 결합체로 고도화된 인간과 기계의

상호작용을 생성하는 인터페이스이다(Wu, Liu, Wang, & Zhao, 2015).

가상 실은 1950년 처음 등장한 실로 매우 오래된 기술이었으나, 그동

안 화되지 못하 다. 그러나 최근 오큘러스 리 트(Oculus rift)와

같은 경량화된 HMD와 정확한 동작 인식 기술이 결합된 새로운 기기들

의 출시로 인해 가상 실 기술은 IT 콘텐츠 분야를 신할 수 있는

새로운 랫폼으로 재조명받고 있다(소요환, 2016; Martin-Gutierrez,

Mora, Anorbe-Diaz, & Gonzalez –Marrero, 2017). 가상 실 기술은 앞

으로 교육, 화, 보건, 엔터테인먼트 등 많은 분야에서 범 하게 활용

될 것이다.

Rosemblum과 Cross(1997)은 가상 실 기술의 주요한 특성으로 몰입

감(Immersion), 오감에 의한 상호작용(Interaction), 시각 실재감(Visual

Realism)을 제시한다. 몰입감은 가상 실 내 자신의 치에 한 집약

인 감정이다(Chen, Toh, & Fauzy, 2004). 사용자가 가상세계에 속하여

인 인 조작이 가능하고 자유롭게 이동할 수 있다는 실재감을 다

(Benford, Greenhalgh, Reynard, Brown & Koleva, 1998). 이를 해서는

오감을 활용한 실시간의 상호작용이 필수 이다(Riva, 2006). 가상 실

기술은 인간과 사물이 직 으로 상호작용 하는 ‘1인칭 경험(first

person experience)’을 제공한다(Winn, 1999). 이를 해 트래커(tracker),

러 (glove), 센서(sensor), HMD(Head-Mounted Display) 등(<표Ⅱ

- 20 -

-4>)의 기기가 사용자의 움직임, 치에 한 반응을 실시간으로 인지하

고 즉각 인 피드백을 제공해야 한다. 시각 실재감은 매우 실 인

시뮬 이션을 뜻하며 하드웨어와 소 트웨어는 사실 인 지형, 지표, 물

리 인 모델을 구 하여 가상 실 시나리오를 표 해야 한다

(Martin-Gutierrez, Mora, Anorbe-Diaz, & Gonzalez-Marrero, 2017).

Burdea와 Coiffet(2003)은 가상 실의 특성에 추가 으로 ‘상상

(Imagination)“을 언 한다. 가상 실 기술은 타지와 실이 결합된 형

태를 기반으로 한다(Alhalabi, 2016). 사용자에게 복잡한 문제해결을 한

다양한 상황을 제공할 수 있으며 기존의 2차원이나 텍스트보다 더 효과

이고 효율 으로 아이디어 표 할 수 있도록 한다.

이와 같은 가상 실의 주요한 특성은 사용자의 행동에 향을 미치고,

다양한 테크놀로지와 차별화하는 요한 기제이다(Teeroumanee, Vassil,

Ronan, & Kimberly Anne, 2011).

기기

이름 Leap Motion MYO OmniHead-mounted

Display(HMD)

기능움직임을 인식

하는 트래커

손의 움직임을

정확하게 인식

하는 트래커

가 상 실 에 서

의 자유로운

움직임을 지원

하는 기기

머리에 착용하

는 시각 VR

체험 기기

<표Ⅱ-4>가상 실에서 몰입감과 상호작용을 지원하는 기기

(Martin-Gutierrez, Mora, Anorbe-Diaz, & Gonzalez-Marrero, 2017)

- 21 -

나 . 가 상 실 (V R )의 유 형 종 류

1 ) 가 상 실 의 유 형

가상 실은 가상환경(Virtual Environment), 인 환경(Artificial

reality), 가상세계(Virtual Worlds), 인 세계(Artificial worlds), 사이

버스페이스(Cyberspace) 등 다양한 용어로 표 되고 있다(Bamodu, &

Ye, 2013). 가상 실의 유형은 인터페이스 혹은 시스템이 구 된 방법에

따라 비몰입형(non-immersion), 몰입형(semi-immersion), 몰입형

(immersion)의 3가지 수 으로 구분된다. (Bamodu & Ye, 2013; Cecil,

Ramanathan, Mwavita, 2013; Teeroumanee, Vassil, Ronan, & Kimberly

Anne, 2011)

먼 , 비몰입형 가상 실은 표 으로 데스크탑 형태(Desktop virtual

reality: DVR)로 구 된다. PC와 네트워크 기반으로 덜 복잡한 구성요

소를 가지기 때문에 가장 최소한의 비용이 드는 가상 실 시스템이다.

단순히 키보드, 마우스의 움직임으로 구 하기 때문에 사용자가 가상세

계 안에 속해 있다는 느낌을 받지 못하여 가장 낮은 수 의 몰입감과

감(presence)를 느끼게 된다. ‘실제와 유사한 다양한 활동’을 가능하게

하는 사이버스페이스(Ccyberspace)같은 가상공간이며, 표 으로 린든

랩(Linden Lab)의 세컨드 라이 (Second life) 서비스와 소니(Sony)의

이스테이션 홈(Playstation Home)이 있다(Collins, 2016).

다음으로 몰입 가상 실은 비몰입형에 비해 높은 수 의 몰입감을

다(Barilli, 2012). CAVE(Cave Automatic Virtual Environment)시스템

이나, 운 시뮬 이터 시스템 등을 로 들 수 있다. CAVE는 로젝트

스크린으로 둘러싸인 방과 같은 가상환경을 제공해 다. 가상환경 안에

서의 움직임이 가능하여 력 인 로젝트 수행에 합하다. 한 특수

한 장치(Wand) 는 래스를 가지고 가상객체를 조작하고, 움직일 수

있어 복잡한 3차원의 정보의 이해 역에 주로 활용되고 있다.

몰입형 VR(Immersive virtual reality: IVR)은 가장 높은 수 의 몰입

- 22 -

감을 제공하며, HMD, 트래킹 기기, 데이터 로 등의 기기를 활용하

여 컴퓨터로 생성된, 3D애니메이션에 학습자가 둘러싸인 것 같은 느낌을

다. 최근 기존 가상 실 기기들이 가지고 있던 무게, 착용감, 가격 등

을 개선한 오큘러스 리 트(Oculus Lift)나 기어 VR(Gear VR), 구 카

드보드(Google Cardboard)가 등장하 다(. 특히, 스마트폰 사용자들은

가형 HMD(Head Mounted Display)를 통해 렴한 비용으로 가상 실을

사용할 수 있게 되었다(Cellan-jones, 2016).

지 까지 살펴본 가상 실의 유형을 정리하면 아래의 <표 Ⅱ-5>와 같

다. 선행연구 고찰 결과 몰입형 VR이 가장 몰입 인 가상환경을 제공하

며 근성이 용이한 디바이스의 출 과 다양한 콘텐츠의 확장으로 향후

교육 활용 가능성이 증 되고 있다는 에서 본 연구에서는 ‘몰입형

VR’에 을 맞추어 연구를 진행하고자 한다.

유형 몰입형

(immersive)몰입형

(semi-immersive)비몰입형

(Non-immersive)

특징

몰입형VR

특수장비를 몸

에 부착하여

체 으로 경

험

로젝트, 스크린형

VR

다수가 동시에 개방

된 공간에서 사용 가

능

데스크탑 VR

Cyberspce / Virtual

world

컴퓨터 그래픽 화면

으로 제공

몰입

효과 가장 높음 상 으로 높음 가장 낮음

시 기어 VR

구 카드보드

CAVE

The Power Wall

Second Life

Playstation Home

사진

(Martin,

et al.,

2017)

<표 Ⅱ-5>가상 실의 유형(Bamodu & Ye, 2013)

- 23 -

2 ) 가 상 실 콘 텐 츠 의 종 류

모바일 기기와 연동하는 HMD 기반 가상 실 콘텐츠는 체험형 콘텐츠

와 가상 실 작도구(가상 실을 구 하는 소 트웨어)로 나뉜다. 이러

한 콘텐츠의 특징은 스마트 기기(스마트폰, 태블릿 PC)와 컴퓨터 기반으

로 모두 사용이 가능하다. 부분 오 소스 소 트웨어이며, PC나 스마

트폰의 어 리 이션 형태로 제공된다. 그러므로 스마트폰 보 률이

80%(주재욱 외, 2016)에 육박하는 등학교 교육 장에 활용가능성이

높다고 볼 수 있다.

체험형 가상 실 콘텐츠는 어 리 이션 스토어(앱스토어, 구

이 스토어 등)를 통해 부분의 가상 실 콘텐츠가 무료로 제공되며, 학

습자들이 쉽게 가상 실을 활용할 수 있다. 이러한 콘텐츠를 체험하는

사용자는 특정한 고정 시 에서 공간을 둘러보는 ‘ 찰자 ’ 성격을 가지

게 된다(이지향 외, 2017). HMD를 활용하기 때문에 학습자들은 완 한

몰입과 학습 콘텐츠와의 상호작용을 경험할 수 있다. 스크린의 존재는

감추어지고 그 내용 자체가 학습자의 실질 인 경험이 되고, 내용에 상

상, 동화될 필요 없이 그 로 체험하게 되고 몰입감을 느낀다(이상욱,

2017). 한 가상 실 공간에서 학습자의 행 에 가상 객체와 환경이 반

응하고 정보를 공유하는 상호작용을 하게 되며 능동 인 학습으로 연계

된다. 를 들어, 학습자는 가상 실로 ‘Youtube 360’ 동 상을 시청할

때 ‘재생/정지’의 소극 인 상호작용부터 VR게임과 같이 실제 움직임에

반응하여 가상 객체가 변화하는 극 상호작용을 경험할 수 있다.

가상 실(VR) 작도구는 가상 실을 구 할 수 있는 컴퓨터 그래픽

기반의 가상 실 콘텐츠이다(박종석, 2002). 기존 문가들이 활용하는

작도구는 유니티(Unity), 언리얼(Unreal)같은 3D 게임 제작 소 트웨

어이다. 이는 3D화면을 모델링(modeling)하고 더링(rendering)하는 과

정에서 많은 컴퓨 자원을 활용하기 때문에 보자나 교육 장에서 활

용하기에는 어려움이 있다(Leem & Woo, 2016). 이에 교육 으로 활용

가능한 수 으로 최 화한 작도구가 개발되고 있다. 360 카메라를 활

- 24 -

구분 이름 특징

체험형 VR

Google

Expeditio

n

사진 기반 VR

세계 장소를 가상 실을 통해 탐험(교사-

가이드/ 학생-탐험가)

교육용 목 임으로 설명, 특징, 질문 등이 제

공

2016년 기 200여개 넘는 콘텐츠 제공

Roundme

사진 기반 VR

세계의 장소를 구 지도 기반으로 제공

VR 랫폼으로 자신의 VR콘텐츠를 창작( 노

라마, 360도 카메라)하여 공유 가능

Youtube

360

동 상 기반 VR 랫폼

상으로 제공되어 공간과 시간의 변화를 경

험

특수한 촬 장비와 소 트웨어가 필요하여 제

작이 어려움

VR

작

도구

360

도

카

메

라

Google

Cardboard

Camera

가상 실(VR) 사진 촬 지원

시각 인 경치 뿐만 아니라 소리 녹음 가능

Google

Street

view

구 지도 기반으로 다른 사용자가 제공한 콘

텐츠를 체험

앱과 360도 카메라로 나만의 콘텐츠를 만들어

공유

소

트

웨

어

CoSpaces

VisorVR

오 젝트(object)의 드래그 앤 드랍 방식으로

3D 가상 실 구 가능

Javascript 블록형 로그램언어(Blockly)

를 활용

창작 후 모바일 기반 HMD로 VR체험가능

<표Ⅱ-6> HMD 기반 교육용 가상 실 콘텐츠

용하여 경험한 것을 사진으로 촬 하여 공유하거나, 드래그 앤 드랍

(Drag and drop) 방식이나 교육용 로그래 언어(EPL: Educational

Programming Language)를 사용하여 3D 가상 실을 창작할 수 있도록

지원한다. 지 까지 살펴본 교육 으로 활용한 HMD 기반 가상 실 콘

텐츠의 구체 인 시는 <표Ⅱ-6>과 같다.

- 25 -

기존의 연구에서는 부분 체험형 가상 실 콘텐츠만 활용했다는 한계

가 있다. 오늘날 청소년들은 미디어를 소비하고 동시에 콘텐츠를 생산하

는 모습을 보인다. 미디어를 생산하려는 노력은 술, 공 , 새로운 테크

놀로지를 포함한 메이커 운동과 DIY (Do-it-yourself)운동과 같은 맥락

이다(Kafai, Burke, & Resnick, 2014). 이러한 사회 인 변화를 감안할

때, 새로운 테크놀로지를 교육 장에 활용할 때, 이러한 콘텐츠를 체험하

는 것뿐 아니라 다양한 작도구를 활용하여 콘텐츠 창작 활동에도 참여

할 수 있도록 기회를 제공할 필요가 있다.

- 26 -

다 . 가 상 실 (V R )의 교 육 어 포 던 스

어포던스(affordance)란 행 유발성, 행동 유도성을 의미하는 용어로,

객체와 주체간의 상호작용에 의해 객체가 주체에게 행 를 유발하게 하

는 속성을 의미한다(손 민, 2011; Gibson, 1979). 특히, 교육 어포던스

는 주어진 교육 맥락 안에서 일어날 수 있는 학습 행동을 결정하는 인공

물이자, 교육 환경 안에서 학습의 목 에 도달할 수 있도록 학습 행동

에 도움이 되는 교육 기능(Educational functionality)의 특징을 말한다

(황윤자, 김성미, 2014; Kischner, 2002). 특히, 정보 통신 테크놀로지의

어떤 특성이 교수학습에 한 근을 용이하게 하는지에 한 연구를

해 활용된다.

가상 실의 기술 자체가 직 으로 학습을 진하지 않는다. 가상

실이 가진 특성이 교육 으로 어떻게 활용되느냐에 따라 학습자체를 유

발하거나 진시킬 수 있다. 본 연구에서는 학습목 달성을 해 ‘가상

실 기술이 교육 기능을 수행하는 특징’을 교육 어포던스로 정의하

다. 즉, 가상 실 기술의 특징이 학습자들에게 자연스러운 학습 활동을

이끌어 내는 것을 말한다. 가상 실 기술은 다양한 교육 어포던스를

제공할 수 있다(Dalgarno, & Lee, 2010; Lindgren, Moshell, & Hughes,

2014; Youngblut, 1998). 가상 실은 학습자들의 동기와 몰입을 증가시키

고 가상공간내의 객체들과 자유롭게 상호작용하는 경험을 통해 구성주의

인 근을 향상시킨다(Martin-Gutierrez, Mora, Anorbe-Diaz, &

Gonzalez-Marrero, 2017). 한 교육에서의 높은 잠재력을 가지고 있으

며 능동 인 학습과정과 교수자의 향력을 증 시키는 것에 기여할 수

있다(Bal, Crittenden, Halvorson, Pitt, & Parent, 2015). 이 듯 여러 학

자들이 가상 실 기술의 교육 어포던스에 해 일 되지는 않지만 유

사한 정의를 제시하고 있다.

Barilli(2012)는 정보처리 에서 가상 실은 추상 , 선형 학습을

어려워하는 학습자들이나 그래 , 이미지, 상호작용 인 지식공유를 선호

하는 학습자에게 지식과 정보를 구체화시키고 견고하게 만드는 공간을

- 27 -

제공한다고 보았다. 한 학습자에게 매우 상호작용 이고 직 인 조

작 환경을 제공한다고 하 다.

Lindgren과 그의 동료들(2014)은 가상환경의 교육 어포던스를 엔터

테인먼트, 시뮬 이션, 공간 인지 표상, 상호작용 이, 즉시 인 피드

백, 실세계로의 이를 언 하 다. 이는 가상 실 기술 특성에 기인하

여 학습의 효과를 진한다고 하 다. 한 Dede(2009)는 가상공간의 몰

입 인 상호작용은 학습자로 하여 요한 상에 한 오개념을 드러

내고 새로운 지각과 인식을 가질 기회를 제공한다고 보았다.

이와 유사하게, Dalgarno와 Lee(2008)는 학습을 한 가상 실의 활용

사례 실제 용 범 를 검토하여 공간인지 표상(Spatial knowledge

representation), 경험학습(Experiential learning), 몰입(Engagement), 맥

락학습(Contextual learning), 력학습(Collaborative learning)의 다섯 가

지 어포던스를 제시하고 있다.

먼 , ‘공간인지 표상’은 학습과제를 가상 실 내에 공간 으로 표 하

여 학습자의 이해를 진하는 것이다. 자료들에 해 일차 으로 학습

내용과 직 하도록 설계하여 제공하며(임정훈, 이삼성, 2003), 3D가상

공간 내에서 객체를 조작하고, 어떤 치에서도 볼 수 있는 기능은 학습

자의 공간 인 인지능력을 진한다.

두 번째, ‘경험학습’의 맥락에서 가상 실은 실세계의 불가능하거나 비

실 일 수 있는 경험을 가능하게 한다. 학습자 스스로 환경에 하는

문제에 한 다양한 경험을 통해 해결할 수 있도록 융통성 있는 기회를

제공해 다(임정훈, 이삼성, 2003). Winn과 Jackson(1999)는 가상공간이

‘감각에 일반 으로 근할 수 없는 개념과 원리’를 구 할 때 가장 유용

하다고 언 한다. 를 들어, 기하학 원리 이해를 진하기 해 가상공

간에 입체도형을 구성하고 그것을 통해 학습하도록 하는 것이다.

Hadaway와 그의 동료들(2002)은 해양 과학 교육에 도움이 되는 해양

연안 환경을 재 하는 가상공간을 구성하여, 지리 정보를 수집하고

분석하는 과학자의 역할을 경험할 수 있도록 하 다.

세 번째, 가상 실은 학습에 한 내재 동기와 몰입을 진한다. 학

- 28 -

습자가 환경 내에서 자유롭게 탐구하고 경험할 수 있는 기회에서 비롯되

는 학습의 개별화로 인해 내재 으로 동기 부여되고 몰입할 수 있다

(Rieber, 2005). 가상공간 구성의 충실도와 자연스러운 인터페이스는 학

습자가 심리 으로 몰입을 할 수 있는 환경을 구성한다. 학습자는 HMD

를 장착하고 고개 돌리기를 통해 자신이 보고자 하는 방향뿐만 아니라

, 아래, 좌우의 공간도 볼 수 있기 때문에 몰입감과 능동 인 지각 행

가 가능하다(이상욱, 2017).

네 번째, ‘맥락학습’은 가상 실이 학습의 맥락화를 통해 지식과 기술

을 실제 상황으로의 이를 진하는 것을 의미한다. 학습 환경자체가

지식과 스킬이 실제로 용될 맥락에서 모델링된다면 새롭게 학습한 지

식과 기술을 효과 으로 이할 수 있을 것이다. 가상환경 기술은 실제

인 수 의 시각 , 감각 인 상호작용을 제공하기 때문에 학습자는 가

상공간 내에서 학습한 지식은 실제 환경에 쉽게 응용 용 할 수 있

다.

다섯 번째, 가상 실은 2-D환경보다 더 효과 이고 풍부한 력학습을

진하는데 활용될 수 있다. 데스크탑 기반의 3D가상공간은 학습자들이

몰입할 수 있도록 인 인 환경과 객체(아바타)로 구성된다(Dorsey,

Campbell, & Russell’s, 2009). 물리 으로 떨어져있는 학습자들은 이에

몰입하여 실시간 상호작용을 할 수 있으며, 공동 작업 공동 인공물을

제작할 수 있으므로 력 작업을 할 수 있다(Dede, 1995).

Thornton과 그의 동료들(2012)에 따르면 특정한 기술이나 매체의 사용

이 학습의 결과나 효과를 보장하지 않는다. 이와 같은 맥락에서 가상

실 기술도 그 자체로 학습에 향을 미치는 것이 아니며 기술이 지원하

고 진하는 교육 어포던스가 학습활동의 토 가 될 수 있다. 이를 반

하여 본 연구에서는 가상 실의 교육 어포던스를 반 하여 가상 실

기반 STEAM 수업을 한 설계 원리와 설계 략을 도출하고자 한다.

- 29 -

라 . 가 상 실 기 반 수 업 을 한 수 업 설 계

가상 실 기술의 교육 효과와 활용가능성에 한 연구는 많은 반면

에 가상 실을 활용한 수업에 한 구체 인 원리, 략에 한 연구는

부족한 편이다. 따라서 가상 실 기반 수업 설계에 한 원리, 략 연구

외에 직 으로 가상 실 기반 수업 설계 원리나 략이라고 언 하지

않았지만 추후에 략을 도출할 때 참고할 만한 내용들도 함께 살펴보았

다. 그 결과 <표 Ⅱ-7>와 같은 설계 략들을 도출할 수 있었다.

첫째, ‘학습내용 학습자 특성’은 가상 실을 교육 으로 활용하기

해 학습자의 수 , 선호하는 학습양식, 요구 등을 분석하여 반 해야

된다는 것이다. 그리고 학습주제와 내용의 선정에서도 가상 실의 특성

을 반 해야 한다는 것이다. 특히 Barilli(2012)는 학습자가 추상 이고,

언어 인 정보를 어려워하여 구체 인 시각화 방식의 학습 방법을 선호

하는지를 악하여 가상 실 기술을 지원해주면 학습효과가 높아질 것

이라고 언 하 다. Dunser과 Hornecker(2007)도 직 찰이 힘들거나

가시화하기 어려운 내용, 고 험이고 경비가 많이 드는 실험 등의 가상

실의 활용이 필요한 내용이나 주제를 선정하라고 하 다.

둘째, ‘기술 친화 인 교육환경’에서 교육환경은 물리 공간, 교수자,

학습자를 포함하고 있다. 가상 실 기반 학습을 해서는 공간, 교수자,

학습자 등 수업에 향을 미치는 모든 상황 인 부분들을 합하게 갖추

어져야 한다. Miller(2014)는 가상 실 환경을 실행하는 것은 교수 테크

놀로지, 교수자, 학습자들이 변화한다는 것을 의미하며 가상 실의 실행

은 기술 으로 비용이 들기 때문에 무엇보다 교육기 의 지원이 필요하

다고 한다. 부족한 자원과 지원은 교수자들이 교육 으로 기술을 사용하

는데 방해요소가 되기 때문이다(Hew & Brush, 2007). 한 교수자가 먼

가상 실 기술에 해 자기 효능감을 가지고 익숙해졌을 때 학습자가

효율 이고 효과 으로 학습과정에 참여할 수 있도록 교수 테크놀로지를

활용할 수 있다고 하 다(Somekh, 2008). 더불어 학습자가 가상 실에

익숙해지도록 지원하는 것이 요하다(English, 2017). 교수자는 도구에

- 30 -

한 직 인 안내와 연습할 수 있는 기회를 제공해 수있다(Mckay

& Glazewski, 2016). 그리고 가상 실 기술 자체에 한 개념, 규칙, 문

제 등을 학습자에게 안내하고 공유하는 것은 학습자가 좀 더 가상 실

에 친숙해지는데 도움이 될 것이다(ISTE, 2015).

셋째, ‘실제 인 문제해결과정’은 기술을 활용하여 의미 있는 학습을

진하기 해 실제 인 로젝트를 통한 문제해결과정을 경험해야한다

는 것이다. 이 과정에서 학습자들은 창작자로서의 역할을 수행하고

(Estes, 2016), 탐구․분석․제작 등의 국면에서 가상 실 기술을 활용할

수 있다(Cerniamo. et al., 2010). 한 Lok과 그의 동료들(2006)은 문제

를 제시할 때 학습자의 실생활에 기반한 문제를 제시하여 학습자의 극

인 참여를 유도해야 된다고 한다.

넷째, ‘상호작용’의 측면에서 교수자와 학습자, 학습자 간의 피드백과

력을 지원하는 것이 요하다. 김희수 외(2001)은 주어진 문제와 상황

을 다양한 에서 근하는 것이 요하며 문제해결과정에서 상호작용

을 통해 시행착오를 통해 문제를 악하거나 해결할 수 있는 기회를 제

공해야한다고 한다. 이를 해 가상 실 로그램 내에서 학습자에게 피

드백을 주도록 설계할 수도 있지만 교수자나 동료가 피드백을 제공할 수

도 있다. Yilmaz와 그의 동료들(2013)은 가상 실 기반 학습상황에서 교

수자가 기존과는 다른 진자, 리자의 역할을 수행해야한다고 제안한

다.

다섯째, 가상 실 기술 활용을 통해 ‘동기․흥미’를 유발하고 ‘고차

사고’를 진할 수 있도록 수업을 설계해야한다. 학습자에게 흥미와 즐거

움은 도 정신을 유발하여 과제에 학습자의 창의력과 잠재력을 진하는

요한 요소이다(Lau, Lee, 2015). 가상 실의 시뮬 이션을 통한 학습

경험에서 즐거움을 느끼게 되며 이는 교사의 기 를 뛰어넘는 상당한 학

습 결과를 보여주기도 한다(Wagner, 2008). 이를 해서 단순히 학습에

기술을 활용하는 것뿐만 아니라 체 인 학습과정이 극 인 참여와

동기를 진하도록 구성되어야 할 것이다(Mishra, 2009). 한 창의성,

비 사고력 등의 고차 사고력을 진시키기 해 교수가자 자기주

- 31 -

문헌 분석 구성요소

가상 실이 기술이 학습자의 학습목표 요구와 부합하도록 하라

(Cerniamo. et al., 2010).

학습내용

학습자

특성

학습자의 수 을 고려하여 표상을 만들거나 조작하라(임선빈, 1996;

Mckay & Glazewski, 2017).

학습자가 추상 이고, 언어 이고, 선형 인 정보를 어려워하거나 그래

, 이미지의 학습방법을 선호하는 특징을 지니는지 악하라(Barilli,

2012; Estes, Dailey-Hebert & Choi, 2016).

기술의 활용성이 높은 학습주제를 선정하라(김희수 외, 2001; 임선빈,

1996; Steuer, 1992; Umbach & Wawrzynsku, 2005)

내용 지식과 통합하여 교육 으로 기술을 활용하라(Brantley-Dias,

Kinuthia, Shoffner, Decastro, & Rigole, 2007)

직 찰이 힘들거나, 텍스트와 이차원 그래픽 자료로 설명하기에 까다

로운 학습 내용, 가시화하기 어려운 내용, 추상 인 학습 개념, 고 험

경비가 많이 드는 실험 등의 가상 실의 활용이 필요한 내용을 선

정하라(백 균, 2010; Barilli, 2012; Dunser & Hornecker, 2007;

Fruland, 2012)

학습자가 직 참여할 수 있는 학습 상황이나 학습의 차, 시행착오를

통한 결과 측 등 학습 내용이 학습자의 반응을 통해서 과정이 진행

되로고 구성하며, 학습자들의 능력에 따라 학습할 수 있도록 수 별로

제공하여 효과 인 개별 학습이 되도록 하라.(김희수 외, 2001)

교육 기 의 기술 지원 상황을 고려하라(Miller, 2014; Hew &

Brush, 2007)

기술

친화

환경

교수자는 가상 실 기술의 교육 활용에 익숙해질 시간을 충분히 가

지며, 기술에 한 자기효능감을 가져라(Somekh, 2008; Umbach &

Wawrzynsku, 2005)

학습자가 도구에 익숙해질 수 있도록 하라(English, 2017; Mckay &

Glazewski, 2017).

도구에 한 직 가이드(direct guide)를 제시하라(English, 2017;

<표 Ⅱ-7> 가상 실 기반 수업의 설계 략 련된 선행연구

도 인 학습 환경을 구축하고(Estes, 2016), 문제를 비 으로 생각할

수 있도록 유도해야 한다(백 균, 2010).

- 32 -

Mckay & Glazewski, 2017).

사 연습문제를 제시하라(English, 2017; Mckay & Glazewski, 2017).

작은 단계로 지식과 스킬을 용해 볼 수 있는 기회를 제공하라(Estes,

Dailey-Hebert & Choi, 2016).

기술사용에서 작은 단 의 성공경험을 제공하라 (Ertmer &

Ottenbreit-Leftwich, 2010).

가상 실 기술에 한 세계, 사회 이슈와 책임감, 규칙, 윤리 문제

등을 언 하라(ISTE, 2008).

가상 실 기술의 부작용(멀미 등)에 해서 제시할 필요가 있음을 고려

하라(이지향 외, 2017).

의미있고, 실생활 문제에 기반한 내용을 제시하라

(Lok et al., 2006).

실제 인

문제해결

과정

실제 인 로젝트를 통해 실제 인 학습(authentic learning)이 이루어

질 수 있도록 하라(Estes, 2016).

기술을 활용하여 의미 있는 학습(Meaningful learning)을 진하라(Lok

et al., 2006)

기술을 활용하여 교실 밖의 학습(Seamless learning)으로 연결될 수 있

도록 하라. .(Estes, 2015)

학습자가 실 학습에서 취하는 자연스러운 학습과정이 가상 실에 반

되어야 하면, 일련의 문제해결활동을 하도록 학습과정을 구성해야한

다.(김희수 외, 2001)

학습자가 학습과정의 모든 국면(탐구, 분석, 제작 등)에 하게 가상

실 기술을 활용할 수 있도록 하라(Cerniamo. et al., 2010)

문제를 제시하여 력, 역할분담, 토론하기 등 다양한 방식으로 문제를

해결하는 형태로 수업을 구성하라(백 균, 2010)

실제 인

문제해결

과정

학습자들이 문제해결과정을 경험하고 창작자로서의 역할을 할 수 있도

록 하라.(Estes, 2015)

VR의 용을 통해 학습자 심 학습(학습자 생성 콘텐츠, 학습자 심

학습 로그램)의 요성을 강조하라.(Blaschke & Hase, 2015)

사회 구성주의 측면에서 인공물(콘텐츠)의 창작으로 다양하게 개념

학습, 정보 용, 지식 표 등을 할 수 있도록 안내하라(백 균, 2010;

한정엽, 2016).

- 33 -

학생 스스로 자신의 인공물을 다시 보고 수정해보면서 성찰하도록 지

원하라(Krajciket al., 1994).

다른 학생들과 력할 수 있는 로젝트 과제를 제시하라(임선빈,

1996; 한정선, 이경숙, 2001; English, 2017; Jackson & Fagan, 2000)

상호작용

2-3인의 소그룹으로 구성하라(강인애, 2012; 임선빈, 1996; 한정선, 이경

순, 2001; English, 2017; Jackson & Fagan, 2000)

개인에게 맞춤화된 학습을 제공하는 것뿐만 아니라 력 으로 지식을

공유할 수 있는 기회를 제공하라(Mishra, 2009)

학습자들이 콘텐츠를 제작하고 공유하는 기회를 제공하라(백 균,

2010; 한정엽, 2016)

실천공동체(Community of practice)에 참여하게 하라(Ertmer &

Ottenbreit-Leftwich, 2010).

학습자가 교착상태에 착했을 때, 즉각 으로 교수자의 피드백을 제공

하라(김희수 외, 2001; Mckay & Glazewski, 2017)

동료학습자의 상호피드백 기회를 제공하라(김희수 외, 2001; Mckay &

Glazewski, 2017)

교수자는 기존과는 다른 진자, 리자의 역할을 수행하라(Yilmaz,

Topu, Goktas, & Coban, 2013; Teeroumanee, Vassil, Ronan, &

Kimberly Anne, 2011)

극 으로 학습과정에 참여할 수 있도록 학습자의 동기를 진하라,

정보의 근을 용이하게 하라(Mishra, 2009)

동기․

흥미

가상 실 매체의 특성에 기인한 환상 인 구성의 특징을 활용하여 자

발 인 흥미와 몰입을 유도하라(백 균, 2010)

가상 실에서 학습자의 학습경험의 요한 부분으로 탐구와 흥미를

유발하라.(Lau, Lee, 2015)

가상 실을 통해 문제해결능력과 비 사고를 함양할 수 있도록 지

원하라(Estes, Dailey-Hebert & Choi, 2016) 고차

사고

학습자들이 새롭고 신 인 방법으로 생각하고 질문할 수 있도록

- 34 -

진하는 역 인 내용을 활용하라.(Estes, 2015)

가상 실과 면 면 학습환경에서 학습자의 창의성과 신을 진하

라.(NEST-T, 1998)

학습할 과제와 주제를 비 으로 생각하고 개인 인 시각으로 바라볼

수 있는 기회를 제공하라(백 균, 2010)

자기 주도 인 학습을 경험할 수 있는 학습환경을 구축하라(Estes,

2015)

새로운 아이디어를 실험해보고 다른 아이디어도 경험할 수 있는 경험

의 장을 마련 (Lave & Wenger, 1991; Krajciket et al., 1994)

- 35 -

3 . 가 상 실 기 반 S T E A M 수 업

가 . 가 상 실 기 반 S T E A M 교 육 의 실 행 효 과

1 ) 가 상 실 기 반 학 습 의 교 육 가 치

새로운 테크놀로지가 교육에 용될 때, 등교육 분야에서 교수 학

습 창의 인 탐구와 잠재 으로 어떠한 련성을 가지고 있는지가

요하다(Johnson et al., 2016). 가상 실은 최신 모바일 기기의 발 , 가상

실 기술에 한 투자의 증가, 소셜 랫폼을 통한 가상 실 콘텐츠

근 사용자 제작 가능의 이유로 화되고 있으며(Martin- Gutierrez,

Mora, Anorbe-Diaz, & Gonzalez-Marrero, 2017), 다양한 교육 인 의미

를 가진다. Afshars(2014)는 Oculus Life와 같은 몰입형 VR이 교육을 변

화시킬 것이라고 하 다. 이것은 평범한 학습 환경을 환상 인 가상 학

습 환경으로 변화시킬 수 있기 때문이다. 그리고 학습자가 매우 넓은 범

의 객체, 환경, 상을 탐험할 수 있도록 지원한다(Strangman, Hall, &

Meyer, 2003). 구체 으로 가상 실의 교육 효과성에 한 련 연구

들을 살펴보면 다음과 같다.

Martin- Gutierrez과 그의 동료들(2017)은 가상 실의 교육 가치를 4

가지로 제시한다. 첫 번째로 가상 실은 학습자들의 동기와 몰입을 증가

시킨다. 학습자들은 3D모델로 학습할 때 몰입감을 느끼는 경험을 하게

되고 주인공이 된 듯한 느낌을 받는다. 두 번째로 학습에서의 구성주의

근을 향상시킨다. 학습자는 가상 실 오 젝트와 다른 학습자들과

자유롭게 상호작용 할 수 있다. 결과 으로 이 학습을 통해 학습자는 조

사, 시험, 피드백을 주고 받는 경험을 할 수 있다. 세 번째로, 가상 실은

통 인 학습 자료보다 더욱 상호작용을 진하며 실감 인 학습을 가

능하게 한다. 가상 실과 증강 실을 활용하면서 학습자들은 개념, 사물,

학습과정과 상호작용하면서 몰입감을 느낀다.

Teeroumanee과 그의 동료들(2011)은 가상 실은 능동 인 학습과정과

- 36 -

긴 히 연결되어 있다고 하 다. 먼 , 학습자의 동기 유발에 가상환경이

정 인 효과를 가진다고 한다. 가상 실은 1인칭의 경험을 제공하여

직 이고 매력 인 학습도구이며 학습 내용에 한 추가 인 탐구를

진하는 동기를 유발한다. 한 학습자가 학습 과정에 학습자가 몰입하

고 있다는 느낌을 갖게 하여 흥미를 가지고 열정 으로 참여하도록 한

다. 다음으로 가상 실은 개념학습과 탐구를 진한다. kolb의 경험학습

모형에 따르면 학습자는 개념에 한 구체 인 경험과 탐구를 시한다

(Kolb, 1984). 가상 실은 학습자에게 직 인 '일인칭 경험(first

person experience)‘을 제공한다. 한 실세계에서 찰할 수 없거나 직

실행해보기에는 험한 것들이 있는데 가상 실 시스템은 안 한 환

경을 제공하고 반복하여 경험할 수 있다. 마지막으로 최첨단의 기술인

가상 실은 새로운 세 의 학습자(Digital Native)의 욕구를 충족시킨다.

디지털 원주민 세 는 이미지로 의사소통하는데 익숙하며 다양한 미디어

에 노출이 많이 되어있다. 실제상황과 유사한 시청각의 환경을 제공하는

가상 실은 새로운 학습 양식에 따른 학습방법을 제공하며 학습자의 호

기심을 충분히 자극시킨다.

임정훈(2003)은 가상 실은 추상 인 상징이 아닌 일차 인 경험을 제

공하는데 이는 새로운 차원의 학습 방법이라고 하 다. 학습자가 다양한

경험을 통해 스스로 문제를 해결하여 지식을 구성할 기회를 제공한다.

한 추상 인 개념, 원리를 구체화시키고 창의 사고력과 련된 문제

해결 학습에서 구체 근을 가능하게 하는 것으로 드러났다.

그 외에도 한정선과 이경순(2001)은 가상 실은 시간, 공간, 비용, 는

험성 등의 여러 가지 제한 요인과 4차원과 같이 실세계에 존재하

지 않아 직 체험을 할 수 없는 부분을 제공할 수 있다(한정선, 이경

순, 2001). 한 시뮬 이션된 가상환경은 학습자의 딥러닝(Deep

learning)을 진하고 체 인 학습과정을 향상시킬 수 있는 잠재력이

있다(Lau, Lee, 2015; Omale, Hung, Luetkehans, & Cooke-Plagwitz,

2009). Squire(2006)은 몰입 인 가상환경이 학습자에게 흥미로운 학습경

험과 능동 인 학습 과정을 제공할 수 있으며, 이 흥미로운 가상환경은

- 37 -

학습자가 그들의 학습 과정에 임하도록 동기 부여할 수 있다고 언 한

다.

이러한 연구들은 부분 데스크탑 기반의 비몰입형 가상 실 는

CAVE와 같은 몰입형 가상 실을 활용한 연구라는 한계가 있다. 그러

나 구 되는 시스템과 인터페이스의 차이이며 기본 인 특성은 동일하다

는 에서 본 연구의 몰입형 가상 실을 용한 교육의 필요성에 해

시사 을 수 있다.

2 ) 가 상 실 기 반 S T E A M 교 육 의 효 과 성

가상 실 기반 교육의 연구는 주로 STEM 교육 맥락에서 이루어지고

효과성이 다양한 각도에서 검증된 반면에, STEAM 교육에서의 가상

실 용과 그 효과성에 한 연구는 거의 없다. 그러나 STEAM이

STEM에 술(A)분야를 융합하여 생되었으며 과학에 한 흥미와 이

해를 높이는 목표 방법 인 측면에서 유사한 특징(김방희, 김진수,

2013)을 가지기 때문에 비슷한 맥락으로 이해해도 무리가 없다고 해석된

다. 그러므로 STEM 교육에서 가상 실이 활용된 연구결과를 으로

가상 실 기반 STEAM 교육의 사례와 효과성을 살펴보도록 한다.

주로 군, 비행, 의학 교육에서 활용되던 가상 실 기술은 1990년

K-12와 고등교육 맥락에 ‘Science Space’, ‘Safety World’, ‘Global

Change’, ‘Virtual Gorilla Exhibition’과 같은 로젝트의 형태로 등장하

다(Merchant. et al., 2014). 그 이후에도 과학, 기술, 공학 교육에서 가

상 실 기술이 활용되었으며 통 인 교수방법들과 더불어 최첨단 기술

(Cutting edge technologies)들의 활용은 학습을 향상시키기 해 STEM

에 합하다(Teeroumanee, Vassil, Ronan, & Kimberly Anne, 2011). 구

체 인 연구 결과를 살펴보면 다음과 같다.

김희수(2001)는 지구과학을 5개의 세부 역으로 나 고, 3D 가상 실험

실을 처치하여 인터넷상에서 5개월간의 테스트 과정과 설문을 통해 피실

험자의 반응을 조사하 다. 설문결과, 학습자의 수업목표 이해도와 학습

- 38 -

내용이 학업목표 성취에 해 정 인 답변을 보여, 가상 실기법을 활

용한 학습내용 탐구가 학습내용에 한 학습자들의 이해도를 높일 수 있

음을 보여주었다.

Alhalabi(2016)는 학의 엔지니어링 교육에서 가상 실 시스템이 학습

자의 성취도에 향을 미치는지를 평가 다. 가상 실 기기는 몰입형

의 CAVE와 몰입형의 HMD 기반을 모두 활용하 다. 실험연구 결과 가

상 실을 활용한 수업에서 학습자는 평균 으로 90%의 성취도를 보인

반면, 가상 실을 활용하지 않은 학습자는 60%의 성취도를 보 다. 한

학습자들은 평균 4.98번 반복학습하며 가상 실 기반 학습에 높은 흥미

를 나타냈다. 가상 실을 활용한 교육은 추상 인 개념들을 명확히 하면

서 학습과정을 지원해주기 때문에 학습자의 수행력과 성취도를 향상시키

는 것으로 드러났다.

비슷한 맥락에서 Teeroumanee과 그의 동료들(2011)은 K-12인 12-13

세 학습자를 상으로 가상 실을 활용한 화학, 생물 수업을 실시하 다.

몰입형 CAVE와 the Power wall을 사용하 고 학습자의 선호도와 2

달 뒤 기억 유지 정도를 측정하 다. 그 결과 체의 83%의 학습자가

가상 실 기반 학습방법을 선호하 으며 무려 88%의 기억 유지 비율을

나타냈다. 이는 가상 실의 탐색과 조작의 가능성이 학습자에게 직

인 학습 경험을 제공했으며 새로운 기술에 한 호기심으로 학습에 한

동기와 흥미가 유발되었고 해석할 수 있다.

소요한(2016)은 학의 생명과학 수업에서 웹 기반 3D 시뮬 이션 학

습방법과 최근 출시된 기어 VR을 사용한 학습방법에 따른 평가 역별

학습효과의 차이를 비교하 는데, 몰입형의 기어 VR을 활용한 가상 실

학습방법은 기존의 웹 기반 3D 시뮬 이션 학습방법과 비교하여 차

지식의 학업성취도 향상에 도움을 주며 학습 성취도에 가상 실 학습이

새로운 매체로써의 몰입정도는 선행연구들과 마찬가지로 교육 효과를

향상시키는 요한 도구로 활용될 가치가 있다고 해석할 수 있다.

이외에도 가상 실 기반 STEAM 수업의 교육 효과성에 한 선행

연구에서 언 된 내용을 정리하면 <표 Ⅱ-8>와 같다.

- 39 -

학자 연구 결과

Jackson &

Fagan

(2000)

HMD 기기를 활용한 몰입형 VR에서 학습과 력의 양상 연구를 진행

함. 력에 기반을 둔 HMD를 활용한 몰입형 가상 실이 일시 인 교

실 활동에 성공 으로 통합될 수 있다는 것을 증명함.

Clark &

Donald

(2006)

비용으로 탐험하기 불가능하거나 고비용의 장소를 경험할 수 있음.

ex) 화성 탐사, 인체 구조 탐험, 수 세계, 동굴 는 매우 작은 세계

등을 탐사하거나 역사 인 장소, 지구 반 편의 나라 등을 경험함.

Sourin,

Sourina, &

Prasolova-

Førland

(2006)

학습자들이 컴퓨터 과학의 개념 학습에서 가상세계를 활용할 때, 14%

의 성취도 향상을 보 음.

Piovesan,

Passerino

& Pereira

(2012)

가상 실은 3D 컴퓨터 환경을 제공하여 동기를 진하고 향상된 상호

작용 경험을 제공하는 신 인 도구이며, 모델링을 활용하여 학생들의

개념 이해와 용을 진

Brett &

Wylmarie

(2015)

보다 참여 이고 실제 인 학습기회를 제공함으로써 이론에 한 의존

확고한 경험 부족 등 STEM교육이 가진 단 을 극복함.

Becker et

al.

(2016)

소득층 학생들을 상으로 Google의 ‘Expedition’과 ‘Youtube 360’을

활용한 지리수업 운 함. 학습자들은 어려웠던 지리 개념을 잘 이해

하여 극 으로 참여하 고 심층 인 학습이 이루어져서 학습자의 창

의력과 호기심이 진되는 효과를 보임.

이지향 외

(2017)

연령 학습자를 상으로 Google의 ‘Expedition’을 교육 으로 활용하

을 때, 몰입감을 느껴 실감 학습이 이루어졌으며, 착용감이나 사용

성에 정 인 결과가 도출되어 향후 교육 활용 가능성을 유추함.

<표Ⅱ-8>가상 실(VR) 활용의 교육 효과

- 40 -

번

호 상 주제 융합교과목

1등3-4학

년입체 식물도감 만들기 과학, 국어, 미술, 수학

2등

3-4학년

가상 실장비를 활용한 우리가 사

는 지구 지구의 단짝 달 살펴

보기

과학, 국어, 미술

<표 Ⅱ-9> 분석 상 가상 실 기반 STEAM 수업 설계안 개요

나 . 가 상 실 기 반 S T E A M 수 업 의 설 계

앞서 살펴본 부분의 연구사례들이 가상 실의 교육 효과성을 밝히

고 있지만 STEM의 맥락에서 진행되었기 때문에 국내의 융합인재교육

(STEAM)에 그 로 용하기에는 한계가 있다. 그리고 국내에서 교육환

경에 가상 실을 극 으로 도입하고 활용함으로써 효과성을 증명하거

나 교수설계에 한 연구는 매우 제한 이다. 특히 가상 실 기반

STEAM 교육의 실증 인 가능성과 효과성을 밝힌 연구는 거의 없다.

가상 실 기술이 교육 장에서는 새로운 매체의 도입기(소요환, 2016)

인 성격이기 때문이다.

이를 보완하기 해 국내의 교육 장에서 실행되었던 가상 실 기반

STEAM 수업에 어떠한 설계 략들이 용되었는지 탐색하 다. 한국과

학창의재단의 STEAM 사이트(https://steam.kofac.re.kr/)에 게재된 가상

실 기반 STEAM 수업 설계안 8개를 STEAM-PCK 분석틀(김방희, 김

진수, 2013)에 따라 분석하 다. 본 사이트에 게시된 수업설계안은 교사

들이 실제 인 교육환경을 고려하여 제시된 수업 사례이며 장 연구를

통해 도출되었기 때문에 표성을 띄고 있다. STEAM 수업 사례 연구

‘가상 실’ 키워드로 검색하여 나온 것 본 연구의 의도와 부합한다

고 단되는 수업 설계안 8개(<표 Ⅱ-9>)를 선정하여 탐색 으로 분석

하 다. 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략의 양상을 악하는 것이

므로 등에만 한정하지 않고 , , 고등의 모든 학교 의 수업을

상으로 하 다.

- 41 -

3등

5-6학년

가상 실장비를 활용한 ‘헌 집

게, 새 집 다오.’ 과학과 기술

의 만남, 수원 화성

과학, 사회, 미술

4등

5-6학년

가상 실장비를 활용한 환경에

응한 생물 우리생활이 생태계

에 미치는 향

과학, 국어, 미술

5등

1학년가상 실 세계 만들기

과학, 정보, 기술가정, 도

덕

6등

1학년

우리 지역의 지리정보(GIS) 설계

하기

과학, 기술, 사회(지리),

술

7등

1학년나도 여행 래 !

과학, 사회(지리), 술,

기술

8 고등 가상 실, 오감을 품다! 과학, 기술, 술, 국어

수업 설계안을 분석하는 기 은 김방희와 김진수(2013)가 개발한

‘STEAM-PCK’ 분석틀을 토 로 재구성하여 사용하 다. 이는 STEAM

수업의 진단과 방향성 제시를 해 제시되었기 때문에 경험 탐색을

한 수업설계안 분석틀로 합하다고 볼 수 있다. STEAM-PCK 분석틀

활용하여 내용지식, 교육과정지식, 교수방법지식, 학습자지식, 상황지식,

평가지식의 6가지 항목으로 분류하여 분석하 다. 분석 결과를 토 로

반복되는 키워드 심으로 범주화하여 정리하 다.

분석 결과 가상 실의 교육 활용 양상은 학습 주제 는 수업 매체

두 가지로 도출되었다. 교육과정 지식에서 과학 개념을 기반으로 기술,

공학의 문제해결과정, 설계문제, 기술을 활용하여 인문, 술 인 표 방

법( 쓰기, 그림, 디자인 등)을 통합하는 모습을 보 다. 내용지식에서는

실생활과 련 내용을 제시하는 경우가 다수 으며 가상 실 개념을 소

개하거나 가상 실을 활용한 체험, 찰 등으로 상황을 도입하 다. 교수

방법 측면에서는 주로 가상 실을 활용하여 자료 조사 분석, 디자

인 표 등의 활동을 하 고, 주로 조사, 탐구, 체험의 학습 방법이

드러났다. 8개 지도안 모두 문제해결과정으로 수업이 구성되었는데 이는

창의 문제해결력 향상이라는 STEAM 수업의 목표와 련된다. 평가

- 42 -

기 내용

가상 실의

교육 활용

학습 주제

학습 진 도구(수업 매체)

내용

융․통합

상황제시

교육과정

지식

과학 개념(S)을 기반으로 기술(T), 공학(E)의

문제해결과정, 설계, 가상 실 활용 등을 응용

수학(M) 도구 사용 는 개념 통합

술(A)은 국어, 사회, 미술, 도덕의 다양한 내용

활동 주로 통합

내용지식

실생활과 련된 내용 제시

특정 교과 심의 주제 는 모든 교과 내용을

포함하는 주제 구성

가상 실 개념 소개 는 가상 실 활용한 체험,

찰 등으로 상황 제시

창의

설계

교수방법

지식

문제정의 아이디어 발 ： 창의 사고기법

( 인 라이 , 평가 행렬법)을 사용/ 자료 조사

활동 유형 : 자료 조사 분석 해석, 의사소통,

미디어 테크놀로지 활용, 디자인 표 , 창의

설계

학습 방법 : 활동, 표 , 체험, 자기주도 인 탐구

를 기반으로 아이디어 산출의 기회를 제공

모둠활동을 통해 력 의사소통의 기회 부여

문제해결과정 : 문제 확인 → 해결방안 탐색 →

해결방안 선정 → 실행계획 수립 →실행→평가

평가 지식

평가 역 : 다양한 정보수집 능력, 개념이해, 계

획 기획, 의사소통(모둠원 참여도), 제작과정

(문제해결과정), 창의 제작 산출물, 창의성

등

평가 방법 : 평가루 릭을 제공하여 찰 산

출물 평가, 발표 시연 평가

<표 Ⅱ-10> 경험 탐색을 한 수업 사례 분석 결과

지식은 평가 루 릭을 활용한 교사, 동료, 자기 평가가 골고루 나타났다.

학습자 지식은 학습자가 가상 실의 활용에 익숙해 질 수 있도록 수업

비하고 연습하는 활동이 주로 제시되었다. 상황 지식은 기술의 활

용에 합하게 가상 실 기기와 콘텐츠를 구비하고 기기의 사양에 따라

모둠을 구성해야 한다는 내용이 도출되었다. 이를 정리하면 <표 Ⅱ-10>

와 같다.

- 43 -

평가 주체 : 교사, 동료, 자기 평가로 다각화함

감성

체험

학습자

지식

련 콘텐츠 미리 비하도록 사 안내

학습자의 수 고려하여 활용할 기기 지원

교수자의 직 시연, 활용 매뉴얼 제공

콘텐츠, 소 트웨어 사용방법에 해 사 연습

가상 실의 정 ․부정 향력 고려

학습자들이 추상 이고 경험하기 어려운 개념

는 미디어에 익숙한 학습자의 특성에 따라 가상

실 제공

상황

지식

모둠 규칙, 역할 분담 미리 안내

기기 사양에 따라 모둠 구성, 최 2인 1 의 가

상 실 기기 활용

가상 실 기기 콘텐츠 비

수업시간 충분히 부여 수업 시간 부족 시 과

제 부여

- 44 -

다 . 가 상 실 기 반 S T E A M 수 업 의 특 징

가상 실 기반 STEAM 수업의 특징은 STEAM 수업 가상 실 기

술의 교육 특성을 종합하여 세 가지로 요약할 수 있다.

첫째, STEAM 수업에서 가상 실은 학습자의 참여와 흥미를 유도하며

사고를 자극하는 수업매체로 활용된다. 가상 실의 특성과 교육 어포

던스를 고려할 때 학습자의 능동 이고 자기주도 인 학습 과정을 유도

하여 흥미와 동기를 향상시키는 역할을 하며, STEAM의 활동, 표 , 체

험, 탐구학습 방법(김진수, 2012a)을 지원할 수 있는 매체이다. 한 김성

원 외(2012)가 제안한 STEAM의 수업활동모형 표 하기, 창의 설

계, 조사 활동 사례 발표, 창의 설계, 탐방 체험활동에 련된다.

그러므로 학습자의 문제해결과정에서 아이디어 창안과 해결을 진하고

지원하는 매체로 활용 될 수 있다.

둘째, 가상 실 기반 STEAM 수업은 학습자 심의 근법을 지향한

다. Ge와 동료들(2015)는 STEAM에서 시각 표상화를 통해 학습자의 정

보 처리 구축 문제해결을 용이하게 한다고 하 다. 한 STEAM은

학습자 심으로 설계된 교육방식을 지향한다(Madden et al., 2013). 이

에 따라 가상 실은 추상 개념을 구체 으로 표 하고 가상의 객체와

의 상호작용으로 학습자가 스스로 지식을 구성할 수 있는 기회를 제공할

수 있다. 그리고 미디어와 최신 테크놀로지에 익숙한 학습자들의 달라진

학습양식에 맞추어 신기술인 가상 실을 도입하는 것은 배움의 효과를

극 화할 수 있는 학습방법이다(Taljaard, 2016).

셋째, 가상 실 기반 STEAM 수업은 단순히 가상 실 기술을 활용하

는 것이 아닌 짜임새 있는 교수 설계를 기반으로 한다. 가상 실을 교실

에서 쉽게 활용이 가능해졌다. 이는 일회성의 단순한 가상 실의 체험을

의미하지 않는다. 교사가 테크놀로지를 수업에 활용하는 것은 학생 심

의 학습활동을 만드는 교수 처치이기 때문이다(김성욱, 2016; Ertmer,

1999; Doering & Roblyer, 2010). 교수자는 STEAM과 가상 실의 교육

어포던스에 한 지식을 기반으로 다양한 수업 상황 등의 여건을 고

- 45 -

려하여 교수․학습 과정을 구성할 수 있어야 한다. 즉, STEAM의 문제

해결과정에 가상 실이 합하게 활용되도록 설계해야 한다.

- 46 -

III. 연 구 방 법

1 . 설 계 ․ 개 발 연 구 방 법

본 연구는 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 개발하기

하여 설계․개발 연구(design and development research) 방법론을

용하 다. 설계․개발 연구는 교수 설계와 테크놀로지 분야에의 독특한

탐구 방법 하나이며 새로운 지식을 생성하거나 기존의 실천들을 타당

화하는 데 목 이 있다(Richey & Klein, 2014). 이와 같은 목 에 따라

산출물 산출 도구 연구(products and tools research)와 모형 연구

(model research)를 포함한 두 가지 유형의 연구가 있으며 이는 연구결

과 생성되는 지식의 일반성 수 에 따라 구분된다(임철일, 홍미 , 이선

희, 2011). 산출물 도구 연구는 일반 으로 특정 로젝트에서 사용한

설계와 개발과정을 설명하고 분석하는 맥락 의존 인 특징을 지닌 반면,

모형 연구는 설계와 개발 과정의 일반 인 분석을 지향하며 산출물

도구 연구보다는 보다 일반화된 결론을 도출하고자 한다.

본 연구에서는 그 에서 두 번째 유형인 모형 연구 방법을 용하

다. 모형 연구는 포 인 모형( 는 원리나 략)과 개발 과정 자체에

을 두는 방법으로서 일반화된 결론(generalized conclusions)를 가지

는 것이 특징이다(Richey & Klein, 2007). 모형 연구의 구체 인 유형으

로는 모형 개발연구(Model development research), 모형 타당화연구

(Model validation research), 모형 사용연구(model use research)가 있다

(Richey & Klein, 2014).

본 연구는 략 개발 용에 을 두고 가상 실 기반 STEAM

수업 설계 략을 개발하고 내 타당화를 거쳐 학습자 반응 평가를 실시

하 다. 이를 해 선행문헌 고찰, 문가 검토, 장 용, 설문 면담

의 방법을 사용하 다.

- 47 -

2 . 연 구 차

본 연구의 목 은 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 개

발하고 이를 실제 수업 맥락에서 용해 으로써 개발된 설계 략의 타

당성을 확인해 일반화 가능성을 검증하는 것이다. 이러한 목 을 달성하

기 해 다음과 같은 차에 따라 진행되었다.

먼 가상 실 학습 STEAM과 련된 선행문헌을 고찰하여 가상

실 기반 STEAM수업의 설계원리 략을 개발하 다. 한,

STEAM 수업의 구성요소를 선행연구로부터 가져와 본 연구의 맥락에

맞게 수정하고, 앞서 개발한 설계원리 략을 용하여 STEAM 수

업 구성요소에 따른 구체 인 설계 략을 도출하 다. 다음으로 개발한

설계원리 략에 한 문가 검토를 통해 이를 몇 차례에 걸쳐 수정

하 다. 그리고 가상 실을 활용해서 수업을 진행할 수 있는 STEAM의

차모형을 선행연구로부터 가져와 본 연구의 맥락에 맞게 수정하고, 이

를 기반으로 설계원리와 략이 용된 수업을 설계하 다. 등학교 6

학년 학습자 27명을 상으로 4주간 해당수업을 실시하 다. 수업이 끝

난 후에 가상 실 기반 STEAM 수업에 한 만족도와 설계 략에 한

만족도를 포함한 교수자와 학습자의 반응을 악하기 해 4주간의 수업

이 끝난 이후 교수자 1명과 학습자 27명을 상으로 설문조사와 심층면

담을 진행하 다. 다음으로 수업 실행의 결과를 바탕으로 가상 실 기반

STEAM 수업을 한 설계원리 략을 최종 수정하여 최종 설계원리

설계 략을 도출하 다.

본 연구의 연구방법에 따른 구체 인 진행 차와 산출물을 도식화하면

[그림 Ⅲ-1]과 같다.

- 48 -

[그림 Ⅲ-1] 본 연구의 진행 차

- 49 -

3 . 자 료 수 집 분 석

가 . 선 행 문헌 고 찰 경 험 탐 색

[그림 Ⅲ-2] 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략 개발과정

1 ) 설 계 원리 략 도 출 을 한 선 행 문헌 고 찰

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 개발하기 해 선행

문헌을 고찰하 다. 구체 으로 가상 실 기반 학습, STEAM 수업의 특

성, 설계원리, 단계를 정리하고 이를 반 한 기 설계원리 략을 개

발하 다.

선행 문헌은 단행본, 보고서, 학술지 논문, 학 논문 등의 자료를 활

용하 다. 연구 논문은 학술연구정보서비스(http://www.riss.kr), 구 학

술검색(https://scholar.google.co.kr)을 이용하여 가상 실, 가상 실의 교

육 활용, 가상 실 기반 학습, STEAM 교육, STEAM 수업설계, 략

등의 키워드를 심으로 검색하 다. 가상 실 기반 학습의 설계원리

략은 주로 학술지 논문과 서 을 참고하 고, STEAM 수업을 한

구성요소와 설계원리는 학 논문과 학술지에 게재된 논문, 서 을 참고

- 50 -

하 다.

가상 실 기반 STEAM 수업의 특성은 STEAM 수업에 가상 실 기

술을 활용하여 효과 인 학습을 진하는 상황, 특성, 요소를 심으로

도출하 다. 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계원리와 략은 가

상 실 기반 STEAM 수업의 특성을 반 하여 가상 실의 교육 어포

던스, 가상 실 기반 학습의 설계 략의 요소들과 STEAM 수업의 구성

요소, 설계원리를 토 로 개발하 다.

개발한 설계원리 략은 박 주 외(2012)가 제시한 STEAM 수업

의 구성요소와 김방희와 김진수(2013)의 STEAM-PCK에 기반하고 경험

탐색의 분석 결과를 통해 도출된 략을 포함하여 교수자가 최 의

가상 실 기반 STEAM 수업을 설계하도록 지원할 수 있다. 교수자가

쉽게 이해하고 학교에서 활용할 수 있도록 재구성한 일련의 수업 비,

실행, 마무리의 단계별로 세부지침을 제시하 으며 설계원리가 어떻게

반 되었는지를 함께 명시 다.

2 ) 교 육 장 반 을 한 경 험 탐 색

스마트 폰을 활용한 HMD와 같이 가상 실의 근성을 증 시키는

기기의 출 과 다양한 가상 실 콘텐츠의 보 으로 교육에의 활용 가능

성이 증 되었다. 그러나 가상 실 기술이 교육 장에서는 새로운 매체

의 도입기(소요환, 2016) 인 성격이기 때문에 교육환경에 이를 극

으로 도입하고 활용함으로써 효과성을 증명하거나 교수설계에 한 연구

는 매우 제한 이다. 그러므로 본 연구에서 실증 인 연구 문헌의 고찰

이 부족한 을 보완하고 설계 략의 교육 장의 용 가능성을 증 하

기 해 경험 탐색을 실시하 다. 구체 으로 가상 실 활용 수업 경

험이 있는 장교사 상으로 면담을 실시하 다.

가상 실을 활용한 수업 경험이 있고 많은 심을 가지고 있는 등교

- 51 -

문가 직업 경력 최종학력 공분야가상 실 활용

수업 경험(유/무)

A 등교사 15년 박사 교육학 유

B고등학교

교사 9년 석사과정 교육학 유

<표 Ⅲ-1> 경험 탐색에 참여한 장 교사 로필

사 1명, 고등학교 교사 1명을 상으로 반 구조화된 면담을 실시하 다.

경험 탐색에 참여한 장교사의 로필은 <표 Ⅲ-1>와 같다.

반 구조화된 면담은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계․실행하는

과정을 고려하여 연구자가 작성한 개방형 질문지를 토 로 진행하 다.

개방형 질문지의 내용은 가상 실 활용 수업의 설계과정과 방법, 수업

설계 시 기술 인 부분에서 유의할 , 수업 설계 시 학습활동 부분에서

유의할 , 수업 설계 시 어려운 , 해당 수업을 진행했을 때 학습자의

반응을 묻는 5개의 개방형 질문으로 구성하 다. 이 외에도 면담 상자

의 경험을 기반으로 가상 실 기반 수업 설계에 한 자유로운 의견을

수집하 다. 면담자료의 분석은 질 자료의 일반 인 분석 방식에 의해

이루어진다(임철일, 2012). 사, 코딩, 개념화, 범주화, 범주와 상충되는

의견 구분의 5단계 분석 과정으로 이루어진다(Strauss & Corbin, 1990).

자료 사의 경우 면담 상자와의 면담내용을 사한다. 코딩 단계에서

는 수집된 자료에 한 자료 축소를 실시하여 핵심 개념을 선별하 다.

개념화 단계에서는 가상 실 활용 수업의 설계 과정과 방법, 설계시 유

의할 , 학습자의 반응에 해당하는 내용을 심으로 여러 차례 반복되

는 내용이나 의미 그리고 주제에 이름을 붙인다. 개념화가 이루어진 주

제에 해 다시 서로 의미 있는 련 역으로 범주화를 하고, 상충되는

내용은 따로 선별하여 구분하 다. 면담 결과 분석을 토 로 도출된 내

용은 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략을 보완할 때 반 하 다.

- 52 -

문가 직업 경력 최종학력 공분야 비 1차 2차

A 연구원 15년 박사 교육공학 √

B 조교수 15년 박사 교육공학 √ √

C 등교사 10년 박사 교육공학 √ √

D 등교사 8년 박사 교육공학 √

E 연구교수 7년 박사 교육공학 √ √

F 연구원 4년 박사과정 교육공학 √ √

<표 Ⅲ-2> 문가 타당화에 참여한 문가 로필

나 . 문가 타 당 화

1 ) 연 구 참 여 자

선행 문헌을 검토하여 개발한 기 설계 원리와 략의 내 타당화를

해 사 타당화 1회와 총 2번의 문가 타당화 과정을 실시하 다.

문가 선정은 기존 연구에 따라 교육공학 분야의 석․박사학 소지자

로서 련된 논문을 게재하거나 발표한 경험이 있는 사람이나(연은경,

2013; Grant & Davis, 1997), 교육공학 분야에서 10년 이상의 경력을 보

유한 사람(Ericsson & Charness, 1994)을 상으로 이루어졌으며, 총 5

명의 문가를 선정하 다. 문가에게 개별 으로 참여를 의뢰하 으며,

참여에 동의한 문가들을 상으로 문가 타당화를 실시하 다. 문

가 검토에 참여한 문가의 로필은 <표 Ⅲ-2>과 같다.

- 53 -

차 목 질 문지 문항

비

수업

설계원리

타당화

선택형

(4 척도)

설계원리 개발과정

설계원리 반

개방형 수정 개선방안에 한 추가 의견

1차

수업

설계 략

타당화

선택형

(4 척도)

설계 략 반

단계별 략

개방형 수정 개선방안에 한 추가 의견

2차

수업

설계 략

타당화

선택형

(4 척도)

설계 략 반

단계별 략

개방형 수정 개선방안에 한 추가 의견

<표 Ⅲ-3> 문가 타당화 질문지 문항 구성

2 ) 연 구 도 구

문가 타당화는 연구자가 개발한 기 설계 원리와 모형에 한 질문

지를 바탕으로 진행하 다. 문가 타당화를 한 질문지는 나일주와 정

미(2001)과 임철일 등(2013)의 문항과 질문지를 맥락에 맞게 수정하여

개발하 다. 질문지는 문가가 타당성, 설명력, 유용성, 보편성, 이해도

등 총 5가지의 문항을 4 척도에 따라 응답하고 개방형 질문을 통해 원

리와 략에서 수정 보완해야 할 사항에 하여 자유롭게 기술할 수

있도록 구성하 다. 질문지가 모두 작성된 후에는 응답 결과를 토 로

원리와 략에서 수정 보완해야 할 사항에 하여 문가를 상으로

심층 면담을 실시하 다. 구체 인 문항 구성은 <표 Ⅲ-3>과 같다.

- 54 -

역 문항

선행문헌 탐색의

합성

가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리를 개발하기

해 탐색된 문헌들은 합한가?

용어의 성

용어의 표 이 가상 실 기반 STEAM 수업 설계

원리의 의미를 명확하고 하게 설명하고 있는

가?

선행문헌 고찰

결과 요약

해석의 성

선행문헌은 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리

를 개발하기 해 하게 요약되고 해석되었는

가?

조직화의 성가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리가 논리 으

로 하게 조직화되었는가?

선행문헌 고찰

결과 반 의

성

선행문헌 고찰 결과가 가상 실 기반 STEAM 수

업 설계원리를 도출하는데 하게 반 되었는가?

<표 Ⅲ-4> 수업 설계 원리 개발과정에 한 문가 비 검토 문항

먼 , 수업 설계원리 개발 과정 설계원리가 타당한지 평가하기

해 문가 비 검토 문항을 개발하 다. 선행문헌 분석을 통해 가상

실 기반 STEAM 수업을 한 설계원리를 개발하는 과정이 타당한지 확

인하기 해 Jang(2011)과 Lee(2012) 연구에서 사용한 타당화 질문지 문

항을 수정하여 <표 Ⅲ-4>와 같이 문가 비 검토 문항을 개발하 다.

한 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계원리가 타당한지 확인

하기 한 문가 비 검토 문항은 <표 Ⅲ-5>와 같이 개발하 다.

- 55 -

역 문항

타당성본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 고려해야 할 략으로 타당하다.

설명력본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 고려해야 할 략을 잘 설명하고 있다.

유용성본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 유용하게 활용될 수 있다.

보편성 본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

<표 Ⅲ-6> 수업 설계 략에 한 문가 타당도 검토 문항

역 문항

타당성본 설계원리는 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 고려해야 할 원리로 타당하다.

설명력본 설계원리는 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 고려해야 할 원리를 잘 설명하고 있다.

유용성본 설계원리는 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 유용하게 활용될 수 있다.

보편성본 설계원리는 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 보편 으로 이용될 수 있다.

이해도

본 설계원리는 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 고려해야 할 원리를 이해하기 쉽게 표

하고 있다.

<표 Ⅲ-5> 수업 설계 원리에 한 문가 타당도 검토 문항

다음으로 가상 실 기반 수업 설계 략이 타당한지 평가하기 해 1

차, 2차 문가 타당화 검사를 실시하 다. 수업 설계 략에 한 문가

타당화 문항은 <표 Ⅲ-6>에 제시하 다.

- 56 -

계하는데 보편 으로 이용될 수 있다.

이해도

본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설

계하는데 고려해야 할 략을 이해하기 쉽게 표

하고 있다.

각각의 설계원리별 략이 타당한지를 확인하기 해 략별로 4 척

도에 따라 응답할 수 있도록 질문지를 개발하 다. 문가의 추가 인

의견이 있는 경우 아래에 을 수 있도록 별도의 의견란을 추가하 다.

개별 략에 한 1차 문가 타당화 질문지는 [부록 1]에 제시하 다.

가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략에 한 2차 문가 타당도 검

토 문항은 1차 문가 타당화 검사 도구와 동일하며, 1차 문가 타당화

이후 수정된 각각의 설계원리별 략이 타당한지를 확인하기 한 문항

을 일부 수정하 다. 개별 략에 한 2차 문가 타당화 질문지는 [부

록 2]에 제시하 다.

3 ) 자 료 분 석 방 법

총 다섯 가지의 항목에 한 타당화 수를 토 로 평균과 표 편차,

내용 타당도 지수(Content Validity Index, 이하 CVI)와 평가자 간 일치

도 지수(Inter Rater Agreement, 이하 IRA)를 산출하 다. 한 개별 수

업 설계 원리와 략들에 한 내 타당도를 확보하기 하여 4 척도

를 활용하여 추가로 타당도를 측정하 다.

4 척도로 구성된 타당화 항목에 해 문가 평정값이 3,4인 경우는

정 평가로 간주하여 1 으로 처리하고, 문가 평정값이 1,2인 경우

에는 부정 인 평가로 간주하여 0 으로 처리한다. 일반 으로 CVI평균

이 .08이상이면 타당도가 높은 것으로 간주한다(Grant & Davis, 1997).

한 IRA 값이 0이면 평가자 간의 의견이 완 히 불일치 한다는 의미이

며, IRA 값이 1이면 평가자 간의 의견이 완 히 일치한다고 단할 수

- 57 -

있다. IRA는 그 값이 .08이상이면 문가들의 평가를 어느 정도 신뢰할

수 있다고 해석한다(Rubio et al., 2003).

각 수업 설계 략에 한 문가의 응답결과는 평균과 CVI를 산출하

여 평균만 3.0 미만인 항목과 CVI만 0.8 미만인 항목, 평균, CVI 0.8

미만인 항목으로 분류한 후 수정하고 삭제할 필요가 있는 략들을 제시

하 다. 문가가 수업 설계원리와 략에서 개선해야할 사항에 한 개

방형 질문 응답 결과를 기반으로 심층 면담을 진행함으로써 수정 보

완해야 하는 사항들을 정리하 다.

다 . 교 수 자 학 습 자 반 응 조 사

문가 비 검토 1차례와 총 2차례에 걸친 문가 타당화를 통해 개

발․수정한 수업 설계원리와 략을 수업 장에 용해보고, 교수자와

학습자의 반응을 살펴보았다. 수업이 끝난 후 교수자와 학습자를 상으

로 설문 는 면담을 실시하 으며, 그 결과를 분석하여 가상 실 기반

STEAM 수업을 한 설계원리와 략을 최종 으로 수정․보완하 다.

1 ) 연 구 참 여 자

연구참여자는 등학교 6학년 담임 1명과 등학교 6학년 학생 27명이

참여하 다. 연구에 참여한 교사는 교직경력이 10년으로, 테크놀로지를

활용한 수업경험이 있으며, 교사 연수 등을 통해 가상 실에 한 경험

이 있었다. 연구에 참여한 학생들은 사 에 컴퓨터, 교육용 소 트웨어를

활용해본 경험이 있으며, 일부는 생활 속에서 가상 실을 체험한 경험이

있었다. 한 학생들이 컴퓨터와 스마트폰을 활용할 수 있는 학 환경이

었다. 연구참여자의 구체 인 로필은 <표 Ⅲ-7>와 같다.

- 58 -

구분 학년 성별 인원

교사 6학년 담임 여자 1명

학생 6학년 학생남자

여자

14명(4명)*

13명(2명)*

<표 Ⅲ-7> 교수자 학습자 반응 평가 연구참여자 로필

* ( )안은 면담에 참여한 학생 수

2 ) 수 업 설 계 실 행

수업 설계안은 연구에 참여하는 교수자가 설계 략과 세부지침을 반

하여 개발한 후 연구자와 력하여 보완 수정을 하 다. 교수자는

등학교 교과의 내용 문가로서 본 연구의 설계 략 세부지침에 따라

수업을 설계하고 연구자와 지속 으로 상호작용하며 략과 지침의 요소

들을 하게 반 하 는지 확인하 다.

먼 , 수업을 설계하기에 앞서 연구자와 교수자가 서로가 가진 정보를

공유하고 이해하는 시간을 가졌다. 연구자는 교수자가 가상 실 기반

STEAM 수업을 한 설계 략 세부지침을 이해할 수 있도록 2차

문가 타당화 후 수정된 것을 설명하고 가상 실 기기 련 콘텐츠를

시연과 함께 소개하 다. 교수자는 연구자가 학습 환경을 이해할 수 있

도록 교실 환경, 활용 가능한 도구, 학습자의 특성 등을 알려주었다.

한 가상 실 기술의 활용이 합한 환경인지 단하고 보완하기 해 교

실환경 검 학습자 분석을 시행하 다. 검‧분석 결과를 토 로 교

실환경을 구축하고 가상 실 기기와 콘텐츠를 선정하 다.

다음으로 가상 실 기반 STEAM 수업의 주제를 선정하 다. 수업 설

계의 목 은 가상 실 기반 STEAM 수업의 설계 략을 용해보고 가

상 실 기술을 활용한 수업을 한 후 반응 평가를 실시하기 함이므로

- 59 -

학습 주제 주요 내용 VR 기기 콘텐츠

사

학습

활동

가상 실 기술에 친숙

해지기

가상 실 알기

VR기기 만들기

VR콘텐츠 활용방법

알기

구 카드보드

Google expedition

Google Streetview

Cospaces edu

Google Earth VR

Titans of spaces Cities VR

1-2

차시

세계 여러 나라의 자

연을 탐구하고 발표자

료 제작 공유하기

자료 조사․탐구하기

발표자료 제작하기

발표자료 공유하기

<표 Ⅲ-8> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한

수업 설계 개요

새로운 STEAM 로그램을 개발하기 보다는 기존의 교과 내용을 최

한 활용하여 STEAM 수업의 거에 따라 설계하 다. 한국과학창의재

단의 STEAM 홈페이지(https://steam.kofac.re.kr/)에 소개된 ․ 등학

생 상의 가상 실 기반 STEAM 수업의 사례를 폭넓게 살펴보고 활용

가능한 내용 활동을 등학교 6학년의 교과내용에 합하게 재구성하

여 ‘세계의 여러 나라의 자연과 문화 탐구하기’를 수업의 주제로 선정하

다.

주제 선정 후에는 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략

세부지침을 용하여 지도안과 수업자료를 개발하고 활용할 가상 실 기

기 콘텐츠를 선정하 다. 교수자가 지도안의 안을 작성한 후 연구

자를 만나 수업 설계 략이 잘 용될 수 있도록 수업의 방향을 의논하

다. 지도안을 수정한 후에는 본 수업에 필요한 가상 실 기기 콘텐

츠를 선정하 다. 선정한 이후 본 수업에 필요한 수업 자료들을 제작하

다. 가상 실 기술을 활용하여 수업을 할 때 학습자가 사용할 도구들

을 으로 개발하 으며, 지도안의 흐름에 따라 수업을 원활하게 진

행할 수 있도록 수업 PPT와 동 상 자료를 함께 개발하 다. 개발한 수

업 지도안과 자료들은 연구자와 교수자의 의를 통해 수정․보완되었

다. 최종 인 수업 설계의 개요는 <표 Ⅲ-8>과 같으며, 개발된 사 학습

활동 6차시와 7차시의 수업 지도안 수업자료는 [부록 5]에 제시하

다.

- 60 -

3-4

차시 유투 360 Google Art&Culture

VR

Google Cardboard

카메라5-7

차시

세계 여러 나라의 문

화를 탐구하고 발표자

료 제작 공유하기

자료 조사․탐구하기

발표자료 제작하기

발표자료 공유하기

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 사 학습활

동은 미술, 수학, 사회, 국어의 시간을 활용하여 6차시에 걸쳐 진행되었

다. 본 수업은 총 7차시에 걸쳐서 실행되었으며 과학, 사회, 국어, 미술,

음악 융합 수업이므로 해당 과목의 수업 시간을 확보하여 수업을 실시하

다.

수업은 가상 실 기술의 경험과 연습, 자료 조사 탐구, 자료 제작,

공유 평가의 순서로 실행되었다. 학습자들이 가상 실 기술에 해

알고 조작과 활용에 친숙해지는 것이 요하므로 사 학습에는 가상 실

을 경험하고 가상 실 기기 콘텐츠의 조작과 활용을 연습하는 시간을

가졌다. 그리고 가상 실 기술의 활용이 활동의 일부가 아닌 학습을

진하는 것이 요하기 때문에 자료 조사 탐구, 최종산출물 제작의 과

정에 학습자들이 사용할 수 있게 하 다.

가 ) 사 비 활 동

수업 설계 략에 따라 설문지([그림 Ⅲ-1])를 작성하여 학습자 분석을

실시하 다. 가상 실 경험 여부와 구체 인 내용, STEAM 교육 교

육용 소 트웨어를 활용한 교육에 한 경험 여부와 구체 인 내용, 소

지하고 있는 가상 실 기기(모바일 디바이스, HMD 등)의 종류와 개수에

해 조사하 다. 한 학습자의 기술 조작 수 에 해 분석하기 해

스마트폰, 컴퓨터의 기능 조작에 한 설문 문항을 작성하 다. 그 외에

도 가상 실 기반 수업에 참여하기 의 학습자의 기 정도와 요구사항

을 악하기 해 5 척도 문항 4개와 개방형 질문 1개를 제시하 다.

- 61 -

사 학습 활동시작 일주일 에 교수자가 학습자 분석을 한 설문을

실시하고 연구자와 함께 결과 분석을 하고 수업 설계에 반 할 사항에

해 논의했다.

[그림 Ⅲ-3] 사 비 활동 결과물 : 학습자 분석을 한 설문지

다음으로 교실 환경 검을 통해 가상 실에 합한 공간을 구축하

다. 교실 무선 네트워크 작동 여부, 교실 내 가상 실 기기 구비 여부를

검하여 부족한 부분을 보완하 다. 한 가상 실 콘텐츠 제작을 해

컴퓨터가 필요하므로 학내 컴퓨터실의 사용가능한지 악하여 가능한 시

간을 미리 확보하 다.

나 ) 사 학 습 활 동

사 학습 활동에서는 가상 실과 가상 실 기기 콘텐츠 활용에

한 학습을 실시하 다. 기존 STEAM의 수업과는 차별성이 있는 가상

실 기반 STEAM 수업을 이해하고 수업에 원활하게 응하여 학습을

진할 수 있도록 가상 실 기술에 해 이해하고 경험과 연습을 하도록

하 다. 총 6차시로 사 학습 활동을 진행하 으며, 가상 실의 경험을

통해 익숙해지고 본 수업에서 활용할 가상 실 기기과 콘텐츠를 사용하

는 방법에 해 연습하 다.

- 62 -

1-2차시에서는 학습자들이 가상 실 기술에 친 감을 가지고, 가상

실을 활용한 사 학습에 열심히 참여하고자 하는 학습자의 동기를 유발

하도록 활동을 구성하 다. 학습자 수 의 합한 용어, 표 , 사례를 사

용하여 가상 실의 개념 특징, 부작용, 가상 실 기기의 기능을 다루

었다. 구체 으로 교수자는 PPT와 동 상을 활용하여 가상 실의 개념

과 련된 사회 이슈를 소개하 다. 한 가상 실의 부작용에 해

학습자들이 생각해보고 부작용을 경감시킬 수 있는 사용방법에 해 학

습하 다([그림 Ⅲ-2]). 그리고 가상 실 기기인 HMD에 반 된 과학

인 원리를 설명하고, 사용할 ‘구 카드보드’의 기능과 사용방법을 연습

하 다. 학습자가 가상 실 기기에 친 감을 느끼고 학습에의 동기유발

을 해 [그림 Ⅲ-3]와 같이 ‘나만의 구 카드보드’ 만들기 활동을 진행

하 다.

[그림 Ⅲ-4] 사 학습 활동 : 가상 실의 개념 부작용 학습지

[그림 Ⅲ-5] 사 학습 활동 장면 : 나만의 구 카드보드 만들기

- 63 -

3-4차시에서는 수업에 활용될 가상 실의 체험형 콘텐츠의 활용방법을

연습하 다. 과학, 사회, 진로 교육이 융합된 수업으로 ‘여행 작가가 되어

여행지를 체험하고 표 하기’주제로 실시하 다. 가상 실 체험형 콘텐츠

표 으로 ‘Google expedition’과 ‘Google Streetview’를 교사의 시범

과 설명으로 사용방법 안내를 하 고, 미러링(Mirroring)을 통해 체 학

습자가 볼 수 있도록 지원하 다. [그림 Ⅲ-4]와 같은 가이드 자료를 제

공하여 학습자들이 추후 수업에서 가상 실 콘텐츠를 활용할 때 지속

으로 참고할 수 있도록 하 다. 학습자들은 수업 활동을 통해 가상 실

콘텐츠인 ‘Google expedition(구 익스페디션)’과 ‘Google Streetview(구

스트리트뷰)’를 자연스럽게 사용하고 조작방법을 연습하 다.

[그림 Ⅲ-6] 사 학습 활동 학습지 : 가상 실 콘텐츠 가이드 북

5-6차시에는 수업에 활용될 가상 실의 작형 콘텐츠의 활용방법을

연습하 다. 학습자들이 구체 인 표 활동으로 지식을 구성하는 과정을

경험하기 해 ‘CoSpaces(코스페이시스)’와 ‘Google cardboard camera’를

사용하 다. 교사는 콘텐츠의 인터페이스 소개, 사용방법 안내, 작 사

례 소개의 순서 로 시범을 보 다. 수학의 ‘쌓기나무’의 주제로 실제

작활동을 연습해보게 하 다. 연습 활동은 며칠 수학 수업에서 학습

한 문제를 사용하 다. [그림 Ⅲ-5]와 같이 활동 후 결과물을 작성하고

- 64 -

다른 모둠과의 공유를 통해 최종 결과물을 수정하고 제출하 다.

[그림 Ⅲ-7] 사 학습 활동 장면: 코스페이시스 활용 가상공간 작활동

다 ) 1 - 2 차시 : 가 상 실 로 세 계 여 러 나 라 의 자 연 환 경 을 조 사‧탐 구 하 기

1-2차시는 ‘세계 여러 나라의 자연환경을 조사‧탐구하기’의 학습 주제

에 따라서 국어, 사회, 과학, 수학 교과가 융합된 STEAM 수업이 이루

어 졌다. 조사‧탐구하는 과정에 가상 실 기술을 활용하도록 하 다. ‘세

계 여러 나라의 치를 확인하고 자연환경을 조사하여 발표할 계획을 세

울 수 있다.’는 학습 목표를 달성하기 해 학습 체에서 가상 실로 함

께 나라를 탐험해보고, 모둠별로 선정한 나라에 한 심층 인 조사와

탐구를 한 후, 발표 계획을 세우는 순서로 진행되었다. 교실 내에서 활용

가능한 가상 실 기기의 개수와 사양을 고려하 을 때, 총 11모둠으로

구성되었다. 가상 실 기술의 특성과 수업 시간을 고려하여 한 모둠당

최 3인으로 제한하 다.

수업 도입부에서는 학습자의 학습동기를 유발하고 문제 상황에 해

공감할 수 있도록 가상 실로 세계여행을 하는 사람들을 소개하는 상

을 함께 시청하 다. 교사는 학습자들이 세계여행을 가지 못하는 자신의

상황을 고려하여 가상 실을 활용한 세계 체험에 한 장단 을 떠올려

- 65 -

보게 하 다. 한 ‘5 양 6 륙’을 사회과부도의 평면 이미지의 지도와

‘Google Earth’의 3D이미지에서 찾아보았다. 교사는 가상 실 3D이미지

로 보았을 때의 장 을 알고 가상 실을 극 으로 활용하는 동기부여

를 해 장단 을 생각해보도록 하 다.

문제 상황을 이해하고 가상 실 기술의 필요성에 충분히 공감한 학생

들은 모둠별 조사활동 에 ‘Google expedition’으로 교사와 함께 세계의

주요도시를 탐험하 다. 주요도시의 특징과 비슷한 과 차이 에 해

공유하기 해 자유로운 분 기를 조성하 고, 의견에 따라 교수자는

한 반응과 추가 인 설명을 통해 참여를 진하 다. 한 학습자들은

탐험한 내용을 스스로 정리하여 는 활동을 통해 내면화하 다. 수업

시간이 제한 인 계로 탐험한 내용을 기록한 활동은 추후 학 SNS

를 통해 공유하고 피드백을 받았다([그림 Ⅲ-6]).

다음으로 모둠별로 조사‧탐구할 나라는 선정하고 가상 실 콘텐츠를

활용하여 탐구하 다. 력 인 조사‧탐구활동을 해 탐구 주제, 조사

방법, 탐구 내용 등에 해 계획을 세우도록 하 다. 학습자들은 교수자

에게 소개받은 다양한 가상 실 콘텐츠를 활용하여 선정한 나라의 자연

환경에 해 조사하고 자료를 정리하 다. 모둠별 사용하는 가상 실 기

기의 1 이므로 1인당 체험 시간과 체험 순서, 역할을 정하여 원활하게

활동이 이루어지도록 하 다.

[그림 Ⅲ-8] 1-2차시 수업 : 학 SNS에 활동 내용 게재

- 66 -

라 ) 3 - 4차시 : 가 상 실 로 세 계 여 러 나 라 의 자 연 환 경 에 해 발 표 하 기

3-4차시 수업에서는 ‘세계 여러 나라의 자연환경에 해 발표하기’의

학습 주제에 따라 1-2차시에 학생들이 모둠별로 조사한 자료를 가상공

간에 표 하고 공유하도록 하 다. 학습자들이 책임감과 배려심을 가지

고 임할 수 있도록 모둠활동의 규칙을 상기시킨 후 발표자료 작성 활동

을 실시하 다. 발표자료를 모둠별로 공유한 탐험한 내용에 해 감상문

을 작성하고 피드백을 통해 수정되도록 하 다.

수업 도입부에는 가상 실로 발표 자료를 작성하여 조사한 내용을

달하려는 동기를 부여하기 해 세계 인 탐험가를 소개하는 상을 보

았다. 자신이 상 속 인물처럼 탐험가가 되어 다른 학습자들에게 탐험

한 내용을 효과 으로 할 수 있는 방법을 생각하도록 하 다. 한

CoSpaces(코스페이시스)를 활용하는 방법을 안내하여 환기시키고 모둠

별 활동 순서와 규칙을 설명하 다.

다음으로 학습자들은 모둠별로 지난 시간 조사․탐구한 자료를 조직화

하여 발표 자료의 개요를 작성하 다. 먼 , 어떤 주제로 소개를 할 것인

지 자료를 범주화하 다. 발표 자료에 활용할 이미지, 설명자료, 녹음자

료를 구성하 다. 교수자는 학습활동의 지속 인 검을 통해 어려움을

겪는 부분에 해 즉각 인 피드백을 제공하 으며 녹음기 등 한 지

원도구를 제공하 다.

발표 자료 개요 작성이 끝난 후에는 모둠별로 CoSpaces(코스페이시

스)를 활용하여 력 으로 발표 자료를 작성하 다([그림 Ⅲ-7]). 사

학습 활동에서 미리 연습하 던 기능을 활용하여 제작하도록 하 다. 제

작 과정에 어려움을 겪는 학습자들에게는 사 학습 활동에서 제공하

던 가이드북을 참고하도록 하 으며 서로 력 으로 도와 제작하 다.

완성한 발표 자료를 가상 실로 체험하여 흥미와 성취감을 부여하고 스

스로 수정하고 보완할 수 있는 기회를 제공하 다. 완성된 발표 자료를

가상 실로 모둠 간 공유하여 다른 나라에 해 알게 된 사실과 느낌을

탐구 보고서로 작성하도록 하 으며, 동료 피드백을 통해 발표 자료를

수정 개선하도록 하 다.

- 67 -

[그림 Ⅲ-9] 3-4차시 수업 : 발표 자료 가상 실로 만들기

마 ) 5 - 7 차시 : 가 상 실 로 세 계 여 러 나 라 의 문화 에 해 탐 구

발 표 하 기

5-7차시 수업에서는 ‘세계 여러 나라의 문화에 해 탐구하고 발표하

기’의 학습 주제에 따라 1-4차시의 학습 순서와 동일한 형태로 진행하

다. 1-4차시의 ‘자연환경’주제와는 다르기 때문에 ‘문화’주제에 알맞은 가

상 실 콘텐츠를 선정하여 수업을 실시하 다. ‘세계 여러 나라에 미술과

음악에 한 자료를 가상 실로 탐구한 후 학생들이 조사한 자료를 가상

공간에 표 하고 공유하도록 하 다. 융합된 주제와 내용의 자연스러운

연결을 해 모둠별로 1-4차시에 탐구했던 나라의 문화에 해 조사․

탐구하도록 하 다. 다양한 표 방법을 독려하기 해 감상문, 그림 표

등으로 학습한 내용과 느낀 을 나타내도록 유도하 다. 유투

(Youtube)의 가상 실 동 상 감상해야하는 음악문화 탐구 과정의 경우

체험 시간이 1인당 2-5분정도로 긴 시간이기 때문에 모둠별 규칙을 상

기시키고 모둠별 과제를 부여하 다.

수업 도입부에는 학생들이 올바른 감상 방법에 따라 미술과 음악 자료

를 탐구하도록 하기 한 기 을 제시해 주었다. 한 배려심과 책임감

을 가지고 모둠활동에 참여할 수 있도록 1인당 가상 실 체험 시간, 순

- 68 -

서에 한 규칙을 한 번 짚고 넘어가는 시간을 가졌다. 한 작품을 소

개하는 큐 이터의 입장에서 어떻게 미술 작품을 소개하고 싶은지 생각

하도록 하 다.

다음으로 학습자들은 모둠별로 나라의 미술작품을 조사하 다. 조사할

때 활용한 가상 실 콘텐츠는 ‘Google Art&Culture’와 ‘Woofbert VR’이

었다. 체험형 VR이기 때문에 간단한 설명 후 학습자 활동을 시작하 다.

모둠별로 발표 자료를 구성해야하기 때문에 지난 차시와 같게 발표 자료

의 개요를 작성하 다. 교수자는 학습자의 활동을 모니터링하고 한

피드백을 주었다. 그리고 각 나라의 음악에 해서는 ‘극 음악’에 을

맞추고 오페라, 뮤지컬, 경극, 창극 등을 ‘Youtube 360VR’을 통해 감상하

도록 하 다([그림 Ⅲ-8]). 감상한 느낌을 감상문으로 작성하게 하 으며

다른 학습자와 공유하기 해 가상공간에 느낌을 표 하도록 하 다.

발표 자료 개요 작성이 끝난 후에는 모둠별로 CoSpaces(코스페이시

스)를 활용하여 발표 자료를 작성하 다. 완성한 발표 자료를 동료평가

를 통해 수정하고 보완할 수 있는 기회를 제공하 다. 완성된 발표 자료

를 가상 실로 모둠 간 공유하여 다른 나라의 문화에 해 알게 된 사실

과 느낌을 [그림 Ⅲ-9]과 같이 감상 보고서로 작성하도록 하 다.

[그림 Ⅲ-10] 5-7차시 수업 : 가상 실 콘텐츠로 음악 문화 감상하기

- 69 -

[그림 Ⅲ-11] 5-7차시 수업 : 코스페이시스 시회 감상문

3 ) 반 응 평 가 도 구

가상 실 기반 STEAM 수업에서의 설계 략 세부지침에 한 교

수자와 학습자의 반응을 알아보기 해 교사 면담지, 학생 설문지, 학생

면담지를 개발하 다. 평가에 참여한 교사는 1명이므로 면담지를 개발하

여 심층 인 반응을 살펴보고자 하 다. 반면 학생들은 27명이므로 설문

으로 반 인 반응을 알아본 후 부족한 내용을 일부 학생들과 심층면담

을 통해 악하고 보완하는 방식으로 이루어졌다.

먼 , 교사의 반응을 악하기 해 수업 설계 략을 활용한 수업의

만족도, 설계 략의 타당성, 효과성, 유용성, 이해도, 개선방안에 한 반

구조화된 면담지를 개발하 다. 면담지는 수업 반의 만족도에서 시작

하여 세부 인 략에 한 교사의 생각을 알아보는 순서로 구성하 다.

그리고 설계 략 개선 에 해 교사의 의견을 제공할 수 있도록 하

다.

다음으로, 학습자의 반응을 악하기 해 학생 설문지와 면담지를 개

발하 다. 설문지는 가상 실 기반 수업의 만족도 5문항, 설계 략의 유

- 70 -

용성 11문항, 가상 실 기반 STEAM 수업 반의 강 , 약 , 개선 3

문항, 총 19문항으로 구성하 다. 수업 만족도와 설계 략의 유용성과

련한 16문항은 5 척도(매우 그 다: 5 , 그 다: 4 , 보통이다: 3 ,

그 지 않다: 2 , 그 지 않다:1 )의 선택형 문항으로 개발되었으

며, 가상 실 기반 STEAM 수업 활동 반의 강 , 약 , 개선 에

한 3문항은 학생들의 생각을 자유롭게 서술할 수 있도록 개방형으로 개

발되었다. 수업 만족도 문항은 소요환(2016)에서 제시된 가상 실 학습

의 학습만족도 측정문항을 활용하 으며, 문항의 Cronbach α값은 .99로

서 매우 높았으며, 설계 략의 유용성 문항은 Cronbach α값은 .809로 높

은 편이었다. 한 학생 면담지는 설문지에서 드러나지 않은 학습장의

심층 인 반응을 알아보기 해 수업 반의 만족도, 개별 략의 사용

성과 효과성, 개선 방안에 한 반 구조화된 형태의 질문으로 구성되었

다.

4) 평 가 차 자 료 분 석 방 법

6차시의 사 학습활동과 7차시에 걸친 가상 실 기반 STEAM 수업을

한 설계 략을 용한 수업이 끝난 후, 교사와 학생을 상으로 반응

평가를 실시하 다. 먼 , 27명의 학생들이 약 30분 동안 설문지 13문항

에 응답하도록 하 다. 이후 연구자가 학생들의 응답을 살펴보고 추가

으로 의견을 들어볼 필요가 있다고 단되는 학생들에게 면담을 요청하

으며, 그 에서 면담에 동의한 6명의 학생을 상으로 면담을 실시하

다. 학생 면담은 반구조화된 면담지를 활용하여 3명씩 그룹 면담 형태

로 실시하 으며, 각 그룹별로 약 15분 정도가 소요되었다. 학생 면담이

끝난 후에는 교사 면담을 실시하 다. 미리 개발한 반구조화된 질문지를

활용하여 일 일 심층면담을 실시하 으며, 약 1시간 정도가 소요되었다.

수집된 자료는 자료의 특성에 따라 한 방법으로 분석되었다. 먼 ,

양 자료인 학생의 선택형 설문에 한 응답은 엑셀 일로 코딩한 뒤,

SPSS 20버 을 사용하여 평가 문항의 신뢰도를 구하 다. 평가 문항의

신뢰도가 .08에 근 하거나 더 높아 신뢰할 수 있으므로 기술통계를 활

- 71 -

용하여 평균 표 편자 등을 분석하 다.

다음으로 질 자료인 학습자의 개방형 설문에 한 응답, 학습자 면

담, 교수자 면담자료는 질 자료의 일반 인 분석 방식에 의해 이루어

진다(임철일, 2012). 수집된 질 자료 분석은 사, 코딩, 개념화, 범주

화, 범주와 상충되는 의견 구분의 5단계 분석 과정으로 이루어진다

(Strauss & Corbin, 1990). 자료 사의 경우 면담 상자와의 면담내용

을 사한다. 코딩 단계에서는 수집된 자료에 한 자료 축소를 실시하

여 핵심 개념을 선별하 다. 개념화 단계에서는 설계 략의 강 , 약 ,

개선방안에 해당하는 내용을 심으로 여러 차례 반복되는 내용이나 의

미 그리고 주제에 이름을 붙인다. 개념화가 이루어진 주제에 해 다시

서로 의미 있는 련 역으로 범주화를 하고, 상충되는 내용은 따로 선

별하여 구분하 다. 분석된 자료는 가상 실 기반 STEAM 수업을 한

최종 설계 략을 개발하는데 활용되었다.

- 72 -

IV . 연 구 결 과

본 연구는 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 개발하는

것이 목 이다. 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략은 STEAM 수업

상황에서 교수학습 매체로서 가상 실 기술을 활용하고자 할 때 교수자

가 수업 설계 과정에서 용할 수 있는 략이다.

이러한 목 을 달성하기 해 본 연구에서는 크게 다섯 단계의 과정을

거쳐 이루어졌다. 첫째, 가상 실 STEAM 교육의 연계 측면과 련

된 선행문헌을 분석하여 가상 실 기반 STEAM수업을 한 기 설계

원리와 략을 개발하 다. 둘째, 본 연구에서 활용하는 몰입형 VR의 교

육 활용에 한 실증 인 연구 사례가 부족하기 때문에 교육 장의

용가능성을 높이기 한 장교사 상의 경험 탐색을 실시하여 기

설계 략을 보완하 다. 셋째, 두 차례에 걸친 문가 검토를 통해 기

설계원리와 략을 수정․보완하 다. 넷째, 설계 략을 용하여 교수자

와 연구자가 의하여 STEAM 수업 로그램을 개발하 으며 등학교

6학년을 상으로 수업 실행하 다. 다섯째, STEAM 수업의 설계와 실

행에 참여한 교수자와 학습자의 반응 평가를 통해 최종 설계 략을 개발

하 다.

1 . 기 설 계 원리 략 개 발

가상 실 기술에 한 선행연구는 일반 교육 맥락 는 STEM 교육

에 용하여 필요성과 효과성을 확인하는 연구 심으로 이루어졌다. 그

러나 최근 부각되고 있는 몰입형 VR을 STEAM 교육의 맥락에 활용한

실증 인 연구가 부족하다. 한 STEAM 교육에서 다양한 테크놀로지

를 활용한 연구들이 있었지만, 가상 실 기술을 극 으로 도입하여

용한 연구는 활발하게 이루어지지 않았다. 그러므로 가상 실 기반

STEAM 수업을 한 기 설계 략을 도출하기에 앞서 STEAM 교육

맥락에서 가상 실을 효과 으로 활용할 수 있는 원리가 무엇인지를 살

- 73 -

펴보고 기 설계원리를 개발하 다. 다음으로 문가 비 검토를 통해

설계원리를 수정한 후 이를 반 하여 원리별 설계 략을 개발하 다. 이

와 동시에 경험 탐색의 결과를 기 설계 략에 추가 으로 반

보완하 다. 경험 탐색은 가상 실 기반 STEAM 수업설계안 분석과

가상 실을 활용한 수업을 진행한 경험이 있는 장교사 상으로 한 면

담 결과 분석의 과정으로 이루어졌다.

가 . 기 수 업 설 계 원리 개 발

기 설계원리를 도출하기 해 선행문헌 고찰 결과를 토 로 도출한

‘가상 실 활용 련 STEAM 수업 설계원리’, ‘가상 실의 교육 어포

던스’, ‘가상 실 기반 수업의 설계원리’를 구성요소로 하여 가상 실 기

술과 STEAM 수업의 연계의 측면을 고려하 다. ‘가상 실’ 선행문헌

분석을 통해 도출한 ‘가상 실의 교육 어포던스와 설계원리’를

‘STEAM 수업’의 맥락에 맞게 맞춤화하여 <표 Ⅳ-1>과 같이 재 진술하

다. 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계원리는 비의 원리, 융

합의 원리, 실제성의 원리, 합목 성의 원리, 상호작용성의 원리 5가지로

정리되었다.

- 74 -

설계원리 설명

1. 비의 원리

가상 실 기술 활용을 한 환경을 고려하고 사 에

충분한 STEAM 수업에서 가상 실 활용에 한 연습

과 훈련을 제공해야 한다.

2.융합의 원리다양한 교과의 내용과 가상 실 기술이 자연스럽게

융․복합되도록 하고, 융합 사고를 진해야 한다.

3.실제성의 원리학습자와 실생활과 연계된 문제가 제시되고 실제 인

근이 이루어지도록 해야 한다.

4.합목 성의 원

리

STEAM 수업에서 가상 실 기술을 활용할 때 더 효

과 인 학습 목표, 내용을 분석하고 교수학습 과정에

서 가상 실의 교육 어포던스를 고려해야 한다.

5 . 상 호 작 용 성 의

원리

학습자가 동료, 교수자, 다양한 도구와 활발한 상호작

용을 하고, 가상 실내의 1인칭 상호작용에 참여할 수

있도록 지원한다.

<표 Ⅳ-1> 가상 실 기반 STEAM 수업 기 설계원리

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계원리 도출과정에 한 문

가 비 검토 결과는 <표 Ⅳ-2>와 같다. 선행문헌 고찰 결과 요약

해석의 성의 평균은 3.5 , 련 문헌 탐색의 합성, 선행문헌 고찰

결과 반 의 성, 조직화의 성의 평균은 3.0 , 용어의 성의

평균은 2.5. 으로 체로 평이하 다. 한 설계원리에 한 내용 타당

도 지수인 CVI는 선행문헌 고찰 결과 요약 해석의 성, 련문헌

탐색의 합성, 선행문헌 고찰 결과 반 의 성 항목은 모두 0.8 이상

으로 정 이었던 반면, 조직화의 성, 용어의 성 항목은 0.5로

미흡한 결과를 보 다. 평정자간 일치도 지수인 IRA는 총 0.6 으로

문가들의 평가가 일치하지 않는다고 해석할 수 있다. 결과를 종합하면

조직화의 성과 용어의 성 항목의 정 인 결과를 하여 설계

- 75 -

원리 내용의 조직화를 수정하고, 가상 실의 특징이 드러나도록 용어를

구체화하여 수정할 필요가 있다. 그 외에도 도출과정의 논리성을 잘 보

여 수 있도록 보완하고, 설계원리가 복되는 경우를 고려하여 수정해

야 한다는 의견이 있었다.

문 항문가

평균표

편차CVI IRA

B F

선행문헌 탐색의 합성 3 3 3.0 0 1.0

0.6

용어의 성 3 2 2.5 0.71 0.5

선행문헌 고찰 결과 요약

해석의 성4 3 3.5 0.71 1.0

조직화의 성 4 2 3.0 1.41 0.5

선행문헌 고찰 결과

반 의 성 3 3 3.0 0 1.0

<표 Ⅳ-2> 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리 도출과정에 한

문가 비 검토 결과

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계원리에 한 문가 비

검토 결과는 <표 Ⅳ-3>과 같다. 유용성에 한 문가의 의견은 평균 4

이고, 타당도, 보편성, 이해도에 해서는 평균 3 , 설명력은 평균 2.5

으로 체로 평이하 다. 한 CVI는 유용성, 타당도, 보편성 항목은

모두 0.8 이상으로 정 이었던 반면, 이해도와 설명력의 항목은 0.5로

미흡한 결과를 보 다. IRA 값은 0.6으로 평가자 간 의견이 일치하지 않

는다고 해석할 수 있다. 이를 종합하면 이해도와 설명력의 항목의 정

인 결과를 해 교수자가 이해하기 쉽도록 설계원리를 보완할 필요가

있으며, 모호하거나 복되는 설계원리의 용어와 설명을 수정해야 한다.

그 외의 문가의 의견으로는 다소 범 하게 표 된 용어와 설명에

- 76 -

[그림 Ⅳ-1] 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리 도출을

한 개념모형

해 구체 인 맥락에서 서술할 필요가 있으며 수업 구성요소 는 수업

차에 따라 원리를 다시 재구성할 필요가 있다는 의견이 있었다.

문 항문가

평균표

편차CVI IRA

B F

타당성 3 3 3.0 0 1

0.6

설명력 3 2 2.5 0.71 0.5

유용성 4 4 4.0 0 1

보편성 3 3 3.0 0 1

이해도 4 2 3.0 1.41 0.5

<표 Ⅳ-3> 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리에 한

문가 비 검토 결과

문가 비 검토 의견에 따라 크게 세 가지 측면에서 가상 실 기반

STEAM 수업 설계원리를 수정․보완하 다. 첫째, 설계원리 도출과정의

논리성을 보완하기 해 시각 으로 표 한 개념모형을 추가하 다([그

림 Ⅳ-1]).

- 77 -

둘째, 경험 확장의 원리와 같이 가상 실 기술의 특성을 구체 으로

드러내는 설계원리를 추가하 다. 가상 실 기반 STEAM 수업이 다른

테크놀로지를 활용한 STEAM 수업과의 차별성을 가지기 해서는 가상

실의 특성이 더욱 반 되어야 한다는 문가의 의견을 반 한 것이다.

셋째, 비의 원리와 같이 복합 인 의미를 가지고 있는 원리를 환경구

성의 원리와 기술친숙의 원리로 분리하 다. 넷째, 모호한 의미를 가지는

원리는 구체 인 맥락에서 다시 서술하 다. 문제해결과정의 맥락에서

실제성의 원리를 포함하여 문제해결의 원리로 수정하 다. 다섯째, 합목

성의 원리는 설명과 일치하지 않고 일반 인 내용을 다루고 있다는

문가의 의견을 반 하여 삭제하 다. 수정된 가상 실 기반 STEAM 수

업을 한 설계원리는 <표 Ⅳ-4>와 같다.

설계원리 설명

1.환경구성의 원리 가상 실 기술 활용을 한 교실의 기반 환경을 고

려하여 사 에 검하고 구축해야 한다.

2.기술친숙의 원리

학습자가 가상 실 기술의 인터페이스와 조작에 익

숙해지고 학습에 필요한 기능을 익히기 해 사 에

충분한 연습과 훈련을 제공해야 한다.

3.경험확장의 원리

실세계에서 불가능하거나 비 실 인 학습경험을 지

원하기 해 가상 실 기술을 활용하여 학습자의 경

험을 확장하고 흥미를 유발한다.

4.문제해결의 원리

STEAM 수업에서 학습자가 문제해결과정을 경험할

수 있도록 실생활과 련된 문제를 제시하고 해결과

정에서 수업의 상황과 학습자의 반응을 고려하여 가

상 실 기술을 하게 활용한다.

5.상호작용의 원리

학습자가 동료, 교수자, 다양한 도구와 활발한 상호

작용과 피드백을 하고, 가상 실 내의 1인칭 상호작

용에 참여할 수 있도록 지원한다.

<표 Ⅳ-4> 문가 비 검토 결과를 반 한 가상 실 기반 STEAM

수업을 한 설계원리

- 78 -

기 내용

가상 실

활용

수업설계

수업목표

가상 실 활용이 필요한 수업 목표 선

정 필요

ex)경험․체험의 확 가 수업 목표달성에

요한 요인일 경우

수업목표달성을 해 가상 실 기술

활용 고려

활동

구성

사

활동

사 에 가상 실 ‘Wow’경험 필요

(‘wow’경험: 가상 실을 처음 봤을 때 놀

라워하는 시간)

가상 실 작동․조작 연습 필요

본

활동

시간 분배

보강 활동 구성

ex)가상 실 체험을 하지 않을 때, , 그

림 등 다양한 활동 구성 필요

기술 측면을 고려한 활동 구성

<표 Ⅳ-5> 경험 탐색을 한 면담 결과 분석

나 . 기 수 업 설 계 략 개 발 을 한 경 험 탐 색

기 수업 설계 략을 개발하기에 앞서, 실증 인 연구 문헌 고찰의

부족한 을 보완하고 교육 장의 용 가능성을 높이기 해 경험 탐

색을 실시하 다. 가상 실 기반 수업 경험이 있는 장 교사 2인과 면

담을 실시하 다. 면담 결과는 녹음본의 사 후 코딩, 분석 과정을 거쳐

여러 차례 반복되는 키워드 주로 범주화하 다. 경험 탐색의 결과를

토 로 수정․보완이 필요한 설계 략을 도출하 다.

1 ) 장 교 사 면 담 분 석

가상 실 기반 수업 경험이 있는 장 교사 2인과 개방형 질문지를

토 로 반 구조화된 면담을 실시하 다. 가상 실 기반 수업에 한 경

험을 토 로 한 장교사의 의견을 종합하여 정리하면 <표 Ⅳ-5>와 같

다.

- 79 -

ex)무선 네트워크가 없을 경우, 무선네트

워크 활용이 필요 없는 콘텐츠 선정

ex)기기가 1-2 일 경우, 체험하지 않는

학생을 한 활동 구성 필요

활동

후

자기설명 는 공유를 통한 체험환기

필요

평가 평가 연계 필요

가상 실

활용의

기술

측면

하드웨어

가상 실 구 기기 구비여부

ex)HMD, 스마트 폰 등

무선 네트워크 구축 여부

미러링(Mirroring)기능 활용가능 여부

소 트웨어 활용 콘텐츠 시스템의 작동․조작 원

활 여부

가상 실 활용 수업에

한 학습자의 반응

극 ․능동 참여

가상 실로 구 되는 시각 이미지에

한 집 도 상승

자신의 생각의 자유로운 표

수업의 사례

체험형

콘텐츠

수업주제 ‘지구와 달’에서 가상 실

(SolarVR)을 활용하여 지구와 달의 크

기와 모양을 실제 으로 체험

구 익스페디션을 활용하여 에베 스

트 산과 심해를 함께 탐구

작형

콘텐츠

시를 해석하고 자신이 이해한 내용

을 코스페이시스(CoSpaces)를 활용하

여 가상 실로 표 하고 공유

2 ) 경 험 탐 색 결 과 에 따 른 기 설 계 략 도 출

가상 실 기반 STEAM 수업 수업 경험 교사의 면담을 분석한 결

과 각 설계 원리에 따른 기 설계 략이 도출되었다. 이를 정리하면

<표 Ⅳ-6>와 같다. 이 외에도 각 상세 설계 지침에서 경험 탐색의 내

- 80 -

용을 반 하여 구체 인 시를 제시하 다.

설계원리 일반 설계 략 상세 설계 지침

1.환경구성의 원리 가상 실 련 기기와 SW를 구비하고 있는지 확

인하라.

2.기술친숙의 원리

문제해결과정에서 도구를 활용할 시간을 충분한

하게 분배하라.

학습자가 가상 실 기술 경험과 STEAM 수업 경

험이 있는지 악하여 반 하라.

학습자가 도구에 익숙해 질 수 있도록 안내와 연

습을 제시하라.

3.경험확장의 원리 설계 략의 시에 반

4.문제해결의 원리

실생활 속에서 과학기술과 연 된 문제를 제시하

라.

학습자가 자신의 문제로 인식하게 유도하라.

문제해결과정을 지원하는 가상 실 콘텐츠의 종류

와 범 를 안내하라.

5.상호작용의 원리 2-3인의 소그룹으로 구성하고 력 으로 지식을

공유할 수 있는 기회를 제공하라.

<표 Ⅳ-6> 경험 탐색 결과에 따른 기 설계 략 도출

- 81 -

다 . 기 수 업 설 계 략 개 발

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 개발하기 해 먼 ,

가상 실, 가상 실 기반 학습, STEAM 교육, 테크놀로지 활용 STEAM

교육, 가상 실 기반 STEAM 교육 련 선행문헌 탐색하 다. 한 경

험 탐색을 통해 확인된 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략을 추가

하여 교육 장의 용성을 반 하 다. 선행문헌과 경험 탐색을 통해

확인된 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략을 개발된 기 설계원리

에 따라 범주화하 다. 따라서 본 연구에서는 선행 문헌에서 제시하는

가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략에 한 정보를 ‘상세지침’으로 분

류하고, 연 된 상세 지침을 범주화하여 일반 설계 략을 도출하 다. 마

지막으로 각 설계 략을 기 설계원리인 환경구성의 원리, 기술 친숙성

의 원리, 경험확장의 원리, 공간 시각표상의 원리, 문제해결의 원리, 상

호작용의 원리 해당되는 범주에 포함시켜 <표 Ⅳ-7>과 같이 체

인 략을 구조화 하 다.

- 8

2

-

설계

원리

일반

설계

략

상

세 설

계 지

침과

시

연구

자

환경

구성 의

원리

1.

가상

실 기

술을

활용

할

환경

(시⦁공

간,

자원

등)을

검

하라

.

1.1

. 물

리

공간

을

활용

에

합하

게

최

화하

고

가상

실

련

기기

와

SW

를

구비

하고

있는

지 확

인하

라.

검 항

목내

용

교실

네트

워크

환경

교실

내 W

ifi활

용가

능 여

부

가상

실

련 기

기

활용

가

능한

모

바일

기

기

(스마

트폰

, 태

블릿

PC

등

),

HM

D(H

ead

M

ou

nte

d

Dis

pla

y)의

개

수와

지

원사

양

악

가상

실

기반

SW

―체

험형

S

W

: G

oo

gle

exp

edit

ion

, G

oo

gle

stre

etv

iew

, S

ola

r V

R

등

―작

형

SW

:

Co

Sp

ace

s,

Vis

orV

R

등

―G

oo

gle

p

lay

sto

re,

Ap

pst

ore

, 인

터넷

에서

‘가상

실’,

‘VR

’의

키워

드로

검

색

탐

색하

여

주제

와

내용

에

합한

소트

웨어

를

악하

고

Fu

llen

&

S

tieg

eba

uer

, 1

991

; M

ille

r,

201

4;

Hew

& B

rush

, 20

07

경험

탐색

결과

반

<표

Ⅳ

-7>

가

상실

기반

ST

EA

M

수업

을

한

기 설

계략

- 8

3

-구비

하는

것

1.2

. 문

제해

결과

정에

서

도구

를

활용

할

시

간을

하

게 분

배하

라.

▷면

면

학습

과

가상

실

활용

시간

을

2:1

로 분

배하

는 것

▷수

업

가

상실

기

술

구동

을

비

하여

불

필요

한

시간

사

용을

최

소화

하는

것

경험

탐색

결과

반

기술

친숙 의

원리

2.

학습

자의

수과

가상

실과

ST

EA

M 수

업에

한

사 경

험 여

부를

반하

라.

2.1

. 학

습자

가

가상

실

기술

교육

용

SW

수업

경

험과

S

TE

AM

수

업

경험

이

있는

지

악하

여 설

계하

라.

▷생

활

속에

서

가상

실

기술

경

험

여

부

▷교

육용

S

W를

활

용한

수업

에

참여

한

경험

여부

▷로

젝트

형

는

융합

형

교육

의

경

험 여

부

경험

탐색

결과

반

2.2

. 가

상실

기

술

조작

에

한

학습

자

의 수

을

악하

라.

수내

용

1

기기

를

켜고

어

리이

션을

선

택하

여

설치

할

수

있음

2

어리

이션

에

가입

을

하고

어

리이

션을

자

유

자재

로 조

작할

수 있

음

▷기

술 조

작에

한

수

시

임선

빈,

199

6;

Mck

ay

& G

laze

wsk

i, 2

017

;

Str

ain

, 19

97

- 8

4

-

3

가상

실

콘텐

츠를

제

작

할

수

있음

(련

소

트웨

어,

코딩

, 3

60도

촬

등

활용

)

2.3

. 학

습자

가

수업

에

요구

하는

바

와

선

호하

는 학

습방

법을

분석

하라

.

▷학

습자

가

추상

이고

, 언

어이

고,

선형

인

정보

를

어려

워하

거나

그

래

, 이

미지

의

학습

방법

을

선호

하는

가?

▷학

습자

의

학습

목표

와

요구

는

무엇

인

가?

Est

es,

Da

iley

-H

eber

t &

Ch

oi,

20

16

3.

교수

자와

학

습자

가

가상

실

기술

에

친감

을

가지

도록

사

학

습을

제

시하

라.

3.1

. 교

수자

는

가상

실

기술

의

교육

활용

에

익숙

해질

시

간을

충

분히

가

지며

,

기술

에

한

자기

효

능감

을

가질

수

있

도록

비

하라

.

▷미

리

사용

할

가상

실

기반

소

트

웨어

를 시

뮬이

션 하

는 것

▷해

당

수업

에

한

마이

크로

티

칭

(Mic

ro-

tea

chin

g)

하는

것

So

mek

h,

2008

;

Um

ba

ch &

Wa

wrz

yn

sku

, 20

05

3.2

. 학

습자

가

도구

에

익숙

해

질

수

있도

록 사

학습

을 제

시하

라.

▷가

상실

기

술에

한

개

념,

사회

이슈

, 윤

리

문제

, 부

작용

등

을

언

하는

것

▷가

상실

기

기

사용

에

한

직

가이

드(d

irec

t g

uid

e)를

제시

하는

것

▷가

상실

기

술의

조

작

복잡

성에

따

이지

향 외

, 20

17

; E

ng

lish

, 2

017

;

Mck

ay

& G

laze

wsk

i, 2

017

;

NE

ST

-T

, 19

98;

경험

탐색

결과

반

- 8

5

-

라

단계

으로

사

연습

문제

를

제시

하는

것

경험

확장 의

원리

4.

가상

실 기

술을

활용

했을

때 학

습 효

과를

높일

수 있

도록

안내

하라

.

4.1

. 가

상실

기

술의

활

용성

이

높은

학

습주

제와

내용

을 선

정하

라.

▷가

상실

활용

성이

높은

내용

―직

찰

이 힘

들다

.

―텍

스트

와

이차

원

그래

픽

자료

로

설

명하

기에

까다

롭다

.

―가

시화

하기

어

려운

내

용이

거나

추

상

인 학

습 개

념이

다.

―고

험

경

비가

많

이

드는

실

험이

다.

김희

수 외

, 20

01;

백균

, 20

10;

임선

빈,

199

6;

Du

nse

r &

Ho

rnec

ker

, 20

07;

Fru

lan

d,

2012

; S

tua

rt,

1992

;

Um

ba

ch &

Wa

wrz

yn

sku

, 20

05

4.2

. 가

상실

의

매체

특

성에

기

인하

여

자발

인 흥

미와

동기

를 유

도하

라.

▷3

60도

동

상,

문화

콘

텐츠

를

활용

하여

등

흥미

와

동기

를

유발

하는

것

백균

, 2

010

문제

해결 의

원리

5.

기술

(T),

공

학(E

)을

심으

로

하여

다

른

역(과

학(S

),

수학

(M),

술

(A)

등)이

융합

되는

주제

를 선

정하

라.

5.1

. 과

학,

기술

, 공

학,

술,

수학

, 인

문

과목

2개

이상

의

과목

사

이의

내

용과

과정

을

통합

하여

학

습

목표

와

주제

를

설

계하

라.

▷가

상실

을

활용

(T,

E)하

여

별자

리

를

찰하

고(S

, M

) 과

학인

의

미를

로

표(A

)하는

주

제를

선

정하

는

것

교육

과학

기술

부,

201

1;

Sa

nd

ers,

200

9

- 8

6

-

6.

학습

자의

융합

사고

진

을 지

원하

라.

6.1

. 문

제해

결과

정을

통

해

융합

사

고력

(과학

선호

도,

자기

주도

학

습능

력,

창의

융

합사

고)와

문

제

해결

능

력을

배

양할

수

있도

록 안

내하

라.

▷문

제정

의-

아이

디어

설

계-

아이

디어

선정

-문

제해

결의

과

정을

경

험하

도록

하는

것

▷확

산인

사

고를

유

발하

는

질문

을

제시

하는

것

교육

과학

기술

부,

201

0;

김진

수,

201

2a

7.

실제

인(a

uth

en

tic

) 상

황을

제시

하라

.

7.1

. 실

생활

속

에서

과

학기

술과

연

된

문제

를

안내

하고

학

습자

가

자신

의

문제

로 인

식할

기회

를 제

공하

라.

▷자

신의

생

활

속에

서

봤던

천

체의

모

습을

가

상실

을

통해

경

험하

고,

과

학인

의미

를 발

견하

는 것

박주

외,

201

2;

Joh

nso

n,

et a

l.,

201

4;

경험

탐색

결과

반

7.2

. 학

습자

들이

가

상실

콘

텐츠

를

제작

하고

공유

하는

기회

를 제

공하

라.

▷‘C

oS

pa

ces’

소

트웨

어를

사

용하

여

‘천체

의

모습

’ 한

발

표

자료

를

가

상실

콘

텐츠

로

제작

하고

공

유하

는

것

▷학

습자

가

360

도

카메

라로

자

신이

경

험한

내

용을

촬

하여

동

료학

습자

와

가상

실로

공유

하는

것

백균

, 2

010

; 한

정엽

, 2

016

8.

학습

목표

에 부

합하

는 가

상실

콘텐

츠를

분석

하고

선정

하라

.

8.1

. 문

제해

결과

정을

지

원하

는

가상

실

콘텐

츠의

종류

와 범

를 안

내하

라.

▷‘천

체의

치

’에

한

문제

를

해결

하

는

과제

에서

G

oo

gle

ea

rth

V

R,

So

lar

VR

등

의

다양

한

VR

콘

텐츠

경험

탐색

결과

반

- 8

7

-

를 사

안내

하는

것

상호

작용 의

원리

9.

1인

칭,

교사

, 소

집단

단의

다양

한상

호작

용을

지원

하라

.

9.1

. 학

습자

가

교착

상태

를

겪을

부

분을

미리

분

석하

여

교수

자의

피

드백

을

비

하고

안내

하라

.

▷사

학습

을

통해

학

습자

가

어려

움을

겪는

부

분을

악

하고

교

수자

의

피

드백

내

용과

해

결방

안을

미

리

비

하는

것

▷교

수자

가

학습

자의

학

습과

정을

지

속

으로

모

니터

링하

고

하고

즉

각

인 피

드백

을 안

내하

는 것

김희

수 외

, 20

01;

Mck

ay

& G

laze

wsk

i, 2

017

9.2

. 2-

3인

의

소그

룹으

로

구성

하고

력

으로

지

식을

공

유할

수

있

는

기회

를

제공

하라

.

▷가

상실

기

기의

개

수와

사

양을

고

려하

여

최

3인의

소

그룹

을

구성

하

고 배

치하

는 것

▷력

으로

문

제를

해

결할

수

있

도

록 활

동지

를 구

성하

는 것

▷동

료학

습자

의

상호

피드

백

기회

를

제

공하

는 것

김희

수 외

, 20

01;

Mck

ay

& G

laze

wsk

i; 2

017

;

Mis

ha

ra,

200

9

경험

탐색

결과

반

9.3

. 가

상실

공

간

내

1인칭

상

호작

용을

통해

학

습자

가

스스

로

지식

을

구성

할

기

회를

제공

하라

.

▷가

상실

경

험

탐

색해

야할

포

인

트를

제시

하는

것

▷가

상실

공

간에

서

탐색

한

내용

을

자기

설

명(S

elf-

exp

lan

ati

on

)할

수

있는

기회

를 제

공하

는 것

Ded

e,

Sa

lzm

an

, L

oft

in

&

Ash

, 20

00;

Ma

rtin

-G

uti

erre

z,

Mo

ra,

An

orb

e

-D

iaz,

& G

on

zale

z-M

arr

ero

, 20

17

- 88 -

2 . 1 차 문가 타 당 화

가 . 기 수 업 설 계 략 반 에 한 1 차 문가 타 당 화

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 기 설계 략에 한 타당성을

검증하고 수정․보완하기 해 1차 문가 타당화를 실시하 다. 교육공

학 문가 총 4인이 참여하여 1차 문가 타당화를 진행하 으며, 그 결

과는 <표 Ⅳ-8>와 같다.

문 항문가

평균표

편차CVI IRA

A C D E

타당도 3 3 3 4 3.3 0.5 1.0

0.8

설명력 4 3 3 4 3.5 0.6 1.0

유용성 4 3 2 4 3.3 1.0 0.8

보편성 4 3 3 4 3.5 0.6 1.0

이해도 4 3 3 4 3.5 0.6 1.0

<표 Ⅳ-8> 기 수업 설계 략에 반에 한 1차 문가 타당화 결과

1차 문가 타당화 결과를 살펴보면, 타당성, 설명력, 유용성, 보편성

항목들은 평균 약 3.3~3.5 으로 정 인 편이다. 한 각 문항에 한

CVI값고 IRA값은 .08이상으로 문가의 평가는 타당하고 신뢰할 수 있

는 것으로 나타났다. 하지만 문가 D가 유용성의 문항에 2 (그 지 않

다)를 주었으므로 재검토가 필요할 것으로 보 다. 그 외에 개방형 질문

을 통해 수렴한 설계 략 반에 한 문가의 의견을 정리하면 <표

Ⅳ-9>과 같다.

- 89 -

구분 문가 의견

가상 실 특성

STEAM

교수․학습원리 반

설계원리 설계 략 반에 가상 실 역의 특

성 반

STEAM 수업의 교수학습활동 원리 반

문헌 검토

검토 상 문헌이 비교 오래되어, 최신 가상

실, 가상 실 기반 학습 련 문헌을 추가 검토할

필요성

경험 탐색 내용

반경험 탐색에 한 내용이 충실히 반 될 필요성

설계원리 략의

구조

가상 실의 특성이 드러나는 설계원리 서술 필요

모호하거나 복되는 의미를 가진 설계 략 상

세지침 분리

일부 설계 략 상세 지침 범주에 한 수정 요

망

설계 략 상세지침에 한 시 추가

용어 표 일부 용어 표 이 명확하지 않음

<표 Ⅳ-9> 기 설계 략에 반에 한 문가 의견 종합 결과

나 . 기 수 업 설 계 략 에 한 1 차 문가 타 당 화

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계원리에 따른 기 설계 략

상세지침에 한 1차 문가 타당화 결과는 <표 Ⅳ-10>과 같다. 환

경 구성의 원리, 기술 친숙성의 원리, 경험 확장의 원리, 문제 해결의 원

리, 상호작용의 원리에 한 설계 략 상세지침의 평균은 2.75~4.0

으로 체로 정 인 것으로 나타났다. 한 CVI와 IRA값도 0.8이상으

로 문가 타당화의 타당성과 신뢰성이 입증되었다. 그러나 문가의 검

토결과 26문항 2 (그 지 않다) 이하를 하나라도 받은 문항이 10문

항 있었으므로 재검토할 필요가 있었다.

- 90 -

원리 설계 략 상세지침 평균표

편차CVI IRA

환경

구성의

원리

1. 가상 실 기술을 활용할 환경(시⦁공간,

자원 등)을 검하라. 3.75 0.50 1.0

1.0

1.1. 물리 공간을 활용에 합하게 최 화하

고 가상 실 련 기기와 SW를 구비하고 있

는지 확인하라.

3.50 0.68 1.0

1.2. 문제해결과정에서 도구를 활용할 시간을

하게 분배하라.3.25 0.96 0.8

기술

친숙의

원리

2. 학습자의 수 과 가상 실과 STEAM 수업

에 한 사 경험 여부를 반 하라.3.25 0.50 1.0

1.0

2.1. 학습자가 가상 실 기술 교육용 SW수

업 경험과 STEAM 수업 경험이 있는지 악

하여 설계하라.

3.50 0.58 1.0

2.2. 가상 실 기술 조작에 한 학습자의 수

을 악하라.3.50 1.00 0.8

2.3. 학습자가 수업에 요구하는 바와 선호하는

학습방법을 분석하라. 2.75 0.50 0.8

3. 교수자와 학습자가 가상 실 기술에 친

감을 가지도록 사 학습을 제시하라. 3.50 0.58 1.0

3.1. 교수자는 가상 실 기술의 교육 활용에

익숙해질 시간을 충분히 가지며, 기술에 한

자기 효능감을 가질 수 있도록 비하라.

3.25 0.96 0.8

3.2. 학습자가 도구에 익숙해 질 수 있도록 사

학습을 제시하라.3.75 0.50 1.0

경험

확장의

원리

4. 가상 실 기술을 활용했을 때 학습 효과를

높일 수 있도록 안내하라.3.00 0.82 0.8

1.04.1. 가상 실 기술의 활용성이 높은 학습주제

와 내용을 선정하라. 3.50 1.00 0.8

4.2. 가상 실의 매체 특성에 기인하여 자발

인 흥미와 동기를 유도하라.3.75 0.50 1.0

문제

해결의

원리

5. 기술(T), 공학(E)을 심으로 하여 다른

역(과학(S), 수학(M), 술(A) 등)이 융합되는

주제를 선정하라.

3.75 0.50 1.0

1.05.1. 과학, 기술, 공학, 술, 수학, 인문 과목

2개 이상의 과목 사이의 내용과 과정을 통

합하여 학습 목표와 주제를 설계하라.

3.50 0.58 1.0

<표 Ⅳ-10> 기 설계 략 상세지침에 한 1차 문가 타당화 결과

- 91 -

6. 학습자의 융합 사고 진을 지원하라. 3.50 0.58 1.0

6.1. 문제해결과정을 통해 융합 사고력(과학

선호도, 자기주도 학습능력, 창의융합 사고)

와 문제 해결 능력을 배양할 수 있도록 안내

하라.(교육과학기술부, 2010; 김진수, 2012)

3.25 0.50 1.0

7. 실제 인(authentic) 상황을 제시하라. 3.50 0.58 1.0

7.1. 실생활 속에서 과학기술과 연 된 문제를

안내하고 학습자가 자신의 문제로 인식할 기

회를 제공하라.

4.00 0 1.0

7.2. 학습자들이 가상 실 콘텐츠를 제작하고

공유하는 기회를 제공하라. 3.25 0.96 0.8

8. 학습목표에 부합하는 가상 실 콘텐츠를

분석하고 선정하라. 3.75 0.50 1.0

8.1. 문제해결과정을 지원하는 가상 실 콘텐

츠의 종류와 범 를 안내하라. 3.50 0.58 1.0

상호

작용의

원리

9. 1인칭, 교사, 소집단 단 의 다양한상호작용

을 지원하라. 3.50 1.00 0.8

1.0

9.1. 학습자가 교착상태를 겪을 부분을 미리

분석하여 교수자의 피드백을 비하고 안내하

라.

3.50 0.58 1.0

9.2. 2-3인의 소그룹으로 구성하고 력 으로

지식을 공유할 수 있는 기회를 제공하라.3.75 0.50 1.0

9.3. 가상 실 공간 내 1인칭 상호작용을 통해

학습자가 스스로 지식을 구성할 기회를 제공

하라.

3.75 0.50 1.0

구분

문가 의견 수정사항

표

표 이 어색한 문장 수정

략 1의 조사(~과) 표

<표 Ⅳ-11> 기 설계 략에 한 문가 의견 종합 결과

각 항목에 한 문가 타당화 결과를 바탕으로 기 설계 략 상

세지침의 개선 을 도출하기 해 문가와 심층 인터뷰를 진행하 다.

기 설계 략 상세지침에 한 문가의 의견을 종합하여 정리하면

<표 Ⅳ-11>와 같다.

- 92 -

략에 합하도록

용어 수정

략 2의 ‘소극 인 검’→‘ 극 인 구축; 략 5.1의 ‘문제해결활동’ → STEAM 련 용어인

‘창의 설계활동’

합하지 않거나 모호한

표 의 용어 수정

지침 1.1의 ‘ 악하고 설계하라’ → ‘ 악하라’ 지침 2.2의 시 용어 수정 ‘기기’→‘기기’, ‘wifi’→‘무

선네트워크’ 설계원리에서 ‘~성’ 는 ‘~의 원리’로 용어 통일 지침 9.1의 ‘교착’→‘어려움’ 는 ‘수업곤란’ 지침 ‘2.2’ ‘도구’ → ‘가상 실 기기’ 지침 8.1 ‘범 ’ 삭제

표 이 복되거나

모호한 문장 수정

지침 2.1의 문장 내용의 후 계변경 략 3의 ‘교수자’ 내용 삭제 필요 지침 3.1의 교수자를 주체로 재서술 략 1.3의 ‘학습목표’를 구체 으로 제시 지침 2.1의 ‘물리 공간’, ‘환경’, ‘활용’에 한 구체

서술

내용

원리의 내용에 합한 단계로

조정

지침 6.2, 7.1, 7.2의 설계원리 범주 변경 지침 9.3의 시 ‘자기 설명’에 한 내용 상세 지침

서술

부 한 내용 삭제

지침 1.3, 4.1은 연구의 가정된 내용이므로 삭제

더 한 내용으로 수정

략 1의 ‘기술사용 수 ’과 사 경험여부’로 내용 분리 필요

략 1의 ‘수 ’에 한 상세 기술 지침 3.2 ‘특징’과 ‘ 시’의 상세 기술 략 4,5,8의 지침 2개 이상 구성 략 5의 ‘융합 사고’ 상세 기술 지침 5.1 시 추가 략 7의 ‘안내’의 목 어 추가 기술 략 9의 ‘다양한 상호작용’ 구체 서술 략 6의 ‘실제 인’의미 추가

최신 문헌 반 ‧추가

략 1의 ‘ 력의 질’에 한 상세지침 추가 지침 1.2의 시에 최신 참고문헌 반 지침 1.3, 3.2의 참고 가능한 문헌 시 추가 지침 2.2의 최신 참고문헌 반 경험 탐색 내용

추가 략 9, 지침 9.1, 9.2, 9.3의 가상 실 특성 반 하여

재서술

체 으로 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 기 설계 략 상

세지침에 한 1차 문가 타당화 의견은 크게 표 의 성과 내용의

합성에 한 것이었다. 그 외 추가 의견을 포함하여 구체 으로 살펴

- 93 -

보면 다음과 같다.

첫째, 기 설계원리 설계 략이 반 으로 가상 실과 STEAM의

특징이 잘 드러나지 않아 일반 이고 평이하다는 의견이 가장 많았다.

개념 모형을 통해 기 설계원리를 도출하 지만 그 과정에서 가상 실

의 핵심 인 특징이 반 되지 않았으며, STEAM 수업과의 연 성을

악하기 어렵다는 지 이었다. 그러므로 원리, 략, 상세 지침에 가상

실 기반 학습의 특성을 반 하고, STEAM 수업에서 요구되는 교수학습

활동이나 요소에 한 내용을 강조해야 한다. 설계원리 도출과정을 다시

검하여 가상 실의 기술 특성과 STEAM 수업과의 연 성을 드러낼

수 있도록 수정해야 한다.

둘째, 교수자가 수업 설계를 하는 상임을 유의하여 반 으로 수정

해야한다는 의견이 있었다. 수업 설계원리는 교수자가 주체가 되는 것이

며, 략 3의 지침 3.1과 같이 교수자를 설계 시 고려할 요소로 포함시킨

다면 교수자가 이해의 어려움을 겪을 수 있다는 지 이었다. 이에 수업

설계 략 상세 지침을 활용하는 상자가 교수자임을 가정하고 교수

자를 주체로 한 표 수정이 필요하다. 한 체 으로 모호하고 복

되는 략과 지침이 상당수 존재하여 추가 기술 는 삭제를 통해 수정

할 필요가 있다.

셋째, 선행문헌 검토에 있어 가상 실 기반 학습에 한 최신 문헌을

추가 검토하여 략과 상세 지침을 상세화하라는 권고가 있었다. 이는

선행문헌 검토과정에서 일반 인 가상 실 기술과 STEAM 수업에 한

문헌의 검토가 이루어져, 가상 실 기술의 교육 기능과 특성, STEAM

수업의 교수학습원리가 기 설계 략에 충분히 반 되지 않았다고 단

된다. 따라서 추가 선행문헌 검토를 통해 가상 실, STEAM 련 최신

연구결과를 반 하여 설계원리 략을 보완하기로 하 다.

넷째, 표 과 내용의 측면에서 모호하고 복 인 설계원리와 략을

보완하고 분류가 알맞지 않은 설계 략과 상세지침에 해 재구조화를

할 필요성이 제기되었다. 더불어 설계 략과 상세지침에 사용된 용어와

표 을 보다 명확하게 수정해야한다는 의견이 있었다. 를 들어 [일반

- 94 -

설계원리 설명

1 환경구성의 원리

가상 실 기술 활용을 한 교실의 기반 환

경을 고려하여 사 에 검하고 구축해야 한

다.

2 기술친숙의 원리

학습자가 가상 실 기술의 인터페이스와 조

작에 익숙해지고 학습에 필요한 기능을 익히

기 해 사 에 충분한 연습과 훈련을 제공

해야 한다.

3 경험확장의 원리

실세계에서 불가능하거나 비 실 인 학습

경험을 지원하기 해 가상 실 기술을 활용

하여 학습자의 경험을 확장한다.

4공간 시각표상의

원리

학습자의 정보처리, 이해, 문제 해결을 진

하기 해 개념, 아이디어를 가상공간에 시

각 방식으로 제시하거나 직 표 하도록

구성한다.

5맥락 문제해결의

원리

STEAM 수업에서 학습자가 문제해결과정

을 경험할 수 있도록 실생활과 련된 문제

를 제시하고 가상 실 기술을 활용하여 이

를 진한다.

<표 Ⅳ-12> 1차 문가 타당화 결과를 반 한 가상 실 기반

STEAM 수업을 한 설계원리

설계 략 1]의 ‘학습자 수 ’의 경우 ‘학업성취도’, ‘학습참여도’ 등 해석자

에 따라 다른 의미로 해석될 여지가 다분하며 하 상세 지침의 내용을

구체 으로 드러내지 않는다. 그러므로 상세 서술이 필요한 용어와 문장

에 해 구체 으로 재 서술하거나 삭제해야 한다.

다 . 1 차 문가 타 당 화 에 따 른 수 정 된 수 업 설 계 략

이상의 문가 검토 의견을 통해 2차 수정된 가상 실 기반 STEAM

수업을 한 설계원리는 <표 Ⅳ-12>와 같다. 환경구성의 원리, 기술친

숙의 원리, 경험확장의 원리, 공간 시각표상의 원리, 맥락 문제해결

의 원리, 안내와 피드백의 원리, 력의 원리의 7개의 설계원리로 수정․

보완되었다.

- 95 -

6 안내와 피드백의

원리

가상 실 기술을 활용하는 학습활동을 자연

스럽게 지속하기 해 학습과정을 검하고

즉각 으로 피드백을 제공한다.

7 력의 원리

가상 실 기술 내 는 기술 외 으로 학

습자가 동료, 교수자, 다양한 도구와 활발한

상호작용과 피드백을 지원한다.

기 수업 설계 략에 한 1차 문가 타당화 결과 체로 정 인

평가를 받았으나 평균 2 의 낮은 항목이 있었으며 문가 심층 인터

뷰에서 반 으로 설계 략을 수정할 필요성이 언 되었다. 한 기

설계원리가 수정됨에 따라 기 설계 략을 다시 구조화를 할 필요가 있

다. 따라서 1차 문가 타당화 결과를 반 하여 기 수업 설계 략을

체 으로 수정하 다. 일반 설계 략과 상세지침을 삭제하고 설계원리

에 따라 설계 략을 재구조화하 다. 환경구성의 원리, 기술친숙의 원리,

경험확장의 원리, 공간 시각표상의 원리, 맥락 문제해결의 원리, 안

내와 피드백의 원리, 력의 원리에 따라 27개의 설계 략으로 수정․보

완되었다(<표 Ⅳ-13>).

- 9

6

-

설계

원리

상

세

략

시

1.

환경

구성

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Ⅳ

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- 9

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2.

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원리

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다.

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조작

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- 9

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2.3

. 가

상실

기

술에

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념,

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이

슈,

윤리

문

제,

부작

용

등을

제

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사용

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력감

퇴’

등을

사례

와 함

께 제

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2.4

. 학

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수 있

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습을

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하라

.

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상실

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조

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성에

따

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단계

으로

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습문

제를

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▷단

계

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순

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형

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3.

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3.1

. 가

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3.2

. 다

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텐츠

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와 몰

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도

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화

콘텐

츠를

활

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등

흥

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발하

는 것

4.

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시각

표상

의 원

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의

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결을

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가상

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시각

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다.

- 9

9

-

4.1

. 학

습양

식

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통해

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습자

가 추

상이

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학

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학습

선호

▷F

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(200

1)이

제안

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학습

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범주

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구 활

용

▷‘V

AR

K’웹

사이

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서

등

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용

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4.2

. 학

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.

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자신

이

꿈꾸

는

미래

의

도시

를

가상

실

공간

에

표하

도록

안

내하

는

것

5.

맥락

문제

해결

의 원

리

: S

TE

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수

업에

서

학습

자가

문

제해

결과

정을

경

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수

있

도록

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과

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습자

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. 2-

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7.3

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공유

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것

- 103 -

3 . 2 차 문가 타 당 화

가 . 수 업 설 계 략 반 에 한 2 차 문가 타 당 화

1차 문가 타당화 결과를 바탕으로 수정한 가상 실 기반 STEAM

수업을 한 설계 략 반에 하여 타당성을 검증하고 수정․보완하기

해 2차 문가 타당화를 실시하 다. 문가 비 검토에 참여한 문

가 2명과 1차 문가 타당화에 참여한 문가 2명 총 4인이 참여하여 2

차 문가 타당화를 진행하 으며, 그 결과는 <표 Ⅳ-14>와 같다.

문 항문가

평균표

편차CVI IRA

B C E F

타당도 4 4 4 3 3.8 0.5 1.0

0.8

설명력 4 3 3 4 3.5 0.6 1.0

유용성 4 3 4 4 3.8 1.0 0.8

보편성 3 4 4 4 3.8 0.6 1.0

이해도 3 4 4 3 3.5 0.6 1.0

<표 Ⅳ-14> 설계원리와 설계 략 반에 한 2차 문가 타당화 결과

2차 문가 타당화 결과를 살펴보면, 타당성, 설명력, 유용성, 보편성

항목들은 평균 약 3.5~3.8 으로 정 인 결과를 나타냈다. 한 각 문

항에 한 CVI값고 IRA값은 .08이상으로 문가의 평가는 타당하고 신

뢰할 수 있는 것으로 나타났다. 반 으로 수업 설계 략에 하여

정 인 평가를 받은 이유는 기존의 수업 설계 략보다 양이 감소하

고, 구체 으로 서술되어 이해도가 높아졌기 때문이다. 그 외에 개방형

질문을 통해 수렴한 수정된 설계원리와 설계 략 반에 한 문가의

의견을 정리하면 <표 Ⅳ-15>과 같다.

- 104 -

구분 문가 의견

체 인 구조

설계원리보다는 STEAM 수업의 차나 요소에 따

른 구조화가

각 설계 략과 설계원리의 내용이 알맞지 않는 경

우가 있으므로 재범주화 필요

설계원리 략의

구조

설계원리에서 가상 실의 특성 부각 필요

설계원리 간 수 이 일치하지 않음

설계 략의 시가 상세 지침과 혼재되어 있음

복합 인 의미를 가진 설계 략의 분리 재서술

이 필요

설계 략의 내용‘ 력학습’을 지원하는 구체 인 략이 필요

평가와 연계된 략의 필요

용어 표 일부 용어 표 이 명확하지 않음

<표 Ⅳ-15> 설계원리와 설계 략 반에 한 문가 의견 종합 결과

나 . 수 업 설 계 략 에 한 2 차 문가 타 당 화

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략에 한 2차 문가 타

당화 결과는 [부록 3]에 제시하 다. 2차 문가 타당화 결과를 종합하면

수업 설계 략을 반 으로 수정할 필요가 있다. 특히, 평균이 3.0 미

만이거나 CVI가 0.8 미만인 략들은 삭제하거나 수정할 필요가 있다.

이러한 기 에 따라 수정 삭제가 필요한 설계 략은 <표 Ⅳ-16>와

같다.

- 105 -

설계 원리 상세 략 평균 CVI

1. 환경구성의 원리 : 가상 실 기술 활용을 한 교실의 기반

환경을 고려하여 사 에 검하고 구축해야 한다.3.25 0.75

1.1. 교실의 무선 네트워크를 검하고 활용가능 하도록 구축

하라. 3.25 0.75

1.2. 가상 실 련 기기와 SW를 구비하고 있는지 검하고

활용에 합하게 최 화하라.3.50 0.75

1.3. 가상 실의 교육 활용에 해 충분히 탐색하고 검하

라. 2.75 0.50

2. 기술친숙성의 원리 : 학습자가 가상 실 기술의 인터페이스

와 조작에 익숙해지고 학습에 필요한 기능을 익히기

해 분석을 통해 사 에 충분한 연습과 훈련을 제공해야

한다.

3.50 0.75

2.1. 학습자가 가상 실 기술 교육용 SW수업 경험 여부를

악하라. 3.25 0.75

2.2. 가상 실 기술 조작에 한 학습자의 수 을 악하라. 3.50 0.75

2.3. 가상 실 기술에 한 개념, 사회 이슈, 윤리 문제,

부작용 등을 제시하라. 3.25 0.75

3.2. 다양한 가상 실 콘텐츠를 활용하여 자발 인 흥미와 몰

입을 유도하라.3.25 0.75

4.1. 학습양식 분석을 통해 학습자가 추상 이고, 언어 이고,

선형 인 정보를 어려워하거나 그래 , 이미지의 학습방

법을 선호하는지 악하라.

3.25 0.75

5.4. 실생활 속에서 과학기술과 연 된 문제를 안내하고 학습

자가 자신의 문제로 인식할 기회를 제공하라.3.00 0.75

6. 안내와 피드백의 원리 : 가상 실 기술을 활용하는 학습활

동을 자연스럽게 지속하기 해 학습과정을 검하고 즉각

으로 피드백을 제공한다.

2.75 0.5

6.1. 가상 실 기기 사용에 한 직 가이드(direct guide)

를 제시하라. 2.75 0.5

6.3. 학습자가 어려움을 겪을 부분을 미리 분석하여 교수자의

피드백을 비하고 안내하라.2.50 0.25

<표 Ⅳ-16> 평균이 3.0 미만이거나 CVI가 0.8 미만인 설계원리 략

- 106 -

구분

문가 의견 수정사항

표

어려운 용어를 이해하기 쉬운

용어로 수정

략 4.1의 ‘선형 인 정보’의 이해도를 고려하여 구체 인 내용을 수정

모호한 표 의 용어 수정

략 6.1의 ‘직 가이드’ → ‘안내’

<표 Ⅳ-17> 수업 설계 략에 한 문가 의견 종합 결과

각 항목에 한 문가 타당화 결과를 바탕으로 수업 설계 략에 한

개선 을 도출하기 해 문가와 심층 인터뷰를 진행하 다. 수업 설계

략에 한 2차 문가 타당화 의견을 종합하여 정리하면 <표 Ⅳ-17>

와 같다. 수업 설계 략의 각 항목에 한 2차 문가 타당화 의견은

부분 표 의 성 내용의 합성에 한 것이었다.

먼 , 표 의 측면에서는 교수자가 이해하기 어려운 용어를 구체 이

고 명료한 용어를 사용하여 수정하라는 의견이 있었다. 략 4.1의 ‘선형

인 정보’의 의미가 직 으로 이해될 수 있도록 다른 용어로 수정되

어야 한다. 한 모호한 표 에 한 용어를 구체 인 의미를 나타내는

단어로 변경해야 한다. 략 6.1의 ‘직 가이드’는 교수자가 이해할 때

어떤 방법의 가이드인지가 모호하기 때문에 ‘안내’라는 용어로 변경하고

구체 인 사례를 추가해야 한다.

다음으로 내용 인 측면에서는 수업설계 반에 한 의견과 비슷한

내용이 언 되었다. 설계원리의 삭제 수정에 해 원리 1, 2, 6은 수

이 다른 원리들과 동일하지 않으며 복되는 경향이 있다고 하 다.

한 원리의 수정이나 삭제에 따라 략들의 재 범주화가 되어야 한다는

의견이 있었다. 그리고 본 연구가 가상 실 기술의 활용을 이미 가정하

고 있으므로 략 3.2와 5.4는 불필요한 내용을 삭제하고 재구성해야한

다. 략 4.1의 경우 ‘학습 양식’을 악하는 것이 수업설계가 될 수 없으

며 악한 이후의 한 지원방법을 제시하는 것이 바람직하다는 문

가의 의견이 있었으므로 변경해야 한다.

- 107 -

구분

문가 의견 수정사항

내용

설계원리 삭제 수정

원리6 삭제 원리1과 원리2는 수정 는 삭제

설계 략 삭제 략 6.3 삭제 략1.1,1.2,1.3과 략 2.1,2.2,2.3 수정 는 삭제

더 한 내용으로 수정

략 3.2의 가상 실 기술 활용은 이미 가정된 내용이므로 ‘지원’에 을 맞추어 수정

략 4.1은 학습양식을 악한 후 지원 략으로 수정

략 5.4에서 과학기술의 연 성은 이미 가정된 내용이므로 실생활과 련된 주제나 문제를 선정하는 내용으로 수정

범주 변경 략 6.1, 6.2을 원리 7에 포함

시 추가 략 8.1의 구체 인 사례를 추가

다 . 2 차 문가 타 당 화 에 따 른 수 정 된 수 업 설 계 략

2차 문가 타당화 결과에 의하여 수업 설계원리와 설계 략을 수정하

다. 2차 문가 타당화 결과 반 으로 정 인 피드백을 받았지만

1차 문가 타당화에서 개선해야 할 사항과 마찬가지로 략의 구조와

배치를 변경하고 구체 으로 략을 풀어서 기술하거나 시를 추가할

필요성이 제기되었다. 먼 , 2차 문가 타당화를 반 하여 수업 설계원

리를 수정한 사항들을 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 수업 설계원리에서 원리 간 수 이 일치하지 않다는 의견을 반

하여 ‘환경구성의 원리’와 ‘기술 친숙성의 원리‘를 삭제하 다. 환경구

성의 원리와 기술 친숙성의 원리는 가상 실의 교육 어포던스나

STEAM 수업 설계원리를 반 한다고 보기 어려우며 경험 탐색을 통

해 도출된 원리이다. 수업 설계를 해 교수자가 고려할 을 원리로 도

출한 것이기 때문에 가상 실의 특성이 어떻게 수업을 진할 수 있는지

- 108 -

[그림 Ⅳ-2] 수업 설계원리 도출을 한 수정된 개념모형

에 한 타 설계 원리와 차별성을 가지고 있다. 그러므로 설계원리에서

가상 실과 STEAM 수업의 특성과 핵심 요소를 반 하기 해 불필요

한 내용은 삭제하 다.

둘째, 가상 실의 교육 어포던스와 STEAM 수업의 설계원리의 연계

성을 반 하여 기 개념모형을 수정․보완하 다. 1차 문가 타당화의

결과로 수정된 수업의 설계원리는 가상 실의 핵심 인 특징 반 이 미

흡하며, STEAM 수업 설계원리와의 직 인 연 성을 악하기 어려

웠다. 이에 2차 문가 타당화 결과 수정된 수업 설계원리의 이해를 돕

기 해 가상 실의 교육 어포던스와 련된 STEAM 수업의 설계원

리의 연 성을 수정된 개념모형([그림 Ⅳ-2])으로 도출하 다.

셋째, ‘상호작용의 원리’가 학습자간 상호작용과 학습자와 가상 실의

1인칭 상호작용을 모두 포함하고 있어 의미가 모호하기 때문에 ‘능동

몰입의 원리’와 ‘ 력의 원리’로 분리하여 수정․보완하 다. 한 기존의

- 109 -

‘안내와 피드백의 원리’가 문제해결과정에서 자연스럽게 구 되는 것이므

로 삭제하고 ‘맥락 문제해결의 원리’와 ‘ 력의 원리’에 포함시켰다. 이

와 같이 2차 문가 타당화 결과를 반 하여 수정된 가상 실 기반

STEAM 수업을 한 설계원리와 구체 인 내용은 다음 <표 Ⅵ-17>와

같다.

설계원리 설명

1

공간 시각

표상(spatial visual

representation)의

원리

학습자의 정보처리, 이해, 문제 해결을 진

하기 해 개념, 아이디어를 가상공간에 시

각 방식으로 제시하거나 직 표 하도록

구성한다.

2경험확장(extend

experience)의 원리

실세계에서 불가능하거나 비 실 인 학습경

험을 지원하기 해 가상 실 기술을 활용하

여 학습자의 경험을 확장한다.

3능동 참여(active

engagement)의 원리

가상 실에의 몰입과 1인칭 상호작용을 통해

흥미와 동기를 유발하고 능동 참여를 진

한다.

4

맥락 문제해결

(contextual problem

solving)의 원리

STEAM 수업에서 학습자가 문제해결과정을

경험할 수 있도록 실생활과 련된 문제를

제시하고 가상 실 기술을 활용하여 이를

진한다.

5력(collaboration)의

원리

가상 실 기술 내 는 기술 외 으로 학습

자가 동료, 교수자, 다양한 도구와 활발한 상

호작용과 피드백을 지원한다.

<표 Ⅳ-18> 2차 문가 타당화 결과를 반 한 가상 실 기반

STEAM 수업을 한 설계원리

다음으로 2차 문가 타당화 결과를 구체 으로 반 하여 수업 설계

략을 개선한 사항들은 다음과 같다.

첫째, 각각 설계 략을 포 하는 거시 인 구성요소를 제시하 다. 각

각의 거시 인 구성요소는 STEAM의 구성요소(백윤수 외, 2012; 조향

숙, 2012)인 ‘내용 융․통합 상황 제시’, ‘창의 설계’, ‘감성 체험’으

로 제시하 다. 한 각 구성요소별 세부 범주는 경험 탐색의 분석틀

- 110 -

로 사용하 던 STEAM-PCK(김방희, 김진수, 2012)를 참고하여 구분하

다. ‘내용 융․통합 상황제시’는 ‘교육과정지식’과 ‘내용지식’으로 구

분하 으며 ‘창의 설계’는 ‘교수방법지식’과 ‘평가지식’으로 분류하여 제

시하 다. 그리고 ‘감성 체험’은 ‘학습자 지식’과 ‘상황 지식’으로 나

어 략을 재구조화하 다. 이와 같이 STEAM의 수업 구성요소에 따라

설계 략을 범주화하여 이해를 증진시키고 문가 의견을 반 하여

STEAM 수업의 특성을 드러내었다.

둘째, 범주에 따라 설계 략을 재구성 는 세분화하여 서술하 다.

를 들어 원리 1,2와 략들에 해서 삭제하라는 문가의 의견이 있었

지만, 1차 문가 타당화시 련 내용이 타당하다는(평균: 3.25 이상,

CVI: 0.8 이상)결과가 도출되었기 때문에 일반 설계 략으로 재구성하

다. 그리고 원리 7 ‘상호작용의 원리’를 일반 설계 략 6으로 재구성하여

구체 인 의미를 나타내었다.

셋째, 시와 상세지침이 모호하다는 의견을 반 하여 시에서 상세

지침이 될 수 있는 내용은 상세 설계 지침으로 재구성하 고 복되고

모호한 내용을 구분하 다. 한 필요한 지침을 추가하 으며 추가된 설

계 략 상세 설계 지침은 ‘진하게’, ‘ ’ 서식을 추가하여 제시하

다. 를 들어 기존 설계 략 3.1의 시로 제시된 것을 설계 략 2의 상

세 설계 지침 2개로 구분하여 구체 으로 서술하여 이해를 증진시켰다.

그리고 력학습의 지원에 한 내용이 추가되어야 한다는 문가의 의

견을 반 하여 설계 략 12를 제시하 다. ‘평가 연계’의 보완 의견에

해서도 ‘창의 설계’의 ‘평가 지식’ 범주가 신설됨에 따라 이에 맞게 설

계 략과 상세지침을 추가하 다.

넷째, 각 설계 략에 용된 원리를 표시하는 범주를 추가하 다. 설

계 원리와 설계 략 간의 연계성을 드러내기 함이다. 이를 통해 교수

자는 설계 원리와 설계 략을 분 하여 인식하지 않고 연결하여 이해할

수 있다.

2차 문가 타당화 결과를 반 한 가상 실 기반 STEAM 수업을

한 설계 략은 <표 Ⅳ-18>와 같다.

- 1

11

-

구성

요소

일

반

설계

략

상세

설

계 지

침용

원리

내 용

융 ‧ 통 합

상 황 제 시

교육

과정

지식

1.

과학

(S),

기

술(T

),

공학

(E),

술

(A),

수

학(M

)의

과목

2개

이상

의

과목

의

내용

과

과정

을

통합

하여

재

구

성하

라.

과

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기본

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개

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토

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련

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가

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응용

하여

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주제

와

목표

를

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라.

원리

4

기술

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.

내용

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2.

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1,2

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자료

로

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가 포

함된

내용

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선정

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.

3.

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실

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- 115 -

범주 교수자 반응 세부 내용

강 수업의 효과성

가상 실 기술이 신선하여 학생들이 흥미로워하

고 수업에 집 한다.

학습자 심의 조사․탐구이 잘 이루어 진 것 같

다.

가상 실을 통해 실제 인 체험을 할 수 있어서

학습에 효과가 있을 것 같다.

<표 Ⅳ-20> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한

수업 반에 한 교수자 반응

4. 외 타 당 화

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수업이 끝난

후 교수자와 학습자의 반응을 조사하 다. 반구조화된 면담지와 설문지

를 활용하여 수업 반의 만족도, 설계 략의 강 , 약 , 개선 에 해

심층 으로 알아보았다.

가 . 설 계 략 에 한 교 수 자 반 응

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수업을 설계

하고 실행한 교수자를 상으로 수업의 반 인 만족도, 개별 설계 략

에 한 강 , 약 , 개선 에 한 면담을 진행하 다. 본 연구에 참여

한 교수자는 1명이므로 면담의 질 분석 결과를 제시하 다. 교수자 반

응을 분석한 결과를 살펴보면 다음과 같다.

1 ) 설 계 략 을 용 한 수 업 반 에 한 교 수 자 의 반 응

교수자와 심층면담을 통해 도출된 가상 실 기반 STEAM 수업 반

에 한 반응을 강 , 약 , 개선 으로 분석하고 정리하 다. 구체 인

내용은 <표 Ⅳ-19>와 같다.

- 116 -

략의

활용 가능성

가상 실 기술을 수업상황에 활용하고자 할 때

유용할 것 같다.

단순히 체험활동을 하는 것이 아니라 학습을

진하는 도구로 가상 실 기술을 활용할 수 있게

한다.

약

비의

어려움

기술 인 제한 을 해결하는 것이 어렵다.

수업에 사용하는 자료와 도구의 양이 많았다.

수업의 부담감

수업 시간이 부족하다.

기술 으로 문제가 생겨 활동을 원활하게 연결하

지 못하는 경우가 빈번했다.

가상 실 체험하고 있지 않는 학생에 한 지원

이 부족했다.

향후 용

가능성

다른 학습주제에도 가상 실 기술과 략이 활용

될 수 있을지 의문이다.

개선

방안

수업 사례

공유

가상 실 기반 학습이 기단계인 만큼 설계 략

을 활용한 수업의 사례를 많이 공유한다.

교사의 노력

수업 비과정에서 교사의 비 노력이 많이 필

요하다.

학습자에게 미리 안내하고 독려해야 한다.

학기 도입 학기 에 가상 실 기술을 하고 익숙해지도록

한다.

기기 확보 가상 실을 지원하는 기기의 확보를 통해 1인 1

기기로 활동할 수 있도록 해야 한다.

평가 연계 가상 실을 통한 학습을 하고 나서 이것을 평가

와 연계하여 외 인 동기부여를 해야 한다.

설계 략을 용한 가상 실 기반 STEAM 수업의 강 은 첫째, 설계

략을 용한 가상 실 기반 STEAM 수업이 효과 이었다는 이다.

학생들에게 가상 실 기술이 신선하기 때문에 그 자체로 흥미로운 수업

이 되었다는 것이다. 이에 학습에 동기부여가 되어 그만큼 학습과정에

몰입되는 모습을 보 다고 하 다. 한 사진과 동 상, 텍스트 기반의

조사․탐구 활동보다 훨씬 실제 인 활동이 이루어져 학습자들이 극

으로 참여한다고 언 하 다. 다양한 자료가 있어 단순 조사활동보다 심

- 117 -

층 인 탐구 활동이 이루어져 학습 성취에도 효과 이었을 것 같다고 하

다. 둘째, 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략은 가상 실을

활용한 수업을 진행하는 다른 교수자도 유용하게 활용할 것이라고 하

다. 가상 실 기술이 최신 테크놀로지이고 도입 기 단계이기 때문에

활용하고자 하는 교수자는 ‘ 보자’라 가정할 수 있다. 이에 본 설계 략

을 가상 실 활용 수업을 하는 보 교수자들에게 필요할 것이라고 하

다. 한 가상 실 기술이 단순 체험형 활동에 그칠 수 있어 체 인

학습활동과 분리될 수 있는 험성이 있다고 언 하 다. 그러므로 학습

을 진하는 매체로 가상 실을 활용하기 해서는 짜임새 있는 수업설

계를 해야 한다고 하 으며, 이 과정에서 가상 실 기반 STEAM 수업

설계 략이 필요하다고 하 다.

구 카드보드로 가상 실을 체험하면 학생들은 재미있잖아요. 근데 이

것을 수업에 사용할 때 주의할 이 단순 체험으로 끝날 가능성이 있다

는 것 같아요. 그런데 이 게 설계 략에 따라서 수업을 설계하면 가상

실 기술로 탐구활동도 스스로 해보고 발표 자료로 만들어서 공유할 수

있잖아요. 가상 실 기술이 별개가 아니고 수업과정에 녹아들 수 있게 설

계하는 것이 요하다고 생각해요. 략이 없었으면 막막했을 거 요.

수업 설계 략을 용한 수업의 약 으로 가장 많이 언 된 것은 기술

인 활용의 어려움이었다. 교실에서 기술 인 제한 이 많기 때문에

비과정에서 문제 을 악했다고 해서 교사가 완벽하게 보완하기 어렵다

는 것이었다. 한 다수가 한 번에 활용하기 때문에 네트워크가 끊기거

나 기술 문제 으로 원활히 작동이 되지 않으면 수업의 흐름이 끊기는

상이 있다고 하 다. 이러한 기술 인 문제 은 교사들이 가상 실을

활용하려고 할 때 주 하게 되는 가장 큰 요인일 것이라고 하 다. 둘째,

활용하는 수업 자료의 양이 많아 수업을 비하고 활동을 이끌어 나가는

것이 부담스러웠다는 의견이 있었다. 가상 실 기술의 활용이 학습자들

- 118 -

과 교수자 모두 처음이기 때문에 익숙해지기 한 사 활동을 학기 에

진행하기에는 어려움이 있었다고 하 다. 기술 활용과 활동 안내를 자세

히 하기 해 수업 자료를 구성하다보니 양이 방 해져서 학습자들이 부

담감을 느낀 것 같다고 아쉬워하 다. 셋째, 가상 실 기술과 본 설계

략이 다른 학습 주제에도 용될 수 있는 가능성에 해서 회의 인 의

견이었다. 활용 가능한 가상 실 콘텐츠가 제한 이기 때문에 모든 학습

주제에 용되기 무리일 것 같다고 하 다.

만약 연구자가 없었다면 제가 이런 수업을 스스로 설계해서 아이들과

할 수 있었을까? 란 생각이 들어요. 일단 기술 인 문제가 부담스러워요.

교실은 wifi도 없고 스마트폰도 부족한데 이러한 문제를 교사가 혼자 해

결해야한다는 것이 힘들죠. 음.. 수업 할 때도 자꾸 끊기고 그러니까 힘들

고.

모둠 당 1 밖에 없으니까 소그룹 활동으로 한다고 해도 한 학생이

가상 실 체험할 때 다른 학생들은 다른 걸해야 한다는 것이 좀 이상하

게 느껴지기도 했고. 원래 가상 실이라는 것이 HMD를 끼고 몰입해서

야 되는 건데 동시에 모든 학생이 안 된다는 게 좀 힘들었죠.

지속성에 해 고민이 있어요. 다른 교과와 매 단원을 가상 실로 할

때 과연 이것이 끌고 갈 수 있는 힘이 있는 콘텐츠인지는 고민이 들어요.

이와 같은 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수

업의 약 을 개선하기 한 방안으로 첫째, 수업 사례를 공유해야 된다

고 언 하 다. 가상 실의 기술이 도입기이고 앞으로도 많은 콘텐츠들

이 개발될 것이므로 교육 장의 새로운 학습 매체로 활용될 가능성이 크

다. 그 지만 와 같은 어려움으로 주 하는 경우가 있으므로 가상 실

기반 수업사례를 많이 공유한다면 도움이 많이 될 것이라는 의견이 있었

다. 둘째, 교사의 노력이 많이 필요하다고 하 다. 가상 실의 교육 효

- 119 -

과성에도 불구하고 기술 인 한계에 부딪 주 하게 문제를 극복하려는

노력이 필요하다는 것이다. 한 단순 체험이 아닌 학습과정의 하나로

가상 실을 활용할 수 있도록 수업 설계와 자료 비에 노력을 기울여야

한다고 하 다. 학습자와 학부모에게도 가상 실 기술 활용에 한 충분

한 안내가 있어야 조를 받을 수 있을 것이라 하 다. 셋째, 다양한 학

습 과정에 지속 으로 활용하기 해 학기 가상 실 경험을 하고 활

용방법에 익숙해지도록 해야 한다는 것이다. 넷째, 평가와의 연계를 통해

가상 실 기반 학습에 한 학습자들의 외 동기를 유발해야한다고 언

하 다. 평가와의 연계가 약하여 학습자들이 활동을 지루해하거나 학

습에 도움이 되지 않는다고 생각하는 경우가 있다고 하 다. 평가와의

연계를 해서는 먼 가상 실의 기술 조작 수 이 학습성취도에

향을 미치지 않도록 학기 충분히 익숙해지는 시간이 필요하다고 언

하 다. 그 외에도 가상 실 기술의 특성상 1인 1 의 기기를 확보해야

학습효과가 극 화 될 수 있을 것이란 의견이 있었다.

가상 실이 학습에 도움을 수 있다는 가능성을 봤기 때문에.. 무엇

보다 아이들이 재미있어하니까. 기술 인 문제는 한계로 인식하지 말고

이것을 이번 수업 설계할 때처럼 극복하려고 노력해야 될 것 같아요. 그

리고 단순 체험으로 끝나지 않게 활동 구성에도 신경을 많이 써야 하구

요.

학기 에 가상 실에 익숙해지는 시간을 가졌으면 좋겠어요. 학생들

간에 수 이 무 달라서. 그것을 평균 으로 맞춰주는 시간을 가지면 계

속 활용할 수 있지 않을까요.

평가와 연계가 필요해요. 이 부분은 더 고민을 해야 할 부분이라고

요. 가상 실을 활용한 수업이 일시 인 이벤트로 끝나지 않으려면 평가

나 보상과 연계가 되어야 할 것 같아요. 그러려면 조작하는 능력이 비슷

해야겠죠.

- 120 -

2 ) 개 별 설 계 략 에 한 교 수 자 반 응

가상 실 기반 STEAM 수업의 설계 략에 한 개선을 하여 교수

자와의 심층 면담 개별 설계 략에 해당하는 내용을 심으로 분석하

다. 그 결과 교수자는 감성 체험 거의 설계 략에 효과성을 느낀

반면, 창의 설계 거의 평가에 한 설계 략과 내용 융․통합 상

황 제시 거의 설계 략이 미흡하다고 느낀 것으로 나타났다. STEAM

수업의 구성요소에 따른 일반 설계 략 상세 설계 지침에 한 교사

의 반응을 정리하면 다음과 같다.

먼 교사는 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략이 교수자들에게

효과 일 것이라는 반응을 보 다. 가상 실 기술이 학교 장에서는 매

우 생소하기 때문에 많은 교사들을 ‘ 보자’라고 가정할 수 있다.

STEAM의 구성요소에 따른 일반 설계 략 상세 설계 지침은 좋은

가이드가 될 수 있을 것이라는 의견이었다. 그러나 기존의 수업과는 달

리 사 에 비해야할 요소가 많고 새로운 기술을 사용해야 한다는 부담

감 때문에 보편 으로 확산될 수 있는지에 해서는 부정 인 의견을 나

타내었다. 이에 해 교사가 극 으로 새로운 기술을 받아들이는 노력

과 먼 비를 하는 것이 요하다고 언 하 다.

설계 략이 없었다면 막연했을 거 요. 수업의 일부? 이벤트?처럼 했

을텐데 모든 수업의 요소를 고려해서 설계 할 수 있으니까 굉장히 의미

있는 수업이 된 것 같네요.

참신하고 신선한 수업인 것은 알겠지만, 모든 학 내에서 다하기에는

무리가 있을 것 같아요. 만약 일반 교사들이 이 수업을 한다면 이 게 까

지 설계 략을 맞춰서 할 수 있을까...

다음으로 학습자에게 설계 략을 용한 수업이 효과가 있었다는 반응

을 보 다. 가상 실 기술 자체가 학습자의 흥미와 동기를 유발할 수는

있었겠지만 짜임새 있는 STEAM 수업이 되려면 설계 략이 필요하다고

- 121 -

범주 교수자

반응세부 내용 략

내용

융․통합

상황

제시

상세

지침

추가

학습자가 제시된 문제를 자신의 삶과 연결하

기 해서는 교사의 유도하는 질문이 필요

략

3

시

추가

주제와 목표의 시를 2-3개 정도 제시된다

면 이해에 도움이 될 것 같음

략

1

‘가상 실 기술의 활용성이 높은 주제와 내용’

에 한 시 필요

략

2

‘실제 인 문제’에 한 시 필요 략

3

창의

설계

평가

연계

강화

학습자의 참여를 유도하는 ‘내재 /외재 보

상’에 련된 내용 추가 필요추가

상세

지침

추가

수정

‘즉각 인 피드백 제공’ ‘분 기 조성’이 수

업 설계 략인 것 같지 않아서 수정 필요

략

6

활동지가 개별로 제공되다 보니 력학습이 략

<표 Ⅳ-21> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 개별 설계 략의

개선 에 한 교수자의 반응

언 하 다. 사 학습 활동이 충분한 시간 이루어졌기 때문에 학습자들

이 학습에 가상 실을 활용하는데 익숙하 고 교사들이 미리 비해야

할 부분을 명시하여 차질 없이 수업을 진행할 수 있었다는 것이다.

사 학습이 충분했기 때문에 제한된 시간 안에 이 정도로 수업이 가

능했던 것 같아요. 아이들도 굉장히 생소하기 때문에 다양한 어 이나 구

카드보드를 다룰 때 충분한 연습이 필요하죠. 코스페이시스도 한두번

연습하고 본 수업으로 넘어가니까 이 게 좋은 결과물이 나오는 것이 가

능했죠.

교수자의 반응을 분석한 결과로 드러난 가상 실 기반 STEAM 수업

을 한 개별 설계 략의 개선 은 다음 <표 Ⅳ-20>와 같다.

- 122 -

잘 안되었는데 련된 설계 지침 추가 필요 6

‘다양한 평가 방법’에서 학습 과정에 한 평

가도 필요함

략

7

시

추가

‘가상 실을 활용하여 구체 시각화’가 필요

한 내용에 한 시 추가

략

4

‘가상 실에 표 제작’에서 활용하는 도구

뿐만 아니라 구체 인 활동의 시 필요

략

5

감성

체험

체

구조

변경

감성 체험의 학습자 지식과 상황 지식 부분

이 수업 비 단계에 주로 해당되므로 수업

설계 과정을 고려했을 때 앞부분에 배치하는

것이 바람직함

략

9,10,11,

12

상세

지침

추가

수업에서 가상 실에 신기해하지 않고 학습

콘텐츠에 집 하기 해서는 사 에 학습자가

자유롭게 가상 실을 탐색할 수 있는 기회가

필요

략

10

표

수정

‘단계별 사 활동’→‘단계별 사 연습문제’가

더 합해 보임

략

10

시

추가

학습자 분석의 도구와 방법 시 필요 략

9

‘직 인 설명과 시연을 제공하라’에서 시

를 추가하고 ‘미러링(mirroring)을 통해 시연

해야 함’을 강조

략

10

‘가상 실 련 기기 구비 여부를 검’에서

어떤 부분을 검해야하는지 더 구체 으로

알려주는 시 필요

략

11

나 . 설 계 략 에 한 학 습 자 반 응

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수업에 참여

한 학습자를 상으로 설문과 심층면담을 시행하 다. 학생들은 27명이

므로 설문으로 반 인 반응을 알아본 후 부족한 내용을 일부 학생들과

심층면담을 통해 악하고 보완하는 방식으로 이루어졌다. 설문은 수업

- 123 -

문항 범주 항목 수 평균 분산

수업 반의

만족도 5문항 4.81 .157

개별 설계 략의

유용성11문항 4.97 .088

<표 Ⅳ-22> 학습자 반응 평가 문항의 기술통계 분석 결과

번호 문 항 평균 표 편차

1 나에게 가치 있는 경험이었다. 4.81 0.47

2 많은 것을 배울 수 있었다. 4.89 0.31

3 수업을 하고 있다는 상황이 좋았다. 4.96 0.19

4배운 학습 정보와 지식이 성 향상에 도움

이 되었다. 4.44 0.68

5 다른 사람에게 극 으로 권장할 것이다. 4.70 0.60

<표 Ⅳ-23> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한

수업 반에 한 학습자의 반응

반의 만족도, 개별 설계 략의 유용성, 강 , 약 , 개선 에 한 문항

으로 이루어졌으며 심층 면담을 통해 의견을 수집하 다. 학습자의 반응

평가 문항에 한 기술통계 분석 결과는 아래의 <표 Ⅳ-21>과 같다.

1 ) 설 계 략 을 용 한 수 업 반 에 한 학 습 자 반 응

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수업 반에

서의 학습자 반응을 알아보기 한 설문지는 만족도(1-3,5번 문항), 학습

성취도(4번 문항)의 총 5문항으로 구성되었다. 학습자는 각 문항에 해

동의하는 정도에 따라서 5 척도(매우 그 다: 5 , 그 다: 4 , 보통이

다: 3 , 그 지 않다: 2 , 그 지 않다: 1 )로 응답하 다. 학습자

의 응답을 분석한 결과는 <표 Ⅳ-22>와 같다.

- 124 -

범

주

학습자

반응세부 내용

빈

도

강

학습경험

확장 평소에 가거나 해보지 못할 것을 할 수 있다. 14

몰입 인

학습

실제로 체험을 할 수 있어 생생한 학습이다. 8

평면으로 보는 것보다 실감나는 학습이다. 3

내가 움직이는 로 볼 수 있어서 집 이 되었다. 1

몰입할 수 있다. 1

<표 Ⅳ-24> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한

수업의 강 , 약 , 개선방안에 한 학습자의 반응

각 설문 문항의 평균은 4.44 에서 4.96 으로, 부분의 학습자들이

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 용한 수업 반에 만

족한 것으로 드러났다. 특히 학습자들은 가상 실 기반 수업 활동 그 자

체가 흥미롭고 좋았으며(M=4.96, SD=.19), 짧은 수업 시간 안에 많은 것

을 배울 수 있었다는 (M=4.89, SD=.31)에 해 가장 정 으로 반응

하 다. 한 부분의 학습자들이 가상 실 기반 수업 활동이 자신에게

가치 있는 경험이라고 생각하 으며(M=4.81, SD=.47), 이에 다른 학습자

들에게도 극 으로 가상 실 기반 학습을 권장할 것(M=4.70, SD=.60)

이라고 응답하 다.

2 ) 설 계 략 을 용 한 수 업 반 의 강 , 약 , 개 선 방 안 에 한

학 습 자 의 반 응

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략이 용된 수업 반의

강 , 약 , 개선방안에 한 개방형 설문 문항과 면담에서는 보다 다양

하고 심층 인 학습자의 의견이 도출되었다. 개방형 설문 문항에 한

학습자의 반응 결과는 사한 후 키워드 심의 코딩을 하여 범주화

정리를 하 다. 최종 으로 정리된 개방형 문항에 한 학습자의 응답

결과는 <표 Ⅳ-23>와 같다.

- 125 -

학습의

효과성

수업에 한 집 도가 높아진다. 2

여러 과목이 연 되어있어 도움이 되었다. 2

만족스러운 학습이었다. 2

직 만들어보니 내용에 한 기억이 더 잘난다. 1

문제해결에 도움이 되었다. 1

흥미 유발

평소에 하지 못하는 수업이기 때문에 흥미롭다. 8

신기하고 좋은 경험이다. 2

재미있다. 4

최신의 기술에 해 알 수 있는 시간이었다. 1

학습의

효율성시간과 노력을 약한다. 5

약

기술

부작용

오래 사용할 시 어지럽고 멀미할 것 같다. 14

이 피로하고 나빠지는 것 같다. 4

기술

활용의

불편

기기가 없으면 학습이 불가능하다. 2

잘 조작과 작동이 되지 않아 불편했다. 3

모둠

활동의

어려움

모둠당 1개여서 친구가 체험하고 있을 때 기다리기

지루했다.4

다양한

활동의

부족

다양한 콘텐츠가 부족하다. 1

학습자들이 흥미 있는 내용에 해서 다루지 않았

다1

조작의

어려움조작법이 어려워서 잘 하기 어려웠다. 1

시간의

부족시간이 부족하여 충분히 활동하지 못했다. 1

없음 없다. 3

개

선

없음 없다. 9

기술

문제 개선

무선 네트워크 없이 사용할 수 있어야 한다. 1

멀미 상이 개선되어야 한다. 7

멈추거나 작동이 어려운 이 고쳐져야 한다. 4

기기 확보 학생 모두에게 기기를 제공해야 한다. 2

활동의 재 는 활동을 더 많이 하고 싶다. 4

- 126 -

다양화 학습자의 흥미, 심과 련된 활동을 해야 한다. 1

다양한 콘텐츠를 활용했으면 좋겠다. 3

시간 확보 수업 시간을 더 늘려야 한다. 3

휴식 시간이 필요하다. 1

평가 연계 학습하는 내용이 평가(시험)과 련이 있어야 한다. 1

학습자료의

한 양학습지가 무 많아서 여야 한다. 1

먼 , 수업의 강 측면에서 학습경험이 확장되었다는 의견이 가장 많

았다. 평소에 가보지 못하거나 경험하지 못해본 것을 체험할 수 있었다

고(14명) 하 다. 다음으로 많은 학생들이 실제 이고 생생한 학습을 할

수 있었으며(8명), 평면으로 보는 것보다 실감나서(3명) 학습상황에 몰입

할 수 있었다고 하 다. 이와 련하여 면담에서 도출된 학습자들의 구

체 인 반응은 다음과 같다.

그 나라에 해서 실제로 가본 느낌이 들어서 지식이 훨씬 많아 진 것

같아요.(학생 E)

평소에 가보지 못한 곳을 한 번에 보고 알지 못했던 곳도 가보고 해서

좋았고 직 가는 것보다 훨씬 더 좋은 것 같아요.(학생A)

실제고 가보기 어려운 곳도 직 간 것처럼 볼 수 있어서 좋았어요.(학

생 B)

그냥 책으로 보거나 사진으로 보는 것보다 직 VR로 보니까 더 생생

했던 것 같고...(학생 A)

거기에 있는 것처럼 실감이 났습니다.(학생 C)

내가 실제로 보고 있는 것처럼 느껴져서 무 좋았어요.(학생 D)

한 학습에의 흥미 유발에 련하여 평소에 경험하지 못하는 학습 방

법이므로 매우 흥미로웠으며(8명), 신기하고(2명), 재미있었다(4명)는 의

견이 있었다. 더불어 학습의 효과성에 한 의견으로는 수업에 한 집

- 127 -

도가 높아졌으며(2명), 만족스러웠다는 것(2명)이 있었다. STEAM 수

업에서 여러 과목이 연 되어 있어서 학습에 도움이 되었다는 의견(2명)

도 있었다.

여러 과목과 연 이 있어 수업에 한 흥미가 더 높아지고...(학습자 E)

사회, 미술 등 다양한 과목에 도움이 되었어요.(학습자 A)

평소에 하지 못하던 수업을 해서 흥미로웠어요.(학습자 B)

더욱 재미있기 때문에 수업에 한 집 도가 높아지는 것 같아요.(학습

자 C)

특히 사회공부나 이런 공부를 할 때 좀 더 학습 증진에 도움이 되는

것 같습니다. 학습자(F)

특히 발표 자료를 가상공간에 표 하는 활동을 통해 학습 내용에 한

이해와 기억이 잘되었다는 내용(1명)과 문제를 정의하고 해결하는 과정

에서 가상 실이 유용했다는 의견(1명)은 개방형 문항과 면담의 결과로

도출되었다.

친구과 같이 조사한 것을 코스페이시스로 만드니까 사진을 뭘 쓸까, 어

떤 내용을 말할까 고민을 하게 돼서 공부가 잘 된 것 같아요.(학습자 A)

그냥 책을 던져 다음에 지 까지 풀으라고 주셨던 문제를 풀라고 하

면 완 그 문제를 풀 때 오래 걸리고, 이 문제를 왜 풀어야 하는지 이해

를 못했을 것 같은데 직 VR을 활용해서 문제를 푸니까 좀 더 문제를

푸는 것에 도움이 되었어요.(학습자 B)

학습지에 나온 문제들이 다른 나라에 한 특징을 물어봤는데, VR로

보니까 쉬웠어요.(학습자 C)

그 외에도 학습의 효율성의 측면에서 가상 실로 학습을 하는 것이 시

간과 비용 인 측면에서 매우 효과 인 방법이라는 것 등이 가상 실 기

반 STEAM 수업 설계 략을 용한 수업 반의 강 으로 나타났다.

- 128 -

그리고 면담을 통해 가상 실이 최신의 첨단 기술이기 때문에 수업시간

에 경험한 것만으로도 학습에 도움이 되었을 것 같다는 의견(1명)도 추

가 으로 드러났다.

직 가려면 시간이 많이 걸리지만 가상 실로 하니 시간을 많이 약

할 수 있다.(학습자 E)

돈을 들이지 않고 세계의 많은 장소들을 경험해 볼 수 있어서 편하고

재미있었어요.(학습자 F)

시간과 비용을 약하며 다양한 활동을 할 수 있고...(학습자 C)

미래에서는 이런 것(가상 실)을 할 기회가 많을 텐데 지 부터 차근

차근 익 서 미래에 더 공부를 잘할 수 있을 것 같아요. 발 된 기술이라

서...(학습자 A)

다음으로 학생들이 생각한 설계 략을 용한 수업 반의 약 으로는

기술 인 문제가 가장 크게 부각되었다. 가상 실의 부작용으로 언 되

는 ‘VR 멀미’ 증상이 학습자들에게 많이 나타난 것으로 해석된다. 오래

사용하면 어지럽거나 멀미를 할 것(14명) 같고 이 피로한 증상(4명)이

나타난다고 언 하 다. 가상 실 기술의 멀미 증상에 한 우려가 여

히 존재함을 알 수 있었으며, 교실에서 활용 가능한 구 카드보드가 가

상 실 상 구 도가 떨어지기 때문에 장시간 활용하기에는 어려운 것

으로 나타났다.

많이 보면 어지러운 것이 조 별로 어요.(학습자 A)

VR멀미가 안 좋았던 것 같아요.(학습자 C)

오래 체험했더니 머리가 아 고 이 아 서 좀 쉬었어요.(학습자 E)

자주 보면 어지러움이 느껴져요.(학습자 F)

기기를 활용해야 하는 본 수업의 특징 상 기기가 없으면 학습이 불가

능하다는 (2명)도 지 되었다. 활동 과정에서도 가상 실 구 사양이

되는 모바일 기기가 체의 50%여서 모둠 활동으로 기기를 공유하여 학

- 129 -

습 활동을 하 으며, 구 카드보드를 따로 구입을 해야 한다는 번거로

움 때문일 것이다. 이러한 문제는 모둠 당 기기가 1개여서 기다리기 지

루했다(4명)의 원인이라고 해석될 수 있다.

핸드폰 없으면 볼 수 가 없어요. 제 휴 폰이 안 좋아서 잘 안 돼요.

기기가 잘 안돼서 힘들어요.(학습자 D)

휴 폰이나 컴퓨터 같은 기기가 없으면 볼 수가 없어요.(학습자 F)

핸드폰이 모든 사람들에게 하나씩 있었으면, 더 신속하게 진행할 수 있

었을 텐데 몇 개 되지 않아서 번갈아가며 보니 진행도가 느렸어요. 는

핸드폰을 각각 1개씩 보고 싶은데 한명 것을 돌아보면서 야 해서 어려

웠어요.(학습자 A)

핸드폰이 1인당 하나가 아니라서 친구가 하고 있을 때, 기다리기 지루

했다.

한 인터페이스 조작이나 작동이 원활하게 되지 않아 학습에 방해(3

명)되었다는 의견도 있었다. 가상 실 콘텐츠가 용량도 크고 무선 네트

워크를 사용하여 연결이 원활하게 되지 않았다. 자신이 의도하는 로

움직이지 않고 멈춤이나 버벅거리는 상이 자주 발생하여 학습의 흐름

이 끊긴다고 생각했을 것이다. 그리고 기기의 조작법을 알아야 학습활동

을 할 수 있으므로 조작법에 익숙하지 못해 가상 실을 창작하는 활동을

힘들어하는 경우도 있었다(1명).

로그램을 움직이기 불편하고 무 조작이 힘들어요.(학습자 D)

(코스페이시스에서) 코드 입력할 때, 설명 을 길게 쓸 때 을 먹어서

계속 고쳐야 돼서 힘들었어요. 멀리 있는 거는 확 가 잘 안되고 그래서

자세히 못보고, 자세히 못 서 힘들어요.(학습자 A)

근데 잘 움직여지지 않아서 약간 불편했는데...(학습자 B)

조작법이 어려워서 잘 하기 어려웠어요. 그래서 잘 만들지 못한

것 같아서 좀...(학습자 C)

- 130 -

그 외에는 가상 실 기술의 다양한 콘텐츠가 부족하 다(1명), 시간이

부족하여 충분히 활동하지 못했다(1명)는 의견이 있었다. 특히, 엔터테인

먼트 요소의 가상 실 콘텐츠를 보고 싶었는데 못 봤다거나 더 보고 싶

었는데 시간이 부족해서 아쉬웠다고 하 다. 가상 실을 학습 매체로 활

용하기 해서는 사 에 가상 실에 한 충분한 체험과 탐색되어야 하

지만 시간상의 문제로 이 과정이 미흡하 기 때문에 발생한 문제 다.

이와 련하여 학습자들이 사 에 가상 실을 자유롭게 탐색할 수 있는

시간을 충분히 주어 본 수업에서는 학습내용에 좀 더 집 할 수 있도록

지원해야하며, 다양한 가상 실 콘텐츠를 조사하고 이를 교육 으로 활

용할 수 있는 방법을 고안해야 할 것이다.

사용할 수 있는 것이 정해져 있는 느낌? 아직은 콘텐츠가 부족해서 아

쉬웠어요.(학습자 B)

체험해 볼 수 있는 곳을 놀이공원이나 재 는 곳도 넣어 체험할 수 있

게 하면 더 재미있을 것 같아요.(학습자 F)

그냥 친구들이랑 자유롭게 VR을 해봤으면 좋겠는데...자유롭게 시간을

제한 없이 제한 없이 해봤으면 좋겠어요. 놀이공원이나 학생들이 좋아할

곳을 가보고 싶어요.(학습자 A)

학습자들이 제시한 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략이 용된

수업의 개선방안으로는 무선 네트워크 없이 사용할 수 있어야 한다(1명),

멀미 상이 개선되어야 한다(7명), 멈추거나 작동이 어려운 이 고쳐져

야 한다(4명)으로 기술 인 측면과 련된 의견이 많았다. 이러한 개선

방안에 한 의견은 학생들이 활동이 기술 인 문제로 단되는 경우가

있었으며, 조작이 미흡하여 학습자 자신이 생각한 최상의 결과물을 만들

지 못한 경험이 있었기 때문이다. 학생들이 제안한 바와 같이 무선 네트

워크를 사용하지 않는 가상 실 콘텐츠를 극 활용하고 조작법에 한

사 학습 활동을 충분히 한다면 어느 정도 기술 인 문제를 보완할 수

있을 것이다. 그리고 멀미 상 완화를 해서는 휴식시간을 늘렸으면

- 131 -

좋겠다(1명)의 의견을 반 하여야 될 것이다.

와이 이가 없어도 연결이 될 수 있도록 고쳐야 될 것 같아요. 멀미

가 나지 않게 화면의 화질이 더 좋아지면 좋겠어요.(학습자 B)

멀미가 나지 않도록 조 고치면 좋겠어요.(학습자 A)

을 쉴 수 있는 휴식시간을 만들어주면 좋겠는데요.(학습자 C)

가상 실을 볼 때, 고가 나오거나 멈춰지거나 하지 않았으면 좋겠어

요. 간에 끊기니까 좀 짜증나기도 하고...(학습자 E)

내가 만든 VR을 체험할 때, 앞으로 나아가는 걸 빨리 할 수 있으면 좋

겠어요.(학습자 C)

그 외의 의견으로 가상 실 기반의 수업 내용이 평가와 련이 있어야

한다는 의견(1명)이 있었다. 수업 반의 반응 설문 결과에서 ‘배운 학습

정보와 지식이 성 향상에 도움이 되었다.’라는 항목의 만족도가 가장

낮은(M=4.44) 이유는 수업 용에서 평가부분의 설계가 부족했기 때문

일 것이다. 이와 같은 평가 연계에 한 학생의 의견은 가상 실 기반

STEAM 수업이 단순 체험 주의 학습이 될 수 있는 가능성을 최소화

하고 학습 성취와 직 으로 연 되는데 도움을 수 있을 것이다.

가상 실로 하는 게 재 긴 했는데 여기서 공부한 것이 단원평가에 안

나올 거라고 생각하니까 그냥 조 씩 충하기도 하고...근데 선생님이 감

상문 쓴 것은 수행평가에 포함한다고 해서 조 더 열심히 쓰려고 했던

것 같아요.(학습자 E)

3 ) 개 별 설 계 략 의 반 에 한 학 습 자 반 응

가상 실 기반 STEAM 수업의 설계 략에 한 학습자의 반응을 살

펴보기 해 설문과 면담결과를 분석하 다. 먼 , 학습자들이 각 설계

략이 얼마나 효과가 있다고 생각하는지 반 인 경향성을 살펴보았다.

- 132 -

번호 문 항 평균 표 편차

1‘ 가 상 실 기 술 에 한 선 생 님 의 설 명 ’ 은 가상

실 기술과 친 해지는데 도움이 되었다. 4.96 0.19

2

‘ 가 상 실 활 용 수 업 의 모 둠 활 동 규 칙 안 내 ’ 는 친

구들과 력하여 가상 실을 활용한 수업에 참여하

는데 도움이 되었다.

4.96 0.19

3‘ 가 상 실 활 용 을 한 사 연 습 활 동 ’ 은 가상

실 기술을 수업에 활용하는데 도움이 되었다. 5.00 0

4‘ 가 상 실 활 용 에 한 선 생 님 의 시 범 과 안 내 ’ 는

가상 실 기술사용에 익숙해지는데 도움이 되었다. 5.00 0

5

‘ 선 생 님 이 다 양 한 가 상 실 콘 텐 츠 를 알 려 주 신

것 ’은 가상 실을 활용하여 조사 탐구하는데 도

움이 되었다.

5.00 0

6‘ 가 상 실 경 험 을 할 때 , 선 생 님 이 설 명 을 같 이

해 주 신 것 ’은 나의 이해에 도움이 되었다. 5.00 0

7 ‘ 가 상 실 3 D 이 미 지 로 보 았 을 때 ’ 공부할 개념이 4.96 0.19

<표 Ⅳ-25> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략에 한

학습자의 반응

주요하게 용된 부분을 심으로 선택형 11문항에의 응답 분석을 실시

하 다. 그 결과 각 설문 문항에 한 학습자의 응답 평균은 4.9~5.0 으

로 학습자들은 각각의 설계 략에 따른 활동에 한 매우 정 인 반응

을 보 다. 학습자들은 특히 사 연습 활동과 교사의 직 인 설명과

시연이 가상 실 기술을 수업에 활용하는데 도움이 되었다고 하 으며

(M=5.00, SD=0), 가상 실을 활용하여 조사하고 탐구하는 활동이 학습내

용을 이해하는데 도움이 되었다고 하 다(M=5.00, SD=0). 그리고 다른

학생들과 력학습을 하고 이에 한 규칙을 미리 안내하고 다른 학생들

과 력 으로 학습하는 것이 도움이 되었다는 문항에도 매우 정 으

로 응답하 다(M=4.96, SD=0.19). 가상 실 기반 STEAM 수업을 한

개별 설계 략에 한 학습자의 반응 설문 결과는 <표 Ⅳ-24>과 같다.

- 133 -

나 정보의 이해가 잘 되었다.

8

‘가 상 실 을 활 용 하 여 자 료 를 조 사 하 고 탐 구 ’ 하는

활동을 통해 세계 여러 나라에 해 잘 알게 되었

다.

5.00 0

9

‘ 다 른 친 구 들 과 모 둠 활 동 ’ 은 친구들과 다양한 생

각을 알고 가상 실 기술을 사용할 때 어려움을 극

복하는데 도움이 되었다.

4.96 0.19

10

‘ 다 른 친 구 들 과 같 이 가 상 실 (코 스 페 이 시 스 )로

만 드 는 활 동 ’ 은 조사한 내용을 정리하는데 도움이

되었으며, 발표 자료를 잘 고치는데 도움이 되었다.

4.93 0.26

11

‘ 발 표 자 료 를 가 상 실 (코 스 페 이 시 스 )로 만 들 고

공 유 하 는 활 동 ’ 을 통 해 친구들의 생각을 알고 다

른 나라에 해 자세하게 알 수 있었다.

4.96 0.19

가상 실 기반 STEAM 수업 개별 설계 략에 한 학습자의 심층

인 반응을 살펴보기 해 학습자 면담을 분석하 다. 면담 녹음을 사

한 후 키워드 심의 코딩을 하여 범주화 정리를 하 다. 분석결과

학생들은 감성 체험, 내용 융․복합 상황제시, 창의 설계 범주의

략과 지침의 효과성에 해 다양한 반응을 보 다.

먼 , 학생들은 사 연습 훈련 략에 따른 활동이 가장 효과 이

라고 생각하는 것으로 나타났다. 학생들이 사 에 가상 실 기기를 하

고 기술에 해 알게 되었으며 활용 방법을 연습해 서 더욱 학습에 잘

참여할 수 있었다고 하 다.

가상 실 멀미는 처음 들어봤는데 만약에 미리 안 알려주셨으면 제

이 이상한 알았을 거 요. 부작용을 미리 알고 하니까 미리미리 조심

하게 되고 도움이 되었어요.(학습자 E)

코스페이시스가 딱 보면 무 복잡해보여서 못 쓸 것 같은데... 선생님

이 친철하게 설명해주시고 그걸 같이 연습해보니까 잘 만들 수 있었어

요.(학습자 A)

- 134 -

창의 설계 거에서 조사와 탐구 활동에서 가상 실로 활용하는 것

과 이해하기 어려웠던 개념을 가상 실로 보니 학습에 도움이 되었다는

의견이 있었다. 를 들어 수학의 쌓기나무를 그림과 사진으로 봤을 때

는 잘 이해가 어려웠던 부분이 가상공간에 표 된 3D입체로 보니 이해

가 잘되었다는 것이다.

(세계 여러 나라에 해 조사․탐구 하는) 오늘의 주제가 가상 실에

딱 맞은 것 같아요.(학습자 C)

VR로 만들면서 검색도 하고 그러니까 지식증진에 도움이 되었습니다.

(학습자 E)

한 선생님이 가상 실로 체험할 때 요한 내용을 설명해주고 질문

하는 것에 한 정 인 반응이 많았다. 가상 실에서 어떤 부분을

으로 탐구해야 문제를 해결하는데 도움이 되는지 선생님이 안내해주

시고 설명을 해줘서 문제를 쉽게 해결할 수 있었다는 의견이었다. 그리

고 수업 활동 에 선생님의 지속 인 모니터링과 즉각 인 피드백이 어

려운 을 해결하고 산출물을 더 잘 개선할 수 있어서 좋았다고 하 다.

는 선생님이 “이 그림이 뭔지 아니?” 라고 하셨을 때, 도움이 되었습

니다.(학습자 B)

(선생님께서) PPT로 간단하게 설명해주시고 그런 것이 가장 좋았습니

다.(학습자 E)

선생님이 친 하게 설명해 주시니까 쉬워졌어요.(학습자 A)

(선생님이) 그 나라들 설명해주실 때...구 익스페디션 보면서요.(학습

자 C)

에 구 이 스토어 볼 때, 익스페디션, 스트리트 뷰 이런거 알

고는 있었는데 그냥 모르고 지나갔는데 심도 없고, 뭘 하는지도 몰랐는

데 어려웠는데 VR 수업을 하면서 설명을 해주셔서 이런 앱에 해 실제

- 135 -

용해볼 수 있었어요.(학습자 B)

소그룹으로 진행한 력학습에 해서 다른 학생들과 같이 만들 수 있

어 쉽고 재미있었다는 반응도 있었지만, 가상 실을 혼자 보고 싶은데

기다릴 때 지루했다거나 기술 인 지원이 안 되어서 모둠활동이 힘들었

다는 부정 인 의견도 있었다. 모둠 당 1 의 기기가 지 되었고, 가상

실의 특성상 1인칭의 몰입 인 학습을 제공하기 때문에 한 학생이 체험

을 할 때 다른 학생은 하지 못하 다. 학습자 간의 역할 분담을 통해 체

험을 하고 있지 않아도 다른 활동을 할 수 있도록 구성해야 할 것이다.

한 활동지가 무 많아서 학습 활동에 집 할 수 없어 아쉬웠다는 의

견이 있었다. 활동지가 모든 학생에게 동일하게 제공되었기 때문에 개인

별로 작성해야 했다. 활동지를 간소화하고 모둠 구성원들이 공동으로 작

성할 수 있도록 지원해야할 것이다.

친구랑 같이 VR로 나라를 보면서 같이 학습지하는 것이 재미있었어

요.(학습자 A)

친구들끼리 동해서 만드는 것이 재미있었습니다.(학습자 E)

미술 을 만들 때, 제가 만든 작품을 다른 친구들에게 소개할 수 있다

는 것이 가장 재미있었습니다.(학습자 C)

하나가지고 여러 명이서 보려니까 좀 보는 시간이 좀 짧았어요. 그래서

아쉬웠어요.(학습자 B)

활동지는 없었으면 좋겠어요... 학습지가 무 많았어요. (학습자 F)

- 136 -

구분교수자 학습자의

반응수정․보완 사항

수업

반

사 학습활동 강화

필요

학기 사 연습

시간 확보

활동지가 많음 공동의 활동지나 공동

산출물 제작 기회 제공

용원리 불필요 용원리 범주 삭제

시 범주 추가

구

성

요

소

별

략

내용

융․통합

상황

제시

구체 시 부족 학습주제와 내용에 한

시 추가

창의

설계 평가 연계 부족

외재 보상, 과정에

한 평가의 략 추가

감성

체험

수업 설계 단계와

다름

감성 체험 범주를 맨

앞으로 배치

교사의 많은 비

부담

학기 가상 실기반

수업을 통해 비하면

지속 으로 활용 가능함

을 강조

<표 Ⅳ-26> 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략에 한

교수자와 학습자의 반응 최종 수정사항

5 . 최 종 설 계 략 개 발

본 연구에서는 가상 실 기반 STAEM 수업의 설계를 할 때 교수자가

사용할 수 있는 설계 략을 개발하고자 하 다. 타당하고 효과 인 설계

략을 개발하기 해 선행문헌 고찰, 경험 탐색, 문가 타당화, 수업

실행 교수자와 학습자의 반응 평가를 실시하 다. 최종 으로 교수자

와 학습자의 반응을 분석한 결과를 반 하여 최종 수업 설계 략을 개

발하 다. 참고한 교수자와 학습자의 반응과 그에 따른 수정사항은 <표

Ⅳ-25>과 같다.

- 137 -

자유롭게 가상 실

을 탐색할 시간 부

족

사 에 가상 실 탐색

시간 제공

이러한 수정사항을 반 하여 최종 으로 개발한 가상 실 기반

STEAM 수업 설계 략은 다음 <표 Ⅳ-26>와 같다.

- 1

38

-

구성

요소

일

반 설

계

략상

세 설

계

지침

시

감 성

체 험

학습

자

지식

1.

ST

EA

M

교육

과

가상

실

기술

에

한

학습

자의

경

험과

수

을

이해

하기

해

학습

자 분

석을

실

시하

라.

S

TE

AM

교

육의

경험

테크

놀로

지를

활용

한

수업

을 한

경험

이 있

는지

악

하라

.

가

상실

기술

경험

기

술 조

작 수

을 분

석하

라.

가

상실

련

기기

소지

여부

를

악하

라.

-스

마트

폰,

HM

D 등

2.

가상

실

기술

에

익숙

해

지도

록

사에

충

분한

연

습

과 훈

련을

제공

하라

.

학

습자

가

가상

실

기술

을

자유

롭게

탐

색할

수

있는

충분

한 시

간과

기회

를 제

공하

라.

수

에

맞는

용

어와

사

례를

사

용하

여

가상

실

기

술에

한

개

념,

사회

이

슈,

윤리

문

제,

부작

용

등을

안내

하라

.

-가

상실

의

부작

용인

‘멀미

’, ‘어

지러

움

증’,

‘의

피

로’

등을

사

례와

함께

제시

하는

것

학

습자

가

가상

실

기기

의

활용

방법

에

해

알

수

있도

록 직

인 설

명과

시연

을 제

공하

라.

가

상실

기

기를

지

속으

로

활용

할

수

있도

록

직

인 가

이드

자료

를 제

공하

라.

가

상실

기

술의

조

작의

복

잡성

과

학습

자

분석

결과

를 반

하여

단계

별 사

학습

활동

을 제

시하

라.

-단

순

체험

형 V

R콘

텐츠

조작

에서

작

형

VR

콘

텐츠

조

작의

순

서로

제

시하

는 것

상황

지식

3.

가상

실

기술

활

용에

따

른

수업

시

간

배분

공간

을 조

직하

라.

교

실의

무

선

네트

워크

를

검하

고

활용

가능

하

도록

구축

하라

.

-무

선네

트워

크

라우

터

기기

등

교

실에

서

가상

실

련

기기

구

비

여부

를

검하

고 활

용에

합

하게

최화

하라

.

-H

MD

, 모

바일

기

기,

PC

, 미

러링

(mir

rori

ng

)

등

<표

Ⅳ

-27

>

교수

자와

학습

자의

반응

을 반

한

가상

실 기

반 S

TE

AM

수

업을

한

최종

설계

략

- 1

39

-

구성

요소

일

반

설계

략

상세

설계

지침

시

감 성

체 험

가

상실

기

기

활용

에

필요

한

시간

을

고려

하여

수

업 시

간을

충분

히 배

분하

라.

-80

분의

블

록형

수

업을

실시

하거

나

미리

기

술

구동

을

비하

여

불필

요

한

시간

을

최소

화하

는

것

4.

가상

실

활용

에

합한

력학

습의

규

모

특

성을

악하

고 지

원하

라.

가

상실

기

기의

개

수와

사

양을

고

려하

여

최

3인

의 소

그룹

을 구

성하

라.

력

학습

이

원활

하게

이

루어

질

수

있도

록

가상

실

활용

을

고려

한

소그

룹

활동

의

규칙

을

사에

안

내

하라

.

-가

상실

체험

순서

-1

인당

시간

등

내 용

융 ‧ 통 합

상 황 제 시

교육

과

정지

식

5.

과학

(S),

기

술(T

),

공학

(E),

술

(A),

수

학(M

)의

과

목

2

개

이상

의

과목

의

내

용과

과

정을

통

합하

여

재구

성하

라.

과

학(S

)의

기본

원

리

개

념을

토

로

련

공학

기술

(E,T

)인

가상

실을

응

용하

여

학습

주

제와

목

표를

재구

성하

라.

-가

상실

의

과학

개

념을

이

해(S

)하고

기

술

문

제해

결과

정(T

,E)을

통해

나

만의

H

MD

를

디

자인

하고

발

표하

는

것

(A)

기

술과

공

학의

문

제해

결

과정

에

술⦁인

문(A

)과

수학

(M)의

내

용

요소

를

더하

여

학습

주

제와

목

표를

재구

성하

라.

내용

지

식

6.

가상

실

기술

의

활용

성

이

높은

학

습

주제

와

내용

을

선정

하라

직

찰

이

힘든

탐

구

는

고험

고비

용의

실험

체

험에

련

된 내

용을

선정

하라

.

-통

가옥

의 특

징

-지

구와

달

의

특징

비

교

텍

스트

와

이차

원

그래

픽

자료

로

이해

하기

어

려운

추상

인 개

념

정보

가 포

함된

내용

을 선

정하

라.

-수

학의

입체

도형

을 가

상공

간에

서

표하

는

것

7.

학습

자의

실

생활

과

련

된

실제

인

문제

(au

then

tic

pro

ble

m)를

제시

하라

.

학

습자

의

수에

맞

는

용어

와

표을

사

용하

여

실

제인

문제

(au

then

tic

pro

ble

m)를

제시

하라

.

-주

변의

가상

실을

조

사․

탐구

하기

학

습자

의

실생

활과

련

된

동기

유발

자

료를

제

시하

라.

학

습자

가

자신

의

문제

로

인식

할

수

있도

록

유도

하는

질문

을 제

공하

라.

- 1

40

-

구성

요소

일

반

설계

략

상세

설계

지침

시

창 의 설 계

교수

방법

지식

8.

문제

정의

인식

-아

이디

어

설계

-아

이디

어

선정

-문

제해

결의

과

정을

경

험하

도록

구성

하라

.

추

상,

언어

인

개념

과

정보

를

가상

실을

활

용하

여 구

체으

로 시

각화

하라

.

아

이디

어

설계

선정

을

해

창의

사

고

기법

을

사용

하도

록 안

내하

라.

-발

산

사고

기법

(

인스

토,

SC

AM

PE

R

등)

수

렴

사고

기법

(PM

I,

AL

U

기법

등

)을

활용

하는

것

9.

가상

실

콘텐

츠를

활

용

하여

다

양한

활

동을

설

계하

라.

조

사

체

험

활동

을

해

활용

가

능한

가

상실

콘텐

츠의

종류

를 안

내하

라.

학

습자

들이

자

신의

아

이디

어를

가

상실

로

표

제작

하는

기회

를 마

련하

라.

-코

스페

이시

스로

발

표

자료

를

가상

공간

에

표

하는

것

-구

카

드보

드

36

0도

카메

라를

사

용하

여

우

리

학교

를

가상

실로

제작

하는

것

학

습자

가

가상

실로

탐

방

체

험한

내

용을

다

양

한 방

법으

로 표

하도

록 안

내하

라.

-발

표,

, 그

림 등

10.

학

습자

가

교수

자

동

료와

활

발한

상

호작

용을

할

수 있

도록

지

원하

라.

질

문과

설명

을 통

해

심 내

용을

환기

시켜

라.

-‘만

리장

성’을

탐

구하

는

가상

실

콘텐

츠로

‘만

리장

성’을

탐

구할

때

, 성

의

특징

은

무엇

인가

요?

,

어떤

기

능을

하

는

도구

일까

요?

질문

하는

것

학

습자

의

학습

활동

을

모니

터링

하고

어

려움

을

겪는

부분

에 즉

각인

피드

백을

제공

하라

.

학

습에

어

려움

을

겪을

시

동

료의

도

움을

요

청할

수

있는

분기

를 조

성하

라.

- 1

41

-

구성

요소

일

반

설계

략

상세

설계

지침

시

창 의 설 계

교수

방법

지식

10.

학

습자

가

교수

자

동

료와

활

발한

상

호작

용을

할

수 있

도록

지

원하

라.

가

상실

경

험을

통

해

학습

한

지식

과

느낌

을

공유

할 수

있는

기회

를 제

공하

라.

공

동의

산출

물을

만들

수 있

는 기

회를

마련

하라

.

-코

스페

이시

스로

모

둠

별

발표

자료

를

만들

도록

하는

것

평가

지식

11

. 문

제

해결

과정

에

한

다양

한

평가

방

법을

활

용하

라.

온⦁오

라인

에서

다

양한

방

법으

로

평가

하도

록

유

도하

라.

-학

습

SN

S의

댓

달

기,

감상

문,

그림

, 발

표

등

평

가항

목을

구

분하

고

학습

자

수에

맞

는

용어

와

설명

을 제

시한

평가

루릭

을 제

공한

다.

12

. 자

기평

가과

동

료평

가에

기반

하여

산

출물

을

개선

하도

록 안

내하

라.

자

기

성찰

을

통해

스

스로

산

출물

을

수정⦁보

완하

도

록 충

분한

시간

을 제

공하

라.

모

둠별

로

가상

공간

에

표한

산

출물

을

서로

평

가할

수 있

는 기

회를

제공

하라

.

13

. 학

습자

의

극

참여

를 유

도하

는 보

상을

제

공하

라.

학

습과

정에

한

지

속인

찰

․수

행

평가

를

통

해

극인

참여

를 유

도하

라.

학

습자

의

성취

감을

자

극하

기

해

외인

보

상을

활용

하라

.

- 142 -

V . 논의 결 론

1 . 논의

본 연구는 가상 실 기반 STEAM 수업을 교수자가 체계 으로 설계

할 수 있도록 수업 설계 략과 상세 설계 지침을 개발하 다. 도출된

설계 략에 따라 설계한 수업을 실행하고 교수자와 학습자의 반응을 분

석하 다. 연구 결과를 바탕으로 한 가상 실 기반 STEAM 수업을

한 수업 설계 략의 효과는 다음과 같다.

첫째, 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략은 학습을 효과 으로 지

원할 수 있다. 학습자는 가상 실을 활용하여 조사 탐험 활동을 할

때 구체 인 경험과 탐구를 하 다. 실제로 가보지 못하거나 볼 수 없었

던 것을 가상 실로 찰할 수 있어서 경험을 확장하고, 능동 인 학습

과정을 수행하 다(Bal, Crittenden, Halvorson, Pitt, & Parent, 2015).

를 들어, 가상 실을 활용하여 여러 지역의 자연 환경에 해 학습할 때

실제 인 크기, 치 등의 거시 인 개념뿐만 아니라 자연환경의 세부

인 모습까지 찰할 수 있었다. 이를 통해 학습자들은 자연환경에 한

개념을 오류 없이 더 깊게 이해할 수 있어 실제 이고 심층 인 학습을

할 수 있었다. 학습 과정 에 교사가 요한 내용을 설명해 주거나 유

도하는 질문을 함으로써 학습자의 사고를 진하 다. 문제해결과정에서

해결안을 조사하고 선정하는 과정에서 가상 실을 통해 학습자가 문제를

해결해야하는 맥락을 인식할 수 있었고 이해력과 응용력이 증 되었다.

그리고 학습자들이 력 으로 가상 실 콘텐츠를 제작하는 활동을 통해

스스로 지식을 구성하는 경험(Papert, Harel, 1991)을 할 수 있었다. 조사

탐구한 지식을 가상 실 공간에 표 하면서 학습한 지식을 다시 재구

조화하 다. 한 동료 학습자와 활발히 의견을 공유하고 수정하는 과정

에서 지식이 심화되는 모습을 보 다.

둘째, 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략은 학습자의 흥미와 동기

를 향상시켜 수업에 몰입하는 효과를 진하 다. 학습자는 가상 실 기

- 143 -

술을 하여 내가 이 곳이 아닌 다른 곳, 그리고 그 속에 완 히 존재하

고 있는 환상을 통해(이상욱, 2017) 신기함과 흥미를 느끼게 되었다. 학

습과정에서 흥미와 즐거움을 유발하는 것은 학습자의 사고력을 진하는

데 효과 인 방법이며 학습자의 극 인 참여를 이끌어낸다. 학습자가

스스로 가상 실을 조 하고 1인칭 시 의 직 인 상호작용을 하는 학

습과정을 통해 학습자의 학습, 이해, 동기를 유발되었다. 이는 STEAM에

서 가상 실 시뮬 이션 학습이 동기와 몰입 진에 잠재력을 가진다고

강조하는 선행연구와도 유사한 결과 다. 이를 통해 학습자들은 체 학

습과정에 즐겁게 임할 수 있었고 아이디어를 발산하고 탐구하는 활동에

극 으로 참여하 다. 한 교수자는 평소 학습 참여에 소극 인 학습

자들이 극 으로 참여하고 자기표 을 잘하는 모습을 통해 가상 실

기반 학습이 효과가 있다는 반응을 보 다.

한편, 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 실제로 용한

결과, 설계 략을 용하여 수업을 실행하는 과정에 개선해야 할 을

확인할 수 있었다. 교수자와 학습자의 반응평가를 통해 확인한 가상 실

기반 STEAM 수업 설계 략의 개선 방향을 제안하고자 한다.

첫째, 가상 실 기반 수업을 진행할 때, 기술 문제에 한 부담을 최

소화해야 한다. 먼 , 일부 내용에서는 2D이미지로 보는 것보다 이해도

가 떨어지기도 하 다. 기술 인 문제 으로 탐색이나 조작 는 콘텐츠

내용의 특정 역에서는 자유로운 학습행동과 학습효과가 오히려 제한

이었기 때문이다(소요한, 2016; Lau, Lee, 2015; Costello, 1993). 한

학습자는 어지럼증이나 장시간 착용의 답답함, 는 장비사용의 어려움

등 기술 인 문제 들로 가상 실 로그램을 탐색하고 조작할 때 어려

움을 느껴 학습효과가 제한 이었다. 기술 인 부분은 장기 으로 하드

웨어 으로 가상 실의 기기가 발달해야 되고 다양한 가상 실 콘텐츠가

개발되어야 한다. 단기 으로는 무선 네트워크 없이 활용 가능한 가상

실 콘텐츠를 사용하여 조작 편의성을 높이고 1회 체험시간을 제한하여

어지러움 증을 완화해야 한다.

둘째, 가상 실 기반 수업 실행 시 교수자가 수업 비와 수업 설계에

- 144 -

부담을 느끼는 반응을 보 다. 가상 실 학습이 필수 인 교육방법이라

기보다는 개인의 선택 인 학습방법으로 사용되기 때문에 본 연구에서

교수자는 이 학습 방법이 보편화되는 것에 의문을 표했다. 설계 략에

서도 사 에 검하고 비해야할 것이 많으며 수업 에도 기술 인 문

제로 인해 교수자가 가상 실을 활용하는데 주 할 수 있다. 이러한 문

제를 완화하기 해 학기 에 가상 실 기기 활용에 한 비를 하면

사 에 하도록 권장하여 이후 활용에서는 비과정 없이 바로 학습에 가

상 실을 도입할 수 있을 것이다. 한 학습자의 수 과 학 의 상황에

따라 교수자가 설계 략을 선택 으로 용하도록 하여 수업 설계의 부

담감을 완화하는 방식으로 개선하 다.

셋째, 학습 과정과 결과에 한 보다 치 한 평가와의 연계가 필요하

다. 본 연구에서 학습자와 교수자는 평가와의 연계성이 어 덜 노력을

기울 으며 핵심 인 학습내용을 배우지 못하는 것처럼 느 다고 하

다. 가상 실이 자신의 학업 성취에 향을 미치지 않고 그 재미있는

체험을 한 것에 그쳤다는 것으로 해석될 수 있으나 선행연구에서 가상

실과 학업성취도 상승과의 계는 이미 입증된바 있다. 그러므로 학습자

가 가상 실로 학습한 내용과 총 평가와의 연계뿐만 아니라 학습 과정

에 임하는 태도, 력학습 태도, 산출물에 한 평가 등의 수행 평가를

통해 지속 인 학습과정을 평가하여 학습자에게 학습의 의미를 부여해야

한다.

본 연구는 기존에 많이 활용하고 있는 멀티미디어가 아닌 최근 부각되

는 첨단 테크놀로지인 가상 실 기술을 기반 하여 이루어졌다. 가상 실

기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 타당화하기 해 수업을 설계하

고 실행하는 과정에서 기존 멀티미디어와는 차별 인 가상 실의 특성이

드러났다. 기존의 비디오나 애니메이션은 단순히 시각화된 학습내용을

달하는 일 방향 인 매체로 수동 인 학습 환경을 구성하 다. 그러나

가상 실 기술은 1인칭의 상호작용 학습 환경을 제공하여 학습자의 능동

인 태도를 진한다. 가상 실 공간에서 학습자는 본인의 이해 속도에

맞추어 가상 실 공간에서 학습자가 ‘ /아니오’를 선택하는 소극 방식

- 145 -

에서 학습자의 움직임이 내용에 반응하여 콘텐츠가 변하는 다양한 방식

으로 스스로 정보 제공의 속도, 내용 등을 조 할 수 있다. 한 기존의

비디오나 애니메이션을 통한 시각화 방식보다 가상 실을 통한 시각화는

더 역동 이고 사실 인 시각화를 제공한다. 추상 이고 복잡한 상을 3D

시각화 할 수 있으며 가상공간에 몰입하는 실질 인 경험을 제공하여 기

존 멀티미디어에서 제공하지 못했던 몰입감을 제공한다. 수업 실행 과정

에서 학습자는 문제 상황에 더욱 몰입하 으며 단순히 동 상이나 사진

자료를 보며 학습하는 것보다 능동 으로 지식을 구성하 다는 반응을

보 다. 선행 문헌 고찰을 통해 악한 가상 실의 차별 인 특성을 본

연구 과정을 통해 일부 확인하 으며 추가 인 연구를 통해 가상 실의

교육 특성을 밝히고 극 으로 활용할 필요가 있다.

- 146 -

2 . 결 론 제 언

본 연구의 목 은 학교 장에서 활용할 수 있는 가상 실 기반

STEAM 수업 설계 략을 개발하는 것이다. 최신 테크놀로지인 가상

실을 K-12 맥락에서 활용하고 그 가능성을 실천 , 이론 측면에서 탐

색하고자 하 다. 본 연구에서는 Richey &　 Klein(2007)의 설계․개발연

구방법 Type 2의 모형 연구를 용하여 가상 실 기반 STEAM 수

업 설계 략을 개발하 다. 구체 으로 선행 문헌 고찰, 문가 타당화,

수업 실행 교수자와 학습자 반응 조사의 순서로 진행되었다. 선행 문

헌 고찰은 가상 실, 가상 실 기반 학습, STEAM 교육에 련된 문헌

뿐만 아니라 실제 수업 설계안에 한 분석도 실시되었다. 문가 타당

화를 해 등교사 2인을 포함한 교육공학 문가 6인, 교수자와 학습

자의 반응 조사를 해 교사 1인, 학생 27인이 참여하 다. 먼 , 선행

문헌 고찰을 통해 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 원리와 설계 략을

개발하 다. 이를 비 검토 두 차례에 걸친 문가 타당화, 수업실행

교수자와 학습자의 반응 조사를 통해 수정․보완하 다.

그 결과 최종 으로 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 원리 5

개, 설계 략 13개, 상세 설계 지침 36개가 개발 되었다. 먼 , 수업 설

계 원리로는 공간 시각 표상의 원리, 경험 확장의 원리, 능동 참여의

원리, 맥락 문제해결의 원리, 력의 원리가 도출되었다. 공간 시각

표상의 원리와 경험 확장의 원리는 가상 실의 교육 어포던스의 특성

이 많이 반 되었으며, 능동 참여의 원리, 맥락 문제해결의 원리,

력의 원리는 STEAM 수업의 설계 원리를 반 한 부분이라 할 수 있다.

STEAM 수업의 구성요소로는 감성 체험(학습자 지식, 상황 지식), 내

용 융․통합 상황 제시(교육과정 지식, 내용 지식), 창의 설계(교수

방법 지식, 평가 지식)이 있었다. 이러한 구성요소 별로 구체 인 설계

략과 상세 설계 지침을 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 감성 체험의 학

습자 지식은 교수자가 수업 에 학습자에 해 분석하고 가상 실 기술

에 익숙해지도록 사 연습과 훈련을 제공하는 것이다. 학습자의 경험,

수 , 기기 구비 여부를 분석하여 단계별 사 연습 문제, 자유로운 탐색

- 147 -

의 기회, 직 인 시연 설명, 직 인 가이드 자료 등을 지원하는

상세 설계 지침들이 있었다. 둘째, 감성 체험의 상황 지식은 교수자가

가상 실 기술을 활용할 수 있도록 수업에 향을 미치는 상황들에 해

고려하는 것이다. 시․공간을 검한 뒤 합하게 구축하고 력학습을

지원하는 략과 지침이 도출되었다. 셋째, 내용 융․통합 상황 제시

의 교육과정 지식은 각 STEAM에 해당하는 교과의 교육과정을 이해하

고 내용 과정을 통합하고 재구성하는 것이다. 구체 으로 과학의 기

본 개념을 기 으로 기술과 공학 과정과 술, 수학의 내용을 응용하

여 융합해야한다는 지침을 제시하 다. 넷째, 내용 융․통합 상황 제

시의 내용 지식은 가상 실 기반 STEAM을 해 선정해야하는 내용

목표에 한 것이다. 교수자는 가상 실 기술의 활용성이 높고 학습자의

실생활과 한 내용과 목표를 선정해야한다는 설계 지침이 제공되었

다. 다섯째, 창의 설계의 교수방법 지식은 학습 방법과 학습활동에

한 것으로 문제해결과정과 가상 실 콘텐츠를 활용하여 다양한 활동을

설계하여야 한다. 한 학습자가 교수자, 동료와 활발한 상호작용을 할

수 있도록 지원하는 것이 필요하다. 여섯째, 창의 설계의 평가 지식은

학습 활동과 평가가 연계되어야 한다는 것으로 본 연구에서는 문제해결

과정에 한 다양한 평가방법을 사용해야하며 자기평가와 동료평가를 통

해 산출물을 지속 으로 개선해 나가야한다는 략을 제시하 다. 그리

고 교수자 학습자 반응 조사의 결과로 학습자의 극 인 참여를

한 보상을 제공해야 한다는 략이 추가되었다. 이러한 총 13개의 략

과 36개의 상세 설계 지침은 하나의 참고자료로서 수업의 맥락에 따라

교수자가 하게 수정․보완하여 활용할 수 있을 것이다.

와 같이 최종 개발된 가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계

략을 심으로 본 연구의 결론을 정리해보면 다음과 같다.

우선, 본 연구의 설계 략은 STEAM 교육의 맥락에서 가상 실을 활

용할 수 있는 구체 인 실천 방안을 제공한다. 가상 실의 교육 가능

성이 최근 부각되고 있지만 가상 실 기술을 어떻게 교육 으로 활용할

것인가에 한 교수자 가이드라인과 교수 설계에 한 연구는 부족하다.

- 148 -

본 연구에서는 가상 실 기반 학습, STEAM 수업에 련된 다양한 선

행문헌 검토를 통해 실제 이고 융․복합 인 문제를 해결하는 과정에서

가상 실을 하게 활용하는 맥락을 고려하여 설계 략 상세 설계

지침을 개발하 다. 그리고 STEAM 수업을 설계하는데 필요한 교수내

용지식(학습자, 상황, 교육과정, 내용, 교수방법, 평가)을 구성요소로 하여

설계 략을 제시하여 교수자의 이해를 도왔다.

다음으로, 본 연구의 설계 략과 상세 설계 지침은 다양한 교육 환경

에 선택 으로 유연하게 용할 수 있다. 교수자의 반응을 통해 확인할

수 있듯이 가상 실을 활용한 수업을 설계하는 교수자에게 필요하며 효

과 인 략이라 볼 수 있다. 따라서 교육 환경이 다르더라도 유연하게

략을 용하여 수업을 구 할 수 있다. 컨 , 본 연구와 다르게 기술

인 지원이 미흡한 상황인 경우 설계 략에 따라 사 검을 통해 수

업시간이나 모둠구성을 다르게 하여 수업을 설계할 수 있을 것이다.

마지막으로, 본 연구에서 제시한 가상 실 기반 STEAM 수업을 한

설계 략 상세 설계 지침은 학습자 심의 능동 인 학습 활동을

진하는데 주안 을 두고 있다. 학습자 심의 문제해결과정, 모둠활동으

로 구성, 자기․동료 평가의 내용에 해당하는 설계 략들은 학습자의

동기를 유발하고 극 으로 학습과정에 참여할 수 있도록 진한다.

한 이러한 학습 활동이 이루어지도록 교수자의 진자 인 역할을 강조

하고, 가상 실을 통해 스스로 지식을 구성할 수 있는 기회를 제공하는

등 학습자 심의 학습 환경을 설계하는데 유용한 가이드라인으로 활용

될 수 있을 것이다.

빠른 테크놀로지의 발 은 학습자가 지식을 획득하고 학습하는 방법을

재구성하며 미래 사회에 비하여 테크놀로지에 능숙하도록 학습자를

비시키는 교수학습 방법에 한 요구가 증가하고 있다(Teeroumanee,

Vassil, Ronan, & Kimberly Anne, 2011). 이러한 에서 최신 첨단 테

크놀로지의 하나인 가상 실 기술은 학습을 효과 으로 지원할 수 있는

가능성이 있다. 그러나 가상 실 기술 자체가 학습을 진하는 것이 아

니라 수업 매체로서 하게 활용될 때 유의미한 학습 경험을 만들 수

- 149 -

있다. 본 연구에서는 이러한 을 고려하여 STEAM 교육의 맥락에서

가상 실을 활용할 때 교수자가 STEAM 수업의 구성요소별로 활용할

수 있는 구체 인 설계 략과 상세 설계 지침을 제공하 다. 이를 활용

한다면 가상 실을 활용한 효과 이고 매력 인 STEAM 수업을 실시할

수 있을 것이다.

가상 실 기반 STEAM 수업을 한 설계 략을 실제 수업에 용함

으로써 그 효과성과 가능성을 일부 확인하 으나 동시에 다음과 같은 한

계 과 추후 연구의 필요성이 발견되었다.

첫째, 본 연구에서 개발된 설계 략은 하나의 로그램에만 용해보

았으며, 용 맥락 한 등으로 한정하여 다양한 교육 상황을 충분히

고려하기에는 다소 한계가 있다. 교사의 재량권이 넓은 등학교 맥락과

는 달리 ․고등학교에서는 평가가 시되고 새로운 테크놀로지를 활용

하기 한 시간이 부족하다. 따라서 ․고등학교 맥락이나 기술 기반

이 풍부하거나 부족한 상황에 본 략이 용 될 시 상이한 연구 결과가

나타날 가능성이 있다. 그러므로 보다 다양한 수업 상황에 용하여 설

계 략을 수정․보완할 필요가 있다.

둘째, 본 연구에서 개발된 설계 략의 효과를 실증 으로 검증하고

타당성을 확보할 필요가 있다. 설계 략에 한 수정․보완을 한 교

수자와 학습자의 반응만 확인하여 유효성이나 타당성을 검증하지 못하

다. 설계 략을 용한 가상 실 기반 STEAM 수업과 그 지 않은 경

우를 비교 연구를 진행하거나, 사 사후 검사를 통해 효과성 연구를 실

시하는 것이 필요하다.

셋째, 본 연구는 선행문헌 검토와 경험 탐색을 통해 가상 실 기술

의 교육 효과성에 해 가정하고 연구를 진행하 다. 그러나 최근에

연구된 선행문헌이 부족하다는 과 연구를 용한 맥락인 등학교 학

습자 상으로 가상 실 기술의 효과성이 검증된 연구가 거의 없다는 것

에 본 연구의 한계가 있다. 교수자와 학습자의 반응 조사 결과 정 인

반응이 도출되었지만 실증 인 연구를 통해 가상 실 기술의 효과성을

다각도에서 검증할 필요가 있다.

- 151 -

참 고 문헌

강인애, 김희주, 김다미 (2012). 오 소스 소 트웨어를 활용한 고등학교

steam 로그램이 학생들의 과학에 한 흥미도 태도에 미치는

향 수업 사례연구. 등 교 육 연 구 , 6 0(4), 1105-1134.

강정찬 (2015). 창의․ 융합 교육을 한 수업설계원리 개발. 교 육 방 법

연 구 , 2 7 , 275-305.

강필순 (2008). L E G O N XT 로 완 성 하 는 창 의 공 학 설 계 . 인피니티북스.

교육과학기술부 (2009). ․ 등 학 교 교 육 과 정 총 론. 제 2009-41호.

교육과학기술부 (2011). 융합인재교육(steam) 추진성과 보고. 융 합 인재 교

육 (S T E A M ) 2 01 1 년 성 과 발 표 회 자 료 집, COEX, 10-25.

권연지 (2016). 3 d 린 을 활 용 한 미 술 과 심 s t e a m 로 그 램 개 발

연 구 . 국내석사학 논문, 서울교육 학교 교육 문 학원, 서울.

김덕호, 고동국, 한명재 (2014). Steam 로그램을 용한 과학수업이

등학생의 창의성과 과학교과 흥미도에 미치는 향. 한 국과 학 교 육

학 회 지 , 3 4(1), 43.

김방희, 김진수 (2013). STEAM 교육의 PCK 유형 탐색을 한 분석틀

개발. 한 국기 술 교 육 학 회 지 , 1 3 (2), 63-85.

김석희, 이철 (2016). 3년간의 피지컬 컴퓨 기반의 steam 로그램의

효과 비교 연구. 컴 퓨 터 교 육 학 회 논문지 , 1 9(1), 11-18.

김성욱 (2016). 모 바 일 탐 구 학 습 을 한 수 업 설 계 모 형 개 발 연 구 . 국

내박사학 논문, 서울 학교 학원, 서울.

김성욱, 임철일 (2017). 모바일 탐구학습을 한 수업설계의 개념모형

개발 연구: 테크놀로지 통합을 심으로. 교 육 공 학 연 구 , 3 3 (2),

327-364.

김성원. (2012). 융합인재교육 (steam) 학습 평가모형 개발. 한국과학창의

재단, S T E A M 융 합 인재 교 육 인재 학 술 회 로 시 딩 , 49-63.

김정아, 김병수, 이지훤, 김종훈 (2011). 융합형 인재 양성을 한 it 기반

steam 교수· 학습 방안 연구. 수 산 해 양 교 육 연 구 , 2 3 (3), 445-460.

- 152 -

김진수 (2011). Steam 교육을 한 큐빅 모형. 한 국기 술 교 육 학 회 지 ,

1 1 (2), 124-139.

김진수 (2012a). (융 합 인재 교 육 ) s t e a m 교 육 론. 주 : 양서원.

김진수 (2012b). 창 의 성 교 육 과 s t e a m 교 육 . 등교원 창의인성교육 능

력개발 직무연수. 구 역시 교육연수원(2012.3.22).

김진수 (2015). 기술 교육에서 아두이노를 활용한 sw 교육 steam 교

육 방안. 한 국기 술 교 육 학 회 지 , 1 5 (1), 22-48.

김희수, 신 숙, 김여상, . . . 김명석 (2001). 지구과학교과교육을 한 웹

기반 3차원 가상 실 기법의 활용. 교 육 공 학 연 구 , 1 7 (3), 85.

나일주, 정 미 (2001). 웹기반 가상교육 로그램 설계를 한 활동모형

개발. 교 육 공 학 연 구 , 1 7 (2), 27-52.

나일주 (2007). 교 육 공 학 련 이 론. 주: 교육과학사.

문공주 (2009). 과 학 교 사 교 수 내 용 지 식 (P CK ) 의 구 조 와 형 성 과 정 탐

색 . 국내박사학 논문, 이화여자 학교 학원, 서울.

문성윤, 이 수 (2017). 엔트리와 센서보드를 이용한 컴퓨 사고력에

한 수업 설계 평가. 한 국콘 텐 츠 학 회 논문지 , 1 7 (3), 571-577.

문외식 (2013). 스크래치 로그래 을 활용한 등학교 steam학습모형.

정 보 교 육 학 회 논문지 , 1 7 (4), 457-466.

문외식 (2014). 등학생들이 수업시간에 스크래치 로그래 과 센서

보드를 활용한 steam교육 모형 개발과 용. 정 보 교 육 학 회 논문지 ,

1 8(2), 213-224.

박상우, 정원우, 박 (2016). 과학사와 융합인재교육의 용 실태와 과

학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업에 한 등교사들

의 인식. 과 학 교 육 연 구 지 , 40(2).

박성혜 (2003). 교사들의 과학 교과교육학 지식 측정도구 개발. 한 국교 원

교 육 연 구 , 2 0(1), 105-134.

박종석, 심규철, 김재 , 김 섭, 류해일, 박 철 (2002). 화학 교육에서

가상 실 기법의 활용에 한 연구. 한 화 학 회 지 , 46 (5), 450-468.

박 주, 김 민, 노석구, 이주연, 정진수, 최유 , . . . 백윤수 (2012).

- 153 -

Steam 교육의 구성 요소와 수업 설계를 한 거 틀의 개발. 학

습 자 심 교 과 교 육 연 구 , 1 2 (4), 533-557.

백 균. (2010). 가 상 실 공 간 에 서 의 교 수 - 학 습 . 서울: 학지사.

백윤수, 박 주, 김 민, 노석구, 박종윤, 이주연, . . . 한혜숙 (2011). 우

리나라 steam 교육의 방향. 학 습 자 심 교 과 교 육 연 구 , 1 1 (4),

149-171.

서 호, 염미령, 김종훈 (2016). 등학교 sw교육에서 동료 로그래

교육 방법이 컴퓨 사고력과 창의성 신장에 미치는 효과 분석.

정 보 교 육 학 회 논문지 , 2 0(3), 219-234.

소연희 (2013). 등교사의 테크놀로지 내용교수학 지식(Technology,

Pedagogy, and Content Knowledge:TPACK) 척도 개발 타당

화. 교 육 종 합 연 구 , 1 1 (1), 157-175.

소요환 (2016). 몰입형 기어 vr 기반 가상 실 학습의 매체 특성과 교

육 효과와의 계. 커 뮤 니 이 션 디 자 인학 연 구 , 5 4(0), 226.

손 민. (2011). E-포트폴리오의 평생학습 의미 탐색. 한 국교 육 학 연 구

(구 안 암 교 육 학 연 구 ), 1 7 (1), 193-221.

송정범, 조성환. 이태욱 (2008). 스크래치 로그래 학습이 학습자의 동

기와 문제해결력에 미치는 향. 정 보 교 육 학 회 논문지 , 1 2 (3),

323-332.

신승기 (2012). 스 크 래 치 를 활 용 한 등 학 교 의 창 의 s t e a m 로 그 램

개 발 용 . 국내석사학 논문, 구교육 학교 교육 학원,

구.

신 , 한선 (2011). 등학교 교사들의 융합인재교육 (steam) 에

한 인식 연구. 등 과 학 교 육 , 3 0(4), 514-523.

신재한 (2013). S T E A M 융 합 교 육 의 이 론과 실 제 . 서울: 교육과학사.

안경미, 손원성, 최윤성 (2011). 스크래치 로그래 교육이 등학생의

학습 몰입과 로그래 능력에 미치는 효과. 정 보 교 육 학 회 논문

지 , 1 5 (1), 1-10.

안희숙, 최유미 (2014). 증강 실 기반의 steam 교육 로그램 개발. 한

- 154 -

국애 니 메 이 션 학 회 학 술 회 지 , 2 01 4(12), 37-39.

연은경. (2013). 사 례 기 반 학 습 을 한 사 례 설 계 원리 개 발 연 구 . 미간

행 박사학 논문, 서울 학교 학원.

우운택, 김정 , 박경신, 방 성, 성낙환, 유용하, . . . 이미림 (2016).

가상⦁증강 실이 만드는 미래. 2 01 6 년 기 술 향 평 가 결 과 보 고 .

오정철, 이지훤, 김정아, 김종훈 (2012). 스크래치를 활용한 steam 기반

교육 로그램 개발 용 - 등학교 6학년 과학교과를 심으

로. 컴 퓨 터 교 육 학 회 논문지 , 1 5 (3), 11-23.

유충 , 조건상 (2017). 3d 린 과 체육 심 steam 로그램이 학생

의 교과흥미도 창의 태도에 미치는 향. 디 지 털 융 복 합 연 구 ,

1 5 (1), 547-557.

이동희, 김진옥, 김진수 (2015). Steam 교육의 창의 설계 단계에 한

차 모형의 개발 용. 한 국기 술 교 육 학 회 지 , 1 5 (1), 150-170.

이상욱 (2017). '체화된 인지(embedded cognition)' 으로 본 가상

실 기술의 재와 미래. 한 국문학 연 구 , 5 4, 39-63.

이소이, 노태천 (2011). Stem 교육을 한 기술 수업 설계 모형. 한 국기

술 교 육 학 회 지 , 1 1 (3), 1-20.

이정민, 신 . (2014). 연구논문: 융합인재교육 (steam) 수업에서 등

교사들이 겪는 어려움 분석. 등 과 학 교 육 , 3 3 (3), 588-596.

이지향, 서민휘, 계보경, 소효정 (2017). 스마트폰 기반 hmd 환경에서 vr

콘텐츠의 유형이 연령 학습자의 사용자 경험에 미치는 향. 한

국H CI학 회 학 술 회 , 437-440.

이창훈, 김기열, 김종승, 허혜연, 김기수 (2013). 스크래치 로그램을 활

용한 등학교 steam 로그램 개발 용. 교육과학연구,

1 9(1), 189-207.

이창훈, 김기열, 김종승, 허혜연, 김기수 (2013). 스크래치 로그램을 활

용한 등학교 steam 로그램 개발 용. 교 육 과 학 연 구 ,

1 9(1), 189-207.

이철 (2012). 융합인재교육(steam)의 스마트러닝 략. 한 국실 과 교 육

- 155 -

학 회 지 , 2 5 (4), 123-147.

임선빈 (1996). 새로운 학습 환경으로서의 가상 실. 교 육 공 학 연 구 ,

1 2 (2), 189.

임정훈, 이삼성 (2003). 컴퓨터활용교육 : 가상 실을 이용한 웹기반 수

업과 학습자의 공간지각력이 학습에 미치는 향. 컴 퓨 터 교 육 학 회

논문지 , 6 (2), 95.

임철일 (2012). 교 수 설 계 이 론과 모 형 [ 2 e d ] . 주: 주 : 교육과학사.

임철일, 김성욱, 최소 , 김선희 (2013). 문화다양성 교육을 한 지속

성찰 심 교수설계 모형 개발 연구. 교육공학연구, 29(4),

751-782.

임철일, 홍미 , 이선희 (2011). 교육방법 로그램 : 공학교육에서의 창

의성 증진을 한 학습환경 설계모형. 공 학 교 육 연 구 , 1 4(4), 3-10.

정부연 (2016). 가상 실(vr)생태계 황 시사 . 정 보 통 신 방 송 정 책 ,

2 8(7), 1.

정재화 (2012). 융 합 인재 교 육 (S T E A M ) 의 정 책 에 한 연 구 : 국내 외

운 사 례 문가 인식 을 심 으 로 . 국내박사학 논문, 경북

학교 학원, 구.

조성환 (2013). 융합 사고를 기반으로 한 로 활용 교육의 효과. 로

학 회 논문지 , 8(1), 58-65.

조향숙 (2012). 2012년 융합인재교육 (steam) 리더스쿨· 교사연구회 오리

엔테이션. S T E A M 리 터 스 쿨 교 사 연 구 회 발 식 자 료 집

(2012. 4. 3.), 13-22.

최병연, 박민희 (2004). 창의 문제해결 모형 (CPS) 을 활용한 창의성

교육 로그램의 효과 분석. 교 육 방 법 연 구 , 1 6 , 1-26.

최승 , 황혜정 (2007). 수학 수업평가 기 개발에 한 기 연구. 학

교 수 학 , 9(3), 327-352.

최승 , 황혜정. (2009). 내용교수지식 (PCK) 에 기 한 수업컨설 에

한 연구. 학 교 수 학 , 1 1 (3), 369-387.

최유미, 문 순 (2015). ‘증강 실’ 기반 교육용 어 리 이션 개발을 통

- 156 -

한 효과 인 등 steam교육에 한 연구. 애 니 메 이 션 연 구 , 1 1 (2),

85-108.

최유 , 이은상, 김동하 (2013). 학생을 한 steam 교육 로그램의

개발. 한 국기 술 교 육 학 회 지 , 1 3 (1), 152-177.

최정훈 (2011). 융 합 을 기 반 으 로 하 는 s t e a m 교 육 이 란 ? (상 )(하 ), 월간

과학창의.

태진미 (2016). 등학생을 한 소 트웨어 교구 활용 steam 교육 로

그램 개발. 재 와 재 교 육 , 1 5 (2), 121-147.

한정선, 이경순 (2001). 교수-학습 과정에서 가상 실의 구 을 한 이

론 고찰. 교 육 공 학 연 구 , 1 7 (3), 133.

한정엽 (2016). 모바일 탈착형 hmd기반 vr 콘텐츠 디자인 유형 연구. 한

국공 간 디 자 인학 회 논문집, 3 7 , 79.

함성진, 김순화, 송기상 (2014). Track 4 융합교육: 스크래치 EPL 을 활

용한 CT-STEAM 수업 모형 개발. 한 국컴 퓨 터 교 육 학 회 학 술 발

표 회 논문집, 1 8(2), 103-108.

허정윤, 은령 (2016). 건축디자인활용 steam 로그램 개발 창의

측면의 효과성 검증: 등학교 1·2학년 상 ttct분석을 심으로.

술 교 육 연 구 , 1 4(4), 63.

황윤자, 김성미 (2014). 교육 어포던스 증진을 한 사용자 심 설계

스마트 포트폴리오 로토타입 개발. 학 습 과 학 연 구 , 8(3), 87-109.

Afshar, V. (2014). 10 Hottest Thechnologies in Higher Education.

Retrieved from http://www.huffingtonpost.com/vala-afshar/10-

hottest-technologies-i_b_6089740.html

Alex, L,. (2016). How 3 teachers use Expeditions to enhance their

students’ natural curiosity. Retrieved June 30, 2016 from

https://blog.google/topics/education/how-3-teachers-use-expeditio

ns-to/.

Alhalabi, W. S. (2016). Virtual reality systems enhance students'

achievements in engineering education.(report)(author abstract).

- 157 -

Behaviour & Information Technology, 35(11), 919.

doi:10.1080/0144929X.2016.1212931

Apedoe, X. S., Reynolds, B., Ellefson, M. R., & Schunn, C. D. (2008).

Bringing engineering design into high school science classrooms:

The heating/cooling unit. Journal of Science Education and

Technology, 17(5), 454-465.

Bal, A., Crittenden, V., Halvorson, W., Pitt, L., & Parent, M. (2015).

Second best in second life: Teaching marketing cases in a

virtual world environment. Paper presented at the Proceedings

of the 2010 Academy of Marketing Science (AMS) Annual

Conference.

Barilli, E. C. V. C. (2012). Virtual reality technology as an didactical

and pedagogical resource in distance education for professional

training Distance education: InTech.

Bamodu, O., & Ye, X. M. (2013). Virtual reality and virtual reality

system components. Paper presented at the Advanced

Materials Research.

Becker, A., S., F., A., G. H., C., C., & M., a. Y., B. (2016). Nmc/cosn

horizon report: 2016 k-12 edition. Austin, Texas: The New

Media Consortium.

Benford, S., Greenhalgh, C., Reynard, G., Brown, C., & Koleva, B.

(1998). Understanding and constructing shared spaces with

mixed-reality boundaries. ACM Transactions on computer-

human interaction (TOCHI), 5(3), 185-223.

Blaschke, L. M., & Hase, S. (2015). Heutagogy, technology, and

lifelong learning for professional and part-time learners

Transformative perspectives and processes in higher education

(pp. 75-94): Springer,

Brantley-Dias, L., Kinuthia, W., Shoffner, M. B., de Castro, C., &

- 158 -

Rigole, N. J. (2007). Developing pedagogical technology

integration content knowledge in preservice teachers: A case

study approach. Journal of Computing in Teacher Education,

23(4), 143-150.

Brett, R., & Dr. Wylmarie, S. (2015). Learning in 3D: Making STEM

Real. Retrieved Spring, 2015 from http://www.advanc-ed.org/

source /learning –3d-making-stem-real.

Brooks, B. M. (1999). The specificity of memory enhancement during

interaction with a virtual environment. Memory, 7(1), 65-78.

Burdea, G. C., & Coiffet, P. (2003). Virtual reality technology (Vol. 1):

John Wiley & Sons.

Cecil, J., Ramanathan, P., & Mwavita, M. (2013). Virtual learning

environments in engineering and stem education (pp. 502-507).

Cellan-Jones, R. (2016). the year when VR goes from virutal to

reality. Retrieved July 5, 2016 from http://www.bbc.com/news/

technology-35205783.

Cerniamo, K. S., Ross, J. D., & Ertmer, P. A. (2010). Technology

integration for meaningful classroom use.

Chen, C., Toh, S., & Fauzy, W. (2004). The theoretical framework for

designing desktop virtual reality-based learning environments.

Journal of Interactive Learning Research, 15(2), 147-167.

Chen, C. J., Toh, S. C., & Ismail, W. M. F. W. (2005). Are learning

styles relevant to virtual reality? Journal of research on

technology in education, 38(2), 123-141.

Clark, Donald. (2006). Motivation in e-learning. Retrieved March,

2012 from http://www.epic.co.uk.

Collins, B.. (2015, December 27). Market Watch : Seoncd Life

Predicts US Recession. Retrieved from http://www.slpress

.org/2015/12/market-watch-2016-second-life.html.

- 159 -

Dalgarno, B., & Lee, M. J. (2010). What are the learning affordances

of 3?d virtual environments? British Journal of Educational

Technology, 41(1), 10-32.

Dede, C. (1995). The evolution of constructivist learning

environments: Immersion in distributed, virtual worlds.

Educational Technology, 35(5), 46-52.

Dede, C., Salzman, M., Loftin, R. B., & Ash, K. (2000). The design of

immersive virtual learning environments: Fostering deep

understandings of complex scientific knowledge.

Doering, A., & Roblyer, M. (2010). Integrating educational technology

into teaching: Boston: Pearson.

Dorsey, D., Campbell, G., & Russell, S. (2009). Adopting the

instructional science paradigm to encompass training in virtual

environments. Theoretical Issues in Ergonomics Science, 10(3),

197-215.

Dunleavy, M., Dede, C., & Mitchell, R. (2009). Affordances and

limitations of immersive participatory augmented reality

simulations for teaching and learning. Journal of Science

Education and Technology, 18(1), 7-22.

Dunser, A., & Hornecker, E. (2007). Lessons from an ar book study.

Paper presented at the Proceedings of the 1st international

conference on Tangible and embedded interaction.

English, L. D., King, D., & Smeed, J. (2017). Advancing integrated

stem learning through engineering design: Sixth-grade students'

design and construction of earthquake resistant buildings. The

Journal of Educational Research, 110(3), 255-271.

Ericsson, K. A., & Charness, N. (1994). Expert performance: Its

structure and acquisition. American psychologist, 49(8), 725.

Ertmer, P. A. (1999). Addressing first-and second-order barriers to

- 160 -

change: Strategies for technology integration. Educational

technology research and development, 47(4), 47-61.

Ertmer, P. A., & Ottenbreit-Leftwich, A. T. (2010). Teacher

technology change: How knowledge, confidence, beliefs, and

culture intersect. Journal of research on technology in

education, 42(3), 255-284.

Estes, J. S., Dailey-Hebert, A., & Choi, D. H. (2016). Integrating

technological innovations to enhance the teaching-learning

process Emerging tools and applications of virtual reality in

education, 277-304 : IGI Global.

Ferry, B., Kervin, L., Turbill, J., Cambourne, B., Hedberg, J.,

Jonassen, D., & Puglisi, S. (2004). The design of an on-line

classroom simulation to enhance the decision making skills of

beginning teacher. Paper presented at the Proceedings of the

AARE International Conference. Melbourne, Victoria.

Fruland, R. (2002). Using immersive scientific visualizations for

science inquiry: Co-construction of knowledge by middle and

high school students. Paper presented at the annual meeting of

the American Educational Research Association, New Orleans,

LA.

Ge, X., Ifenthaler, D., & Spector, J. M. (2015). Moving forward with

steam education research Emerging technologies for steam

education (pp. 383-395): Springer.

Gibson, J. (1979). The theory of affordances the ecological approach to

visual perception (pp. 127-143): Boston: Houghton Miffin.

Grant, J. S., & Davis, L. L. (1997). Selection and use of content

experts for instrument development. Research in nursing &

health, 20(3), 269-274.

Hew, K. F., & Brush, T. (2007). Integrating technology into k-12

- 161 -

teaching and learning: Current knowledge gaps and

recommendations for future research. Educational technology

research and development, 55(3), 223-252.

Holley, D., Hobbs, M., & Menown, C. (2016). The augmented library:

Motivating stem students. Networks, 19, 77-84.

Howland, J. L., Jonassen, D. H., & Marra, R. M. (2014). Meaningful

learning with technology. Upper Saddle River, NJ: Pearson. 이

주, 조 환, 조규락, 최재호 공역 (2014). (테크놀로지와 함께하는)

유의미학습. 주 : 아카데미 스.

Huang, H.-M., Rauch, U., & Liaw, S.-S. (2010). Investigating

learners' attitudes toward virtual reality learning environments:

Based on a constructivist approach. Computers & Education,

55(3), 1171-1182. doi:https://doi.org/10.1016/j.compedu.2010.05.014

ISTE(International Society for Technology in Education, (2007).

National Educational Technology Standards for Students,

Second Edition.

Jackson, R. L. & Fagan, E. (2000). Collaboration and learning within

immersive virtual reality. Proceedings of the third international

conference on collaboration virtual environment, 83-92.

Johnson,L.,Adams Becker,S., Estrada,V. ,Freeman,A., Kampylis,P.,

Vuorikari,R.,& Punie,Y. (2014). Horizon Report Europe:2014

Schools Edition. Luxembourg: Publications Office ofthe

European Union,& Austin,Texas: The New Media Consortium.

Kafai, Y. B., Burke, Q., & Resnick, M. (2014). Connected code: Why

children need to learn programming: Mit Press.

Karsnitz, J. R., O’Brien, S., & Hutchinson, J. P. (2009). Engineering

design: An instroduction. NY: Delmar.

Kerawalla, L., Luckin, R., Seljeflot, S., & Woolard, A. (2006). “Making

it real”: Exploring the potential of augmented reality for

- 162 -

teaching primary school science. Virtual Reality, 10(3), 163-174.

Kim, S., & Lim, J. (2015) Teachers` perception on the characteristics

of Smart devices, The Korean Association of Computer

Education conference, 19(1), 67-72.

Kirschner, P. A. (2002). Can we support ccsl? Educational, social and

technological affordances.

Kolb, D. (1984). Experiential learning as the science of learning and

development: Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.

Kotranza, A., Lind, D. S., Pugh, C. M., & Lok, B. (2009). Real-time

in-situ visual feedback of task performance in mixed

environments for learning joint psychomotor-cognitive tasks.

Paper presented at the Mixed and Augmented Reality, 2009.

ISMAR 2009. 8th IEEE International Symposium on.

Krajcik, J. S., Blumenfeld, P. C., Marx, R. W., & Soloway, E. (1994).

A collaborative model for helping middle grade science teachers

learn project-based instruction. The elementary school journal,

94(5), 483-497.

Kroll, E., & Artzi, D. (2011). Enhancing aerospace engineering

students' learning with 3d printing wind-tunnel models. Rapid

Prototyping Journal, 17(5), 393-402.

Lau, K. W., & Lee, P. Y. (2015). The use of virtual reality for

creating unusual environmental stimulation to motivate students

to explore creative ideas. Interactive Learning Environments,

23(1), 3-18.

Lave, J., & Wenger, E. (1991). Situated learning: Legitimate

peripheral participation: Cambridge university press.

Leem, E., & Woo, T. (2016). Exploratory research on virtual reality

contents design methods based on head mounted device.

CONTENTS PLUS, 14(4), 91-106.

- 163 -

Lewis, T. (2006). Design and inquiry: Bases for an accommodation

between science and technology education in the curriculum?

Journal of Research in Science Teaching, 43(3), 255-281.

Lindgren, R., Moshell, J. M., & Hughes, C. E. (2014). Virtual

environments as a tool for conceptual learning.

Lok, B., Ferdig, R. E., Raij, A., Johnsen, K., Dickerson, R., Coutts, J.,

. . . Lind, D. S. (2006). Applying virtual reality in medical

communication education: Current findings and potential

teaching and learning benefits of immersive virtual patients.

Virtual Reality, 10(3-4), 185-195.

Madden, M. E., Baxter, M., Beauchamp, H., Bouchard, K., Habermas,

D., Huff, M., . . . Plague, G. (2013). Rethinking stem education:

An interdisciplinary steam curriculum. Procedia Computer

Science, 20, 541-546.

Martin Gutierrez, J., & Meneses Fernandez, M. D. (2014). Applying

augmented reality in engineering education to improve academic

performance & student motivation. International Journal of

Engineering Education, 30(3), 625-635.

Martin-Gutierrez, J., Mora, C. E., Anorbe-Diaz, B., &

Gonzalez-Marrero, A. (2017). Virtual technologies trends in

education. Eurasia Journal of Mathematics Science and

Technology Education, 13(2), 469-486.

McKay, C. S., & Glazewski, K. D. (2016). Designing maker-based

instruction. Instructional-Design Theories and Models, Volume

IV: The Learner-Centered Paradigm of Education, 145.

Mehalik, M. M., Doppelt, Y., & Schuun, C. D. (2008). Middle‐school

science through design‐based learning versus scripted inquiry:

Better overall science concept learning and equity gap reduction.

Journal of Engineering Education, 97(1), 71-85.

- 164 -

Mikropoulos, T. A., Chalkidis, A., Katsikis, A., & Emvalotis, A.

(1998). Students' attitudes towards educational virtual

environments. Education and Information Technologies, 3(2),

137-148.

Miller, R. (2014). The application of virtual reality in higher education

distance learning. Journal of Applied Learning Technology, 4(4).

Omale, N., Hung, W. C., Luetkehans, L., & Cooke?Plagwitz, J. (2009).

Learning in 3?d multiuser virtual environments: Exploring the

use of unique 3?d attributes for online problem based learning.

British Journal of Educational Technology, 40(3), 480-495.

Papert, S., & Harel, I. (1991). Situating constructionism.

Constructionism, 36(2), 1-11.

Piovesan, S. D., Passerino, L. M., & Pereira, A. S. (2012). Virtual

reality as a tool in the education. International Association for

the Development of the Information Society, 44.

Prensky, M. (2001). Digital natives, digital immigrants part 1. On the

horizon, 9(5), 1-6.

Richey, R. C., & Klein, J. D. (2007). Design and development

research : Methods, strategies, and issues. NJ: Lawrence

Erlbaum. 정 미, 김 수 역 (2012). 교육공학연구를 한 설계‧개

발연구. 서울: 학지사.

Richey, R. C., & Klein, J. D. (2014). Design and development

research: Methods, strategies, and issues: Routledge.

Riva, G. (2003). Applications of virtual environments in medicine.

Methods of information in medicine, 42(5), 524-534.

Riva, G. (2006). Virtual reality. Encyclopaedia of Biomedical

Engineering. London: John Wiley & Sons.

Rosemblum L. J. Cross R. A. (1997). The challenge of virtual reality.

In W. R. Earnshaw, J. Vince, H. Jones (Eds.), Visualization &

- 165 -

Modeling, 325–399. San Diego, CA: Academic Press.

Rubio, D. M., Berg-Weger, M., Tebb, S. S., Lee, E. S., & Rauch, S.

(2003). Objectifying content validity: Conducting a content

validity study in social work research. Social work research,

27(2), 94-104.

Sanders, M. E. (2008). Stem, stem education, stemmania.

Schroeder, R. (1995). Learning from virtual reality applications in

education. Virtual Reality, 1(1), 33-39.

Somekh, B. (2008). Factors affecting teachers' pedagogical adoption of

ict International handbook of information technology in primary

and secondary education (pp. 449-460): Springer.

Sourin, A., Sourina, O., & Prasolova-Førland, E. (2006).

Cyber-learning in cyberworlds. Journal of Cases on Information

Technology (JCIT), 8(4), 55-70.

Squire, K. (2006). From content to context: Videogames as designed

experience. Educational researcher, 35(8), 19-29.

Steinberg, R. N. (2000). Computers in teaching science: To simulate

or not to simulate? American Journal of Physics, 68(S1),

S37-S41.

Steuer, J. (1992). Defining virtual reality: Dimensions determining

telepresence. Journal of Communication, 42(4), 73-93.

Strangman, N., Hall, T., & Meyer, A. (2003). Virtual reality and

computer simulations and the implications for udl

implementation: Curriculum enhancements report. National

Center on Accessing the General Curriculum.

Strauss, A., & Corbin, J. M. (1990). Basics of qualitative research:

Grounded theory procedures and techniques: Sage Publications,

Inc.

Teeroumanee, N., Vassil, A., Ronan, J., & Kimberly Anne, W. (2011).

- 166 -

Is virtual reality a memorable experience in an educational

context? International Journal of Emerging Technologies in

Learning (iJET), 6(1), 53-57.

Thornton, T., Ernst, J. V., & Clark, A. C. (2012). Augmented reality

as a visual and spatial learning tool in technology education.

Technology and Engineering Teacher, 71(8), 18-21.

Umbach, P. D., & Wawrzynski, M. R. (2005). Faculty do matter: The

role of college faculty in student learning and engagement.

Research in Higher Education, 46(2), 153-184.

Wagner, C. (2008). Learning experience with virtual worlds. Journal

of Information Systems Education, 19(3), 263.

Winn, W., & Jackson, R. (1999). Fourteen propositions about

educational uses of virtual reality. Educational Technology,

39(4), 5-14.

Wu, F., Liu, Z., Wang, J., & Zhao, Y. (2015). Establishment virtual

maintenance environment based on virtools to effectively

enhance the sense of immersion of teaching equipment. Paper

presented at the Int. Conf Educ. Technol. Manag. Humanit. Sci.

Yakman, G.(2008), STΣ@M Education: an overview of creating a

model of integrative education, PATT.

Yakman, G. (2010). What is the point of ste@ m?–a brief overview.

Steam: A Framework for Teaching Across the Disciplines.

STEAM Education, 7.

Yilmaz, R. M., Topu, F. B., Goktas, Y., & Coban, M. (2013). Social

presence and motivation in a three-dimensional virtual world:

An explanatory study. Australasian Journal of Educational

Technology, 29(6).

Youngblut, C. (1998). Educational uses of virtual reality technology.

- 167 -

부 록

[ 부록 1 ] 1 차 문가 타 당 화 질 문지

[ 부록 2 ] 2 차 문가 타 당 화 질 문지

[ 부록 3 ] 2 차 문가 검 토 결 과

[ 부록 4] 학 습 자 반 응 질 문지

[ 부록 5 ] 수 업 지 도 안 수 업 자 료

- 168 -

본 질문지는 ‘가상 실(VR) 기반 STEAM 수업 설계 략’을 개발하기

해 도출된 수업설계 략에 한 문가 타당화를 받기 해 제작되었습

니다.

본 질문지는 연구에 해 소개하는 부분과 타당성을 검토하는 부분으로

구성되어있습니다. 질문지에 따라 타당도를 검증해주시고 개선을 한 조

언을 주시면 감사드리겠습니다.

질문에 응답하는 과정에서 정확하게 이해가 되지 않는 부분은 연구자에

게 질문을 하실 수 있으며, 개방형 질문은 면담의 형식으로 진행할 수 있

습니다. 이러한 과정은 약 40분 정도 소요될 것으로 상됩니다.

응답을 해 작성하신 문가 로필과 응답내용은 연구 목 이외에는

사용하지 않을 것이며 익명성을 보장할 것을 약속드립니다.

바쁘신 와 에 연구에 조해주셔서 단히 감사합니다.

조부희 드림

jobuhee89@snu.ac.kr /

서울 학교 학원 교육학과 교육공학 공

- 문가 로 필 -

식 별 번호 :

공 분 야 :

최 종 학 력 :

소 속 / 직 책 :

실 무 연 구 경 력 :

교 사 경 력 :

[ 부록 1 ] 1 차 문가 타 당 화 질 문지

‘ 가 상 실 (V R ) 기 반 S T E A M 수 업 설 계 략 개 발 연 구 ’ 에 한

문가 타 당 화 질 문지

- 169 -

1 . 연 구 의 소 개

1 ) 연 구 의 기 본 사 항

연 구 제 목 :　 가 상 실 (V R ) 기 반 S T E A M 수 업 설 계 략 개 발 연 구

연 구 목 : 교 수 학 습 을 진 시 키 는 최 신 의 테 크 놀 로 지 로 서 의 가 상 실 (V R )

활 용 을 기 반 으 로 한 S T E A M 수 업 을 한 설 계 략 개 발

연 구 의 필 요 성

사회에서는 과학기술의 발 에 따라 다양한 분야를 아우르는 융합 사고와 지

식을 지닌 창의 인재가 요구되고 있다. 지식정보화사회에 발생하는 복잡한 문제를 해

결하기 해서는 정보통신기술, 바이오산업, 물리학 등을 융⦁복합하는 지식과 창의성을

기반으로 한 문제해결력을 갖춘 인재의 양성이 필수 이다. 이러한 맥락에서 융합인재교

육(STEAM)이 강조되고 있는데, 이는 “과학기술에 한 학생들의 흥미와 이해를 높이고

과학기술 기반의 융합 사고와 문제해결력을 배양하는 교육”이라고 정의한다(교육과학

기술부, 2011). STEAM을 한 구체 인 방안에는 첨단기기와 장비를 활용하여 흥미와

학습효과를 높이고, 첨단기기에 한 활용 능력을 제고할 수 있는 수업모델을 개발하는

것이다(교육과학기술부, 2011). 이에 교수자는 기존 도구 떠오르는 디지털 도구와 자

원을 효과 으로 활용하여 학생들의 학습을 지원할 필요성이 있다(ISTE, 2007). 학습자

의 과학기술에 한 흥미(강인애, 2012)와 ICT역량(ICT Competence)을 함양하고

STEAM 연구에 양 , 질 인 지평을 넓힐 수 있다는 것에 의의가 있다.

STEAM에는 다양한 테크놀로지를 활용할 수 있는데, 그 하나가 가상 실(VR:

Virtual Reality)이다. 최근 가상 실이 교육 장에서 유용한 학습도구로 주목받고 있다

(우운택 외, 2016). 몰입(immersion), 시각 실재감(Visual realizm, 상호작용(interaction)

으로 표되는 가상 실 기술의 특성(Rosemblum & Cross, 1997)은 STEAM 교육에서

유의미학습(Meaningful learning)을 진한다. 학습자가 그들의 학습과정에 몰입하도록

하여 학습자의 동기와 참여(engagement)를 진하고(Mikropoulos, Chalkidis, Katsikis,

& Emvalotis, 1998), 3D 시각화(Visualization)를 통해 추상 인 아이디어를 형상화하고

복잡한 개념을 쉽게 이해하는데 도움을 다(Brett & Wylmarie, 2015; Ferry et al.,

2004; Steinberg, 2000). 한 가상 실을 통해 학습자는 직 인 경험을 하게 되며 지

식을 스스로 구성할 기회를 제공받는다(한정선 외, 2001; Schroeder, 1995; Nadan,. et al,

2011). 가상 실 매체의 특성은 STEAM 교육의 이론에 한 의존 실제 경험 부족

등 STEAM 교육이 가지는 단 을 보완해주며 시공간 인 제약이나 험한 상황의 한계

등을 극복하도록 지원한다(Dede, 1995; Nadan, 2011).

융합인재교육에서 가상 실 테크놀로지를 효과 으로 활용하기 해서는 교수자가 필

요한 지식과 역량을 갖추는 것은 매우 요하다. 테크놀로지에 한 지식(소 희, 2013)

- 170 -

뿐만 아니라 다양한 교수 략과 방법, 학습 특성 분석 등에 한 교수학 지식(김성욱,

2016)도 필요하다. 이러한 테크놀로지 활용은 단순히 교사가 테크놀로지를 수업에 활용

하는 것이 아니라 학생 심의 학습활동을 만드는 교수 처치이기 때문이다(김성욱,

2016; Ertmer, 1999; Roblyer & Doering, 2010). 이에 가상 실 테크놀로지를 교수⦁학습

과정에 활용하기 한 효과 인 교수설계방안들을 이해할 필요성이 있다(Dunleavy,

Dede, & Mitchell, 2009; Martin-Gutierrez, Mora, Anorbe-Diaz, & Gonzalez-Marrero,

2017). 따라서 본 연구에서는 실천 , 학문 측면의 필요성에 근거하여 STEAM 수업에

서 가상 실을 활용하기 한 설계 략을 개발하고자 한다. 이것은 STEAM수업에서 가

상 실을 활용할 수 있도록 교수자와 학습자들을 한 안내의 역할을 할 것이며, 학습자

의 학습을 진하고 더 나아가서는 21세기 디지털 시 에 합한 융합인재양성을 도울

것이다.

용 어 정 의

가. STEAM 교육

STEAM 교육이란 융합인재교육으로 과학기술에 한 학생들의 흥미와 이해를 높이

고 과학기술 기반의 융합 사고와 문제해결력을 배양하는 교육이다. 본 연구에서 기술,

공학 측면에 해당하는 가상 실 기술을 활용하여 과학, 수학 개념과 원리를 통해 문

제를 창의 으로 해결하는 과정이 필요하다. 따라서 일련의 문제해결과정을 진하고 돕

기 해 효과 인 수업설계 략에 한 탐색이 필요하다.

나. 가상 실

가상 실(VR: Virtual Reality)이란 실세계와 가상세계의 융합을 통해 사용자의 감

각과 인식을 확장함으로써 실세계에서 경험할 수 없는 다양한 상황을 체험하고 가상-

실세계 간의 실시간 상호작용을 할 수 있게 하는 기술로 정의한다(우운택 외, 2016;

Brooks, 1999; Burdea & Coifeet, 2003; Encyclopaedia Britannica, 2015; Martin-Gutierrez,

Mora, Anorbe-Diaz, & Gonzalez-Marrero, 2017). 교육 으로 활용할 수 있는 가상 실은 ‘데

스크탑 VR’과 ‘몰입형 VR’이 있다(임정훈, 이삼성, 2003; 한정선, 2001; Johnson, et al.,

1998; Riva, 2006). ‘데스크탑 VR’은 세컨드 라이 (Second life)로 표되는 가상공간

(Virtual world)의 형태인 반면, ‘몰입형 VR’은 모바일 탈착형 HMD(Head- mounted

display)를 사용하여 가상 실을 체험할 수 있으며 이는 모바일 기기로 호환이 되어 교

육 활용가능성이 높다. 본 연구에서 활용하는 가상 실은 후자의 ‘몰입형 VR’에 한정

한다.

연 구 문제

가. 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리는 무엇인가?

나. 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략은 무엇인가?

- 171 -

[그림 1] 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리 도출을 한

개념모형

다. 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략이 용된 수업에서 설계 략에 한 교수

자와 학습자의 반응은 어떠한가?

연 구 방 법 : R i c h e y 와 K l e i n (2 007 )이 제 시 한 설 계⦁개 발 연 구 방 법 두 번째

유 형 (T y p e Ⅱ )를 용

가. 내 타당화 : 문헌 분석 문가 검토

나. 외 타당화 : 략 용 수업, 학생 설문과 인터뷰, 교사 인터뷰

2 ) 설 계 략 개 발 과 정

(1 ) 가 상 실 기 반 S T E A M 수 업 설 계 를 한 개 념 모 형 설 계 원리 도 출

① 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리 도출을 한 개념모형

② 가상 실 기반 STEAM 수업 설계원리

- 172 -

설계원리 설명

1.환경구성의 원리 가상 실 기술 활용을 한 교실의 기반 환경을 고려하

여 사 에 검하고 구축해야 한다.

2.기술친숙의 원리

학습자가 가상 실 기술의 인터페이스와 조작에 익숙해

지고 학습에 필요한 기능을 익히기 해 사 에 충분한

연습과 훈련을 제공해야 한다.

3.경험확장의 원리

실세계에서 불가능하거나 비 실 인 학습경험을 지원

하기 해 가상 실 기술을 활용하여 학습자의 경험을 확

장하고 흥미를 유발한다.

4.문제해결의 원리

STEAM 수업에서 학습자가 문제해결과정을 경험할 수

있도록 실생활과 련된 문제를 제시하고 해결과정에서

수업의 상황과 학습자의 반응을 고려하여 가상 실 기술

을 하게 활용한다.

5.상호작용의 원리

학습자가 동료, 교수자, 다양한 도구와 활발한 상호작용

과 피드백을 하고, 가상 실 내의 1인칭 상호작용에 참여

할 수 있도록 지원한다.

<표 1> 문가 비 검토 결과를 반 한 가상 실 기반 STEAM 수업을 한

설계원리

(2 ) 가 상 실 기 반 S T E A M 수 업 설 계 략 도 출

STEAM 수업의 구성요소와 가상 실, 가상세계, 가상 실의 교육 활용, 교육용 테

크놀로지 활용 학습의 키워드로 탐색한 문헌을 토 로 가상 실 기반 STEAM 수업의

설계 략을 도출하 다. 가상 실 학습이 산업 으로 기단계이고 이를 교육환경에

극 으로 도입하고 활용한 연구가 매우 제한 (소요환, 2016)이고, 교실 장에서의 활용

가능성을 높이기 해 경험 탐색도 설계원리 개발에 반 하 다.

-

17

3 -

설계

원리

일반

설

계

략

상

세

설계

지침

과

시연

구자

환경

구성

의

원리

1.

가상

실

기술

을

활용

할

환경

(시⦁공

간,

자원

등

)을

검하

라.

1.1.

물

리

공간

을

활용

에

합하

게

최화

하고

가

상실

련

기

기와

S

W를

구

비하

고

있는

지

확인

하라

.

검

항목

내용

교실

네트

워크

환경

교실

내

W

ifi활

용가

능

여부

가상

실

련

기기

활용

가

능한

모

바일

기

기(스

마트

폰,

태블

릿P

C

등),

HM

D(H

ead

M

ou

nte

d

Dis

pla

y)의

개

수와

지

원사

양

악

가상

실

기반

SW

―체

험형

S

W

: G

oo

gle

exp

edit

ion

, G

oo

gle

stre

etv

iew

, S

ola

r V

R

등

―작

형

SW

:

Co

Sp

ace

s,

Vis

orV

R

등

―G

oo

gle

p

lay

sto

re,

Ap

pst

ore

, 인

터넷

에서

‘가

상실

’, ‘V

R’의

키

워드

로

검색

탐색

하여

주

제와

내용

에

합한

소

트웨

어

Fu

llen

&

S

tieg

eba

uer

, 19

91;

Mil

ler,

2014

; H

ew

&

Bru

sh,

200

7

경험

탐

색

결과

반

<표

2>

가

상실

기

반 S

TE

AM

수

업을

한

기

설계

략

① 가

상실

기반

ST

EA

M 수

업을

한

설계

략

-

17

4 -

를

악하

고 구

비하

는 것

1.2.

문

제해

결과

정에

서

도구

를

활용

할

시간

을

하게

분배

하라

.

▷면

면

학습

과

가상

실

활용

시간

을

2:1

로

분배

하는

것

▷수

업

가

상실

기

술

구동

을

비하

여

불필

요한

시

간

사용

을

최소

화하

는

것

경험

탐

색

결과

반

기술

친숙

의

원리

2.

학습

자의

수

과

가상

실과

ST

EA

M 수

업에

한

사

경험

여

부를

반

하라

.

2.1.

학

습자

가

가상

실

기술

교육

용

SW

수업

경

험과

S

TE

AM

수

업

경험

이

있는

지

악하

여 설

계하

라.

▷생

활

속에

서 가

상실

기술

경

험

여부

▷교

육용

S

W를

활

용한

수

업에

참

여한

경

험

여부

▷로

젝트

형

는

융합

형

교육

의

경험

여

부

경험

탐

색

결과

반

2.2.

가

상실

기

술

조작

에

한

학습

자의

수을

악

하라

.

수내

용

1기

기를

켜

고

어리

이션

을

선택

하여

설

치할

수 있

음

2

어리

이션

에

가입

을

하

고

어리

이션

을

자유

자재

로

조작

할 수

있음

3

가상

실

콘텐

츠를

제

작할

수

있음

(련

소

트웨

어,

코

딩,

360

도

촬 등

활

용)

▷기

술

조작

에

한

수

시

임선

빈,

19

96;

Mck

ay

&

Gla

zew

ski,

20

17;

Str

ain

, 19

97

-

17

5 -

2.3.

학

습자

가

수업

에

요구

하는

바

와

선호

하

는 학

습방

법을

분

석하

라.

▷학

습자

가

추상

이고

, 언

어이

고,

선형

인

정보

를

어려

워하

거나

그

래,

이미

지의

학습

방법

을

선호

하는

가?

▷학

습자

의 학

습목

표와

요

구는

무엇

인가

?

Ch

oi,

Da

iley

-H

eber

t &

E

stes

, 20

16

3.

교수

자와

학

습자

가

가상

실 기

술에

친

감을

가

지도

록 사

학

습을

제

시하

라.

3.1.

교

수자

는

가상

실

기술

의

교육

활

용

에

익숙

해질

시

간을

충

분히

가

지며

, 기

술에

한 자

기

효능

감을

가

질

수

있도

록

비하

라.

▷미

리

사용

할

가상

실

기반

소

트웨

어

를

시뮬

이션

하

는 것

▷해

당

수업

에

한

마이

크로

티

칭

(Mic

ro-

tea

chin

g)

하는

것

So

mek

h,

200

8;

Um

ba

ch &

W

aw

rzy

nsk

u,

20

05

3.2.

학

습자

가

도구

에

익숙

해

질

수

있도

록

사학

습을

제

시하

라.

▷가

상실

기

술에

한

개

념,

사회

이

슈,

윤리

문제

, 부

작용

등

을

언하

는

것

▷가

상실

기

기

사용

에

한

직

가이

드(d

irec

t g

uid

e)를

제

시하

는

것

▷가

상실

기

술의

조

작

복잡

성에

따

라

단

계으

로

사연

습문

제를

제

시하

는

것

이지

향

외,

20

17;

En

gli

sh,

201

7;

Mck

ay

&

Gla

zew

ski,

20

17;

NE

ST

-T

, 1

998

;

경험

탐

색 결

과

반

경험

확장

의

원리

4.

가상

실

기술

을

활용

했을

때

학습

효

과를

높일

수

있

도록

안내

하라

.

4.1

. 가

상실

기

술의

활

용성

이

높은

학

습주

제와

내

용을

선정

하라

.

▷가

상실

활용

성이

높은

내

용

―직

찰

이 힘

들다

.

―텍

스트

와

이차

원

그래

픽

자료

로

설명

하

기에

까

다롭

다.

―가

시화

하기

어

려운

내

용이

거나

추

상인

김희

수

외,

20

01;

백균

, 2

010

;

임선

빈,

19

96;

Du

nse

r &

H

orn

eck

er,

2007

;

Fru

lan

d,

201

2;

Stu

art

, 19

92;

Um

ba

ch &

W

aw

rzy

nsk

u,

20

05

-

17

6 -

학습

개

념이

다.

―고

험

경

비가

많

이

드는

실험

이다

.

4.2

. 가

상실

의

매체

특

성에

기

인하

여

자발

인

흥미

와 동

기를

유

도하

라.

▷36

0도

동상

, 문

화

콘텐

츠를

활

용하

여

등

흥미

와 동

기를

유

발하

는

것백

균,

20

10

문제

해결

의

원리

5.

기술

(T),

공

학(E

)을

심으

로

하여

다

른

역(과

학(S

),

수학

(M),

술

(A)

등)이

융

합되

는

주제

를

선정

하라

.

5.1.

과

학,

기술

, 공

학,

술,

수학

, 인

문

과

목

2개

이

상의

과

목

사이

의

내용

과

과정

을

통합

하여

학습

목

표와

주제

를

설계

하라

.

▷가

상실

을

활용

(T,

E)하

여

별자

리를

찰하

고(S

, M

) 과

학인

의

미를

로

표

(A)하

는

주제

를 선

정하

는 것

교육

과학

기술

부,

2011

; S

an

der

s,

200

9

6.

학습

자의

융

합

사고

진

을

지원

하라

.

6.1.

문

제해

결과

정을

통

해

융합

사

고력

(과

학선

호도

, 자

기주

도

학습

능력

, 창

의융

합사

고)와

문

제

해결

능

력을

배

양할

수

있

도록

안

내하

라.

▷문

제정

의-

아이

디어

설

계-

아이

디어

선

정-

문제

해결

의

과정

을

경험

하도

록

하는

것

▷확

산인

사

고를

유

발하

는

질문

을

제시

하는

것

교육

과학

기술

부,

2010

; 김

진수

, 20

12

7.

실제

인(a

uth

en

tic

) 상

황을

제

시하

라.

7.1.

실

생활

속

에서

과

학기

술과

연

된

문제

를

안내

하고

학

습자

가

자신

의

문제

로

인식

할

기회

를

제공

하라

.

▷자

신의

생

활

속에

서

봤던

천

체의

모

습을

가상

실을

통

해 경

험하

고,

과학

인

의미

를

발견

하는

것

박주

외

, 2

012

;

Joh

nso

n,

et

al.

, 2

014

;

경험

탐

색 결

과

반

7.2.

학

습자

들이

가

상실

콘

텐츠

를

제작

하

고 공

유하

는 기

회를

제

공하

라.

▷‘C

oS

pa

ces’

소

트웨

어를

사

용하

여

‘천체

의

모습

’ 한

발

표 자

료를

가

상실

콘

텐츠

로

제작

하고

공

유하

는

것

▷학

습자

가

360도

카

메라

로

자신

이

경험

한

내용

을

촬하

여

동료

학습

자와

가

상실

로

공유

하는

것

백균

, 2

010

; 한

정엽

, 2

016

8.

학습

목표

에

부합

하는

가

상실

콘텐

츠를

분

석하

고

선정

하라

.

-

17

7 -

8.1

. 문

제해

결과

정을

지

원하

는

가상

실

콘

텐츠

의

종류

와

범를

안내

하라

.

▷‘천

체의

치

’에

한

문제

를

해결

하는

과

제에

서

Go

og

le

eart

h

VR

, S

ola

r V

R

등의

다양

한 V

R

콘텐

츠를

사

안내

하는

것

경험

탐

색 결

과

반

상호

작

용의

원리

9.

1인

칭,

교사

, 소

집단

단

의 다

양한

상호

작용

을

지원

하라

.

9.1

. 학

습자

가

교착

상태

를

겪을

부

분을

미

리

분석

하여

교

수자

의

피드

백을

비

하고

안

내하

라.

▷사

학습

을

통해

학

습자

가

어려

움을

겪

는

부분

을

악하

고

교수

자의

피

드백

내

용

과

해결

방안

을

미리

비

하는

것

▷교

수자

가

학습

자의

학

습과

정을

지

속으

로

모니

터링

하고

하

고

즉각

인

피드

백

을

안내

하는

것

김희

수

외,

20

01;

Mck

ay

&

Gla

zew

ski,

20

17

9.2

. 2-

3인의

소

그룹

으로

구

성하

고

력

으로

지

식을

공유

할

수

있는

기회

를

제공

하라

.

▷가

상실

기

기의

개

수와

사

양을

고

려하

여

최

3인의

소

그룹

을

구성

하고

배

치하

는

것

▷력

으로

문

제를

해

결할

수

있

도록

활

동지

를 구

성하

는 것

▷동

료학

습자

의

상호

피드

백

기회

를

제공

하

는

것

김희

수

외,

20

01;

Mck

ay

&

Gla

zew

ski;

2

017

;

Mis

ha

ra,

20

09

경험

탐

색 결

과

반

9.3

. 가

상실

공

간

내

1인칭

상

호작

용을

통

해

학습

자가

스

스로

지

식을

구

성할

기

회를

제

공하

라.

▷가

상실

경

험

탐

색해

야할

포

인트

를

제시

하는

것

▷가

상실

공

간에

서

탐색

한

내용

을

자기

설명

(Sel

f-ex

pla

na

tio

n)할

수

있

는

기회

를

제공

하는

것

Ded

e,

Sa

lzm

an

, L

oft

in

&

Ash

, 2

000

;

Ma

rtin

-G

uti

erre

z,

Mo

ra,

An

orb

e -

Dia

z,

&

Go

nza

lez-

Ma

rrer

o,

2017

- 178 -

역 문 항 4 3 2 1

타 당 성본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계

하는데 고려해야 할 략로 타당하다. □ □ □ □

설 명 력본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계

하는데 고려해야 할 략를 잘 설명하고 있다. □ □ □ □

유 용 성본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계

하는데 유용하게 활용될 수 있다. □ □ □ □

보 편 성본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계

하는데 보편 으로 이용될 수 있다.□ □ □ □

이 해 도

본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계

하는데 고려해야 할 략을 이해하기 쉽게 표 하고 있

다.

□ □ □ □

2 . 타 당 도 검 토

1) 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략 반에 한 타당화 질문지

다음의 문항들은 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략 반에 한 타당성을 묻는 것입니다. 각

역에 한 문항을 살펴보시고 해당하는 곳에 √표시 해주시기 바랍니다.

(4 : 매우 그 다, 3 : 그 다, 2 : 그 지 않다, 1 : 그 지 않다)

가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략에서 개선하거나 보완해야할 은 무엇입니까?

-

17

9 -

설계

원리

일반

설

계

략

상

세

설계

지침

과

시4

32

1

환경

구성 의

원리

1.

가상

실 기

술을

활

용할

환

경(시⦁공

간,

자원

등)을

검

하라

. □

□□

□

1.1.

물

리

공간

을

활용

에

합하

게

최화

하고

가

상실

련

기

기와

SW

를

구비

하고

있

는지

확

인하

라.

검

항목

내용

교실

네트

워크

환경

교실

내

W

ifi활

용가

능

여부

가상

실

련

기기

활용

가

능한

모

바일

기

기(스

마트

폰,

태블

릿P

C

등),

H

MD

(Hea

d

Mo

un

ted

D

isp

lay

)의

개수

와

지원

사양

악

가상

실

기반

SW

―체

험형

S

W

: G

oo

gle

exp

edit

ion

, G

oo

gle

st

reet

vie

w,

So

lar

VR

등

―작

형

SW

:

Co

Sp

ace

s,

Vis

orV

R

등

□□

□□

2)

가상

실 기

반 S

TE

AM

수업

설계

략에

한

타당

화 질

문지

다음

의

문항

들은

가

상실

기

반

ST

EA

M

수업

설

계략

에

한

타당

성을

묻

는

것입

니다

. 각

역

에

한

문항

을

살펴

보시

고

해당

하

는 곳

에 √

표시

해주

시기

바랍

니다

.

(4

: 매

우

그다

, 3

: 그

다,

2:

그지

않

다,

1:

그지

않

다)

-

18

0 -

―G

oo

gle

p

lay

sto

re,

Ap

pst

ore

, 인

터넷

에서

‘가

상실

’, ‘V

R’의

키

워

드로

검

색

탐

색하

여

주제

와

내

용에

합

한

소트

웨어

를

악하

고 구

비하

는 것

1.2.

문

제해

결과

정에

서

도구

를

활용

할

시간

을

하게

분

배하

라.

▷면

면

학습

과

가상

실

활용

시간

을

2:1

로

분배

하는

것

▷수

업

가

상실

기

술

구동

을

비하

여

불필

요

한

시간

사

용을

최

소화

하는

것

□□

□□

기술

친숙 의

원리

2.

학습

자의

수과

가

상실

과

ST

EA

M

수업

에

한

사

경험

여부

를

반하

라.

□□

□□

2.1.

학

습자

가

가상

실

기술

교육

용

SW

수업

경

험과

S

TE

AM

수

업

경험

이

있는

지

악하

여 설

계하

라.

▷생

활

속에

서 가

상실

기술

경

험

여부

▷교

육용

S

W를

활

용한

수업

에

참여

한

경험

여

부

▷로

젝트

형

는

융합

형

교육

의 경

험

여부

□□

□□

2.2.

가

상실

기

술

조작

에

한

학습

자의

수

을

악하

라.

수내

용

1기

기를

켜

고

어리

이션

을

선택

하여

설치

할 수

있음

2어

리이

션에

가

입을

하

고

어리

이션

을 자

유자

재로

조

작할

수 있

음

3

가상

실

콘텐

츠를

제

작할

수

있

음(

련

소트

웨어

, 코

딩,

360도

촬

등

활

용)

▷기

술

조작

에

한

수

시

□□

□□

2.3.

학

습자

가

수업

에

요구

하는

바

와

선호

하는

학

습▷

학습

자가

추

상이

고,

언어

이고

, 선

형인

정

보□

□□

□

-

18

1 -

방법

을 분

석하

라.

를

어려

워하

거나

그

래,

이미

지의

학

습방

법을

선

호

하는

가?

▷학

습자

의 학

습목

표와

요

구는

무엇

인가

?

3.

교수

자와

학습

자가

가

상실

기

술에

친감

을

가지

도록

사

학습

을

제시

하라

. □

□□

□

3.1.

교

수자

는

가상

실

기술

의

교육

활

용에

익

숙

해질

시

간을

충

분히

가

지며

, 기

술에

한

자

기

효능

감

을

가질

수

있

도록

비

하라

.

▷미

리

사용

할

가상

실

기반

소

트웨

어를

시

뮬

이션

하

는 것

▷해

당

수업

에

한

마이

크로

티

칭

(Mic

ro-

tea

chin

g)

하는

것

□□

□□

3.2.

학

습자

가

도구

에

익숙

해

질

수

있도

록

사학

습을

제

시하

라.

▷가

상실

기

술에

한

개

념,

사회

이

슈,

윤리

문제

, 부

작용

등

을 언

하는

것

▷가

상실

기

기

사용

에

한

직

가이

드(d

irec

t

gu

ide)

를 제

시하

는 것

▷가

상실

기

술의

조

작

복잡

성에

따

라

단계

으로

사연

습문

제를

제

시하

는

것

□□

□□

경험

확장 의

원리

4.

가상

실 기

술을

활

용했

을

때 학

습

효과

를

높일

수

있도

록

안내

하라

.□

□□

□

4.1

. 가

상실

기

술의

활

용성

이

높은

학

습주

제와

내

용을

선

정하

라.

▷가

상실

활용

성이

높은

내

용

―직

찰

이 힘

들다

.

―텍

스트

와

이차

원

그래

픽

자료

로

설명

하기

에

까다

롭다

.

―가

시화

하기

어

려운

내

용이

거나

추

상인

학

습

개

념이

다.

―고

험

경

비가

많

이

드는

실험

이다

.

□□

□□

4.2

. 가

상실

의

매체

특

성에

기

인하

여

자발

인

흥

미와

동

기를

유

도하

라.

▷36

0도

동상

, 문

화

콘텐

츠를

활

용하

여

등

흥

미

와

동기

를 유

발하

는 것

□□

□□

문제

5.

기술

(T),

공

학(E

)을

심으

로

하여

다

른

역(과

학(S

),

수학

(M),

술

(A)

등)이

융

합되

는

주제

를

□□

□□

-

18

2 -

해결 의

원리

선정

하라

.

5.1

. 과

학,

기술

, 공

학,

술,

수학

, 인

문

과목

2개

이상

의

과목

사

이의

내

용과

과

정을

통

합하

여

학습

목

표와

주

제를

설

계하

라.

▷가

상실

을

활용

(T,

E)하

여

별자

리를

찰

하고

(S,

M)

과학

인

의미

를

로

표(A

)하는

주

제를

선정

하는

것

□□

□□

6.

학습

자의

융합

사

고

진을

지원

하라

. □

□□

□6.

1.

문제

해결

과정

을

통해

융

합

사고

력(과

학선

호

도,

자기

주도

학

습능

력,

창의

융합

사고

)와

문제

해

결

능력

을 배

양할

수

있

도록

안

내하

라.

▷문

제정

의-

아이

디어

설

계-

아이

디어

선

정-

문제

해

결의

과

정을

경

험하

도록

하

는 것

▷확

산인

사고

를

유발

하는

질

문을

제

시하

는

것

□□

□□

7.

실제

인(a

uth

en

tic

) 상

황을

제시

하라

. □

□□

□7.

1.

실생

활

속에

서

과학

기술

과

연된

문

제를

안

내

하고

학

습자

가

자신

의

문제

로

인식

할

기회

를

제공

하

라.

▷자

신의

생

활

속에

서

봤던

천

체의

모

습을

가

상

실을

통

해 경

험하

고,

과학

인

의미

를 발

견하

는 것

□

□□

□

7.2.

학

습자

들이

가

상실

콘

텐츠

를

제작

하고

공

유

하는

기

회를

제

공하

라.

▷‘C

oS

pa

ces’

소

트웨

어를

사

용하

여

‘천체

의

모습

’

한

발표

자

료를

가

상실

콘

텐츠

로

제작

하고

공

유하

는 것

▷학

습자

가

360

도

카메

라로

자

신이

경

험한

내

용을

촬하

여

동료

학습

자와

가상

실로

공

유하

는

것

□□

□□

8.

학습

목표

에 부

합하

는

가상

실

콘텐

츠를

분석

하고

선

정하

라.

□□

□□

8.1

. 문

제해

결과

정을

지

원하

는

가상

실

콘텐

츠의

종류

와 범

를

안내

하라

.

▷‘천

체의

치

’에

한

문제

를

해결

하는

과

제에

서

Go

og

le

eart

h

VR

, S

ola

r V

R

등의

다

양한

V

R

콘텐

츠를

사

안내

하는

것

□□

□□

상호

작용 의

원리

9.

1인

칭,

교사

, 소

집단

단

의

다양

한상

호작

용을

지원

하라

. □

□□

□

9.1

. 학

습자

가

교착

상태

를

겪을

부

분을

미

리

분석

하

여

교수

자의

피

드백

을

비하

고

안내

하라

.

▷사

학습

을

통해

학

습자

가

어려

움을

겪

는

부분

을

악하

고

교수

자의

피

드백

내

용과

해

결방

안을

미

리

비하

는

것

▷교

수자

가

학습

자의

학

습과

정을

지

속으

로

모니

□□

□□

-

18

3 -

터링

하고

하

고

즉각

인

피드

백을

안

내하

는

것

9.2

. 2-

3인의

소

그룹

으로

구

성하

고

력으

로

지식

을

공유

할 수

있는

기

회를

제공

하라

.

▷가

상실

기

기의

개

수와

사

양을

고

려하

여

최

3

인의

소

그룹

을

구성

하고

배

치하

는

것

▷력

으로

문

제를

해

결할

수

있

도록

활

동지

를

구성

하는

것

▷동

료학

습자

의

상호

피드

백 기

회를

제

공하

는

것

□□

□□

9.3

. 가

상실

공

간

내

1인칭

상

호작

용을

통

해

학습

자가

스

스로

지

식을

구성

할

기회

를

제공

하라

.

▷가

상실

경

험

탐

색해

야할

포

인트

를

제시

하는

것

▷가

상실

공

간에

서

탐색

한

내용

을

자기

설

명

(Sel

f-ex

pla

na

tio

n)할

수

있

는

기회

를

제공

하는

것

□□

□□

가상

실 기

반 S

TE

AM

수업

설계

원리

에 따

른 설

계략

에

하여

추가

인 의

견 있

으십

니까

?

- 184 -

본 질문지는 ‘가상 실(VR) 기반 STEAM 수업 설계 략’을 개발하기

해 도출된 수업설계 략에 한 2차 문가 타당화를 받기 해 제작되

었습니다.

본 질문지는 연구에 해 소개하는 부분과 타당성을 검토하는 부분으로

구성되어있습니다. 질문지에 따라 타당도를 검증해주시고 개선을 한 조

언을 주시면 감사드리겠습니다.

질문에 응답하는 과정에서 정확하게 이해가 되지 않는 부분은 연구자에

게 질문을 하실 수 있으며, 개방형 질문은 면담의 형식으로 진행할 수 있

습니다. 이러한 과정은 약 40분 정도 소요될 것으로 상됩니다.

응답을 해 작성하신 문가 로필과 응답내용은 연구 목 이외에는

사용하지 않을 것이며 익명성을 보장할 것을 약속드립니다.

바쁘신 와 에 연구에 조해주셔서 단히 감사합니다.

조부희 드림

jobuhee89@snu.ac.kr / 010-2669-3333

서울 학교 학원 교육학과 교육공학 공

- 문가 로 필 -

식 별 번호 :

공 분 야 :

최 종 학 력 :

소 속 / 직 책 :

실 무 연 구 경 력 :

교 사 경 력 :

[ 부록 2 ] 2 차 문가 타 당 화 질 문지

‘ 가 상 실 (V R ) 기 반 S T E A M 수 업 설 계 략 개 발 연 구 ’ 에

한 문가 타 당 화 질 문지 (2 차)

- 185 -

역 문 항 4 3 2 1

타 당 성본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계하

는데 고려해야 할 략으로 타당하다. □ □ □ □

설 명 력본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계하

는데 고려해야 할 략을 잘 설명하고 있다. □ □ □ □

유 용 성본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계하

는데 유용하게 활용될 수 있다. □ □ □ □

보 편 성본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계하

는데 보편 으로 이용될 수 있다.□ □ □ □

이 해 도본 설계 략은 가상 실 기반 STEAM 수업을 설계하

는데 고려해야 할 략을 이해하기 쉽게 표 하고 있다. □ □ □ □

1 . 연 구 의 소 개

: 생 략 (1 차 문가 검 토 질 문지 와 동 일 )

2 . 타 당 도 검 토

1) 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략 반에 한 타당화 질문지

다음의 문항들은 가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략 반에 한 타당성을 묻는

것입니다. 각 역에 한 문항을 살펴보시고 해당하는 곳에 √표시 해주시기 바랍니다.

(4 : 매우 그 다, 3 : 그 다, 2 : 그 지 않다, 1 : 그 지 않다)

가상 실 기반 STEAM 수업 설계 략에서 개선하거나 보완해야할 은 무엇입니

까?

-

18

6 -

설계

원리

상세

략

시

43

21

1.

환경

구성

의

원리

: 가

상실

기술

활

용을

한

교

실의

기반

환

경을

고려

하여

사에

검

하고

구

축해

야

한다

.□

□□

□

1.1.

교

실의

무선

네

트워

크를

검

하고

활

용가

능

하도

록

구축

하라

.

▷교

실내

무

선네

트워

크

설비

없

을시

, 구

축

방법

시

―모

바일

데이

터

네트

워크

테

더링

기

능

활용

―무

선

네트

워크

라

우터

기

기

활용

□□

□□

1.2.

가

상실

련

디

바이

스와

S

W를

구

비하

고

있는

지

검하

고

활용

에

합

하게

최

화하

라.

검

항목

내용

가상

실

련

디바

이스

활용

가

능한

모

바일

기

기(스

마트

폰,

태블

릿P

C

등),

HM

D(H

ead

M

ou

nte

d

Dis

pla

y)의

개수

와 지

원

사양

악

가상

실

기반

S

W

―체

험형

S

W

: G

oo

gle

exp

edit

ion

, G

oo

gle

st

reet

vie

w,

So

lar

VR

등

―작

형

SW

:

Co

Sp

ace

s,

□□

□□

2)

가상

실 기

반 S

TE

AM

수업

설계

략에

한

타당

화 질

문지

다음

의

문항

들은

가

상실

기

반

ST

EA

M

수업

설

계략

에

한

타당

성을

묻

는

것입

니다

. 각

역

에

한

문항

을

살펴

보시

고

해당

하

는 곳

에 √

표시

해주

시기

바랍

니다

.

(4

: 매

우

그다

, 3

: 그

다,

2:

그지

않

다,

1:

그지

않

다)

-

18

7 -

Vis

orV

R

등

―G

oo

gle

p

lay

sto

re,

Ap

pst

ore

,

인터

넷에

서

‘가상

실’,

‘VR

’의

키워

드로

검

색

탐

색하

여

주

제와

내

용에

합

한

소트

웨어

를

악하

고

구비

하는

것

1.3.

가

상실

의

교육

활

용에

해

충

분히

탐색

하고

검

하라

.

▷미

리

사용

할

가상

실

기반

소

트웨

어를

시

뮬

이션

하

는

것

▷해

당

수업

에

한

마이

크로

티

칭

(Mic

ro-

tea

chin

g)

하는

것

□□

□□

2.

기술

친숙

성의

원리

: 학

습자

가

가상

실

기술

의

인터

페이

스와

조

작에

익

숙해

지고

학

습에

필

요한

기

능을

익

히기

해

분

석을

통

해

사에

충

분한

연

습과

훈

련을

제공

해야

한다

.

□□

□□

2.1.

학

습자

가

가상

실

기술

교육

용

SW

수업

경

험

여부

를

악하

라.

▷생

활

속에

서

가상

실

기술

경

험 여

부

▷교

육용

S

W를

활

용한

수

업에

참

여한

경

험

여

부

□□

□□

2.2.

가

상실

기

술

조작

에

한

학습

자의

수

을

악하

라.

역내

용스

마트

미디

어

활용

능력

인터

넷

속,

학습

자료

활용

등

스마

트미

디어

조작

능력

화면

조작

법,

기반

기능

활용

등

앱활

용 능

력

다양

한

앱

활용

, 도

구

용 앱

활용

등

스마

트미

디어

활용

의

흥미

, 지

속사

용

여부

▷스

마트

미디

어

활용

능력

측

정도

구(성

은모

, 20

15)

시

□□

□□

-

18

8 -

정 신

념등

2.3.

가

상실

기

술에

한

개

념,

사회

이

슈,

윤리

문

제,

부작

용

등을

제

시

하라

.

▷생

활

속의

가상

실의

사

례를

안내

하는

것

▷가

상실

의

부작

용인

‘멀

미’,

‘어지

러움

증’,

‘장시

간

사용

시

시력

감퇴

’ 등

을

사례

와

함께

제

시하

는

것

□□

□□

2.4.

학

습자

가

도구

에 익

숙해

질

수

있

도록

사

학습

을

제시

하라

.

▷가

상실

기

술의

조

작

복잡

성에

따

라

단계

으

로

사연

습문

제를

제

시하

는

것

▷단

계

: 단

순

체험

형

VR

콘텐

츠 →

작

형

VR

소트

웨어

□□

□□

3.

경험

확장

의

원리

: 실

세계

에서

불가

능하

거나

비

실인

학습

경험

을

지원

하기

해

가

상실

기

술을

활

용하

여

학습

자의

경

험을

확장

한다

. □

□□

□

3.1.

가

상실

기

술의

활용

성이

높은

학

습주

제와

내

용을

선

정하

라.

▷가

상실

활

용성

이

높은

내

용

―직

찰

이

힘들

다.

―텍

스트

와

이차

원

그래

픽

자료

로

설명

하기

에

까

다롭

다.

―가

시화

하기

어

려운

내

용이

거나

추

상인

학

습

개념

이다

.

―고

험

경비

가

많이

드는

실

험이

다.

□□

□□

3.2.

다

양한

가상

실 콘

텐츠

를 활

용하

여 자

발인

흥미

와

몰입

를

유도

하라

.▷

360

도

동상

, 문

화

콘텐

츠를

활

용하

여

등

흥

미와

동기

를

유발

하는

것

□□

□□

4.

공간

시

각표

상의

원

리

: 학

습자

의

정보

처리

, 이

해,

문제

해

결을

진

하기

해

개

념,

아이

디어

를

가상

공간

에

시각

방

식으

로

제시

하거

나

직

표하

도

록

구성

한다

.

□□

□□

4.1

. 학

습양

식

분석

을

통해

학

습자

가

추상

이고

, 언

어이

고,

선형

인

정보

를

어려

워하

거나

그래

, 이

미지

의 학

습방

법을

선

호하

는지

악

하라

.

▷F

lem

ing

(20

01)

이

제안

한

학습

양식

범

주

‘VA

RK

’ 검

사도

구 활

용

▷‘V

AR

K’웹

사이

트에

서

등

학생

용

평가

도구

□□

□□

-

18

9 -

역내

용

V(V

isu

al)

그래

, 도

형

등

시

각

학습

선호

A(A

ura

l)

듣거

나

말하

는

등

청각

, 추

상

학습

선호

R(R

ead

/Wri

te)

읽고

쓰

기의

텍

스

트

기반

학

습 선

호

K(K

ines

thet

ic)

운동

감

각이

며

구체

인고

응

용하

는

학습

선

호

제공

4.2

. 학

습자

들이

자

신의

아

이디

어를

가

상실

공

간에

표

하도

록

안내

하라

.

―‘C

oS

pa

ces’

소

트웨

어를

사

용하

여

자신

이

꿈

꾸는

미

래의

도

시를

가

상실

공

간에

표

하도

록

안내

하는

것

□□

□□

5.

문제

해결

의

원리

: S

TE

AM

수

업에

서

학습

자가

문

제해

결과

정을

경

험할

수

있

도록

구

성하

고

이

과정

에서

수

업의

상

황과

학

습자

의

반응

을

고려

하

여 가

상실

기술

을

하게

활

용한

다.

□□

□□

5.1.

문

제해

결과

정에

서

가상

실

활용

시간

을

하게

분배

하라

▷수

업

가

상실

기

술

구동

을

비하

여

불필

요한

시간

사

용을

최소

화하

는

것

▷수

업

가

상실

을

활용

한

학습

자

심의

경

험

탐

구

시간

과

교수

자의

가

이드

, 강

의

시간

이

하게

분

배되

도록

하는

것

▷교

수자

심

의

강의

시간

을

이도

록

노력

하는

것

□□

□□

5.2.

문

제정

의-

아이

디어

설

계-

아이

디어

선

정-

문제

해결

의

과정

을

경험

하도

록

구▷

문제

해결

과정

에

따라

수

업

지도

안을

구

성하

는

□□

□□

-

19

0 -

성하

라.

것

5.3.

창

의

설계

활

동에

서

창의

사

고와

융

합

사고

를

할

수

있도

록

활동

을

계획

하라

.

▷발

산,

수렴

사고

기법

을

활용

하는

것

―발

산

사고

기법

: 인

스토

, S

CA

MP

ER

,

속성

열거

법 등

―수

렴

사고

기법

: 하

이라

이기

법,

PM

I기법

,

AL

U기

법

등

▷학

습자

의

사고

를

진하

는 질

문을

하

는 것

ex)

왜

그게

생각

하나

요?

□□

□□

5.4.

실

생활

속

에서

과

학기

술과

연

된

문제

를

안내

하고

학

습자

가

자신

의

문제

로

인식

할 기

회를

제

공하

라.

▷과

학

개념

과

원리

가

포함

된

실생

활의

문

제를

안내

하는

것

▷학

습문

제와

학

습자

의

경험

을

연

짓는

것

―자

신의

생

활

속에

서

봤던

천

체의

모

습을

가

상

실을

통

해

경험

하고

, 과

학인

의

미를

발

견하

는

것

□□

□□

6.

안내

와

피드

백의

원

리

: 가

상실

기술

을

활용

하는

학

습활

동을

자연

스럽

게

지속

하기

해

학

습과

정을

검

하고

즉각

으로

피

드백

을

제공

한다

. □

□□

□

6.1.

가

상실

디

바이

스

사용

에

한

직 가

이드

(dir

ect

gu

ide)

를

제시

하라

. □

□□

□

6.2.

문

제해

결과

정을

지

원하

는

가상

실

콘텐

츠의

종

류를

안내

하라

.

▷‘천

체의

치

’에

한

문제

를

해결

하는

과

제에

서

Go

og

le

eart

h

VR

, S

ola

r V

R

등의

다

양한

V

R

콘텐

츠를

사

안내

하는

것

□□

□□

6.3.

학

습자

가

어려

움을

겪

을

부분

을

미리

분

석하

여

교수

자의

피

드백

을

비하

고

안내

하라

.

▷사

학습

을

통해

학

습자

가

어려

움을

겪

는

부분

을

악하

고

교수

자의

피

드백

내

용과

해

결방

안을

미리

비

하는

것

▷교

수자

가

학습

자의

학

습과

정을

지

속으

로

모

니터

링하

고

하고

즉

각인

피

드백

을

안내

하

는

것

□□

□□

7.

상호

작용

의

원리

□

□□

□

-

19

1 -

: 학

습자

가

동료

, 교

수자

, 다

양한

도구

와

활발

한

상호

작용

을

하고

, 가

상실

내

의

1인칭

상

호작

용에

참여

할

수

있도

록

지원

한다

.

7.1.

2

-3인

의

소그

룹으

로

구성

하고

력

으로

지

식을

공

유할

수

있

는

기회

를

제공

하라

.

▷가

상실

디

바이

스의

개

수와

사

양을

고

려하

여

최 3

인의

소그

룹을

구성

하고

배치

하는

것

▷력

으로

문

제를

해

결할

수

있

도록

활

동지

를

구성

하는

것

▷동

료학

습자

의 상

호피

드백

기

회를

제공

하는

것

□□

□□

7.2.

가

상실

공

간

내

1인칭

상

호작

용을

통

해

학습

자가

스

스로

지

식을

구

성할

기회

를 제

공하

라.

▷가

상실

경

험

탐

색해

야할

포

인트

를

제시

하

는

것

▷가

상실

공

간에

서

탐색

한

내용

을

자기

설

명

(Sel

f-ex

pla

na

tio

n)할

수

있

는 기

회를

제

공하

는

것

□□

□□

7.3.

학

습자

들이

가

상실

콘

텐츠

를

제작

하고

공

유하

는

기회

를

제공

하라

.

▷‘C

oS

pa

ces’

소

트웨

어를

사

용하

여

‘천체

의

모

습’

한

발표

자

료를

가

상실

콘

텐츠

로

제작

하

고

공유

하는

것

▷학

습자

가

360

도

카메

라로

자

신이

경

험한

내

용

을

촬하

여

동료

학습

자와

가

상실

로

공유

하는

것

□□

□□

가상

실 기

반 S

TE

AM

수업

설계

원리

에 따

른 설

계략

에

하여

추가

인 의

견 있

으십

니까

?

- 192 -

설계원리 상세 략 평균표

편차CVI IRA

1 . 환 경 구 성 의 원리

: 가상 실 기술 활용을 한 교실의 기반 환경을 고려하여

사 에 검하고 구축해야 한다.

3.25 0.96 0.75

0.751.1. 교실의 무선 네트워크를 검하고 활용가능 하도록 구축하

라. 3.25 0.96 0.75

1.2. 가상 실 련 디바이스와 SW를 구비하고 있는지 검하고

활용에 합하게 최 화하라.3.50 1.00 0.75

1.3. 가상 실의 교육 활용에 해 충분히 탐색하고 검하라. 2.75 0.96 0.50

2 . 기 술 친 숙 성 의 원리

: 학습자가 가상 실 기술의 인터페이스와 조작에 익숙해지고

학습에 필요한 기능을 익히기 해 분석을 통해 사 에 충

분한 연습과 훈련을 제공해야 한다.

3.50 1.00 0.75

1.00

2.1. 학습자가 가상 실 기술 교육용 SW수업 경험 여부를

악하라. 3.25 0.96 0.75

2.2. 가상 실 기술 조작에 한 학습자의 수 을 악하라. 3.50 1.00 0.75

2.3. 가상 실 기술에 한 개념, 사회 이슈, 윤리 문제, 부작

용 등을 제시하라. 3.25 0.96 0.75

2.4. 학습자가 도구에 익숙해 질 수 있도록 사 학습을 제시하라. 3.50 0.58 1.00

3 . 경 험 확 장의 원리

: 실세계에서 불가능하거나 비 실 인 학습경험을 지원하기

해 가상 실 기술을 활용하여 학습자의 경험을 확장한다.

3.50 0.58 1.00

0.673.1. 가상 실 기술의 활용성이 높은 학습주제와 내용을 선정하

라. 3.50 0.58 1.00

3.2. 다양한 가상 실 콘텐츠를 활용하여 자발 인 흥미와 몰입

를 유도하라.3.25 0.96 0.75

4. 공 간 시 각 표 상 의 원리

: 학습자의 정보처리, 이해, 문제 해결을 진하기 해 개념,

아이디어를 가상공간에 시각 방식으로 제시하거나 직

표 하도록 구성한다.

4.00 0 1.00

0.67

4.1. 학습양식 분석을 통해 학습자가 추상 이고, 언어 이고, 선

형 인 정보를 어려워하거나 그래 , 이미지의 학습방법을

선호하는지 악하라.

3.25 0.96 0.75

[ 부록 3 ] 2 차 문가 검 토 결 과

- 193 -

4.2. 학습자들이 자신의 아이디어를 가상 실 공간에 표 하도록

안내하라. 4.00 0 1.00

5 . 문제 해 결 의 원리

: STEAM 수업에서 학습자가 문제해결과정을 경험할 수 있도

록 구성하고 이 과정에서 수업의 상황과 학습자의 반응을

고려하여 가상 실 기술을 하게 활용한다.

3.50 0.58 1.00

0.80

5.1. 문제해결과정에서 가상 실 활용시간을 하게 분배하라 3.25 0.50 1.00

5.2. 문제정의-아이디어 설계-아이디어 선정-문제해결의 과정을

경험하도록 구성하라. 3.50 0.58 1.00

5.3. 창의 설계 활동에서 창의 사고와 융합 사고를 할 수

있도록 활동을 계획하라. 3.50 0.58 1.00

5.4. 실생활 속에서 과학기술과 연 된 문제를 안내하고 학습자

가 자신의 문제로 인식할 기회를 제공하라.3.00 0.82 0.75

6 . 안 내 와 피 드 백 의 원리

: 가상 실 기술을 활용하는 학습활동을 자연스럽게 지속하기

해 학습과정을 검하고 즉각 으로 피드백을 제공한다.

2.75 0.96 0.50

0.25

6.1. 가상 실 디바이스 사용에 한 직 가이드(direct guide)

를 제시하라. 2.75 0.96 0.50

6.2. 문제해결과정을 지원하는 가상 실 콘텐츠의 종류를 안내하

라. 3.50 0.58 1.00

6.3. 학습자가 어려움을 겪을 부분을 미리 분석하여 교수자의 피

드백을 비하고 안내하라.2.50 1.00 0.25

7 . 상 호 작 용 의 원리

: 학습자가 동료, 교수자, 다양한 도구와 활발한 상호작용을

하고, 가상 실 내의 1인칭 상호작용에 참여할 수 있도록

지원한다.

3.25 0.50 1.00

1.007.1. 2-3인의 소그룹으로 구성하고 력 으로 지식을 공유할 수

있는 기회를 제공하라.3.25 0.50 1.00

7.2. 가상 실 공간 내 1인칭 상호작용을 통해 학습자가 스스로

지식을 구성할 기회를 제공하라.3.75 0.50 1.00

7.3. 학습자들이 가상 실 콘텐츠를 제작하고 공유하는 기회를

제공하라.4.00 0 1.00

- 194 -

[ 부록 4] 학 습 자 반 응 질 문지

‘ 가 상 실 (V R ) 기 반 S T E A M 수 업 설 계 략 개 발 연 구 ’ 에

한 학 습 자 반 응 질 문지

안녕하십니까?

본 질문지는 ‘ 가 상 실 (V R ) 기 반 S T E A M 수 업 설 계 략 ’ 을 개발하

기 해 도출된 수업에 한 학습자의 반응을 검사를 하기 해 제작되었

습니다. 이 설문지는 수업에 한 만족도를 묻는 5개의 선택형 문항과 세

부 설계 략에 한 11문항, 강 , 약 , 개선 에 한 의견을 묻는 3개의

개방형 문항으로 구성되어 있습니다. 설문에 소요되는 시간은 약 30분입니

다.

응답을 해 기본 으로 여러분의 성별과 학년이 수집될 것입니다. 수집

된 정보는 식별 번호 처리되어 연구 목 이외로는 사용되지 않을 것이며,

연구 종료 이후 모두 폐기 될 것입니다. 연구 참여자는 언제든지 본 연구

참여 도 연구 참여 단 의사를 밝힐 수 있으며, 어떠한 불이익 없이 연

구 참여를 단할 수 있습니다. 연구에 참여하지 않는 경우에도 성 등을

포함하여 아무런 불이익이 없다는 것을 알려드립니다.

본 연구와 련하여 문의사항이 있으면 아래의 연락처로 문의하여 주시

기 바랍니다. 극 조해주어서 단히 감사합니다.

조부희 드림

jobuhee89@snu.ac.kr / 010-2669-3333

서울 학교 학원 교육학과 교육공학 공

*다음 사항을 기재해 주십시오.

1. 식별 번호 :

2. 학 년 :

3. 성 별 :

- 195 -

번

호항 목

매 우

그

다

약 간

그

다

보 통

이 다

약 간

그

지

않 다

그

지

않 다

1

가상 실 기반 교육용 소 트웨어를 활용한

STEAM 수업에 참여하게 된 것은 나에게 가치있

는 경험이었다.

⑤ ④ ③ ② ①

2가상 실 기반 교육용 소 트웨어를 활용한

STEAM 수업을 통해 많은 것을 배울 수 있었다. ⑤ ④ ③ ② ①

3가상 실 기반 교육용 소 트웨어를 활용한

STEAM 수업을 하고 있다는 상황이 좋았다. ⑤ ④ ③ ② ①

4

가상 실 기반 교육용 소 트웨어를 활용한

STEAM 수업을 통해 배운 학습 정보와 지식이 성

향상에 도움이 되었다.

⑤ ④ ③ ② ①

5다른 사람에게 가상 실 기반 교육용 소 트웨

어를 활용한 학습을 극 으로 권장할 것이다. ⑤ ④ ③ ②

①

번

호항 목

매 우

그

다

약 간

그

다

보 통

이 다

약 간

그

지

않 다

그

지

않 다

1

‘ 가 상 실 기 술 에 한 선 생 님 의 설 명 ’ 은 가상

실 기술과 친 해지는데 도움이 되었다.

( . 가상 실 특징 설명, 부작용 설명 등)

⑤ ④ ③ ② ①

2

‘ 가 상 실 활 용 수 업 의 모 둠 활 동 규 칙 안 내 ’ 는

친구들과 력하여 가상 실을 활용한 수업에 참

여하는데 도움이 되었다.

( . 모둠에서 순서를 정해 가상 실을 체험한

다. 같이 아이디를 공유해서 가상 실로 만든다.

⑤ ④ ③ ② ①

1 . 가 상 실 기 반 S T E A M 수 업 에 참 여 하 면 서 어 떠 한 생 각 이 들 었 나 요 ? 아 래 에

제 시 된 각 항 목 별 로 ⑤ (매 우 그 다 )에 서 ① ( 그 지 않 다 ) 의 하 나 를 선 택

하 여 해 주 세 요 .

2 . 가 상 실 을 활 용 한 S T E A M 수 업 에 서 한 활 동 이 학 습 에 도 움 이 되 었 나 요 ? 아

래 에 제 시 된 각 항 목 별 로 ⑤ (매 우 그 다 )에 서 ① ( 그 지 않 다 ) 의 하 나 를

선 택 하 여 해 주 세 요 .

- 196 -

친구가 체험할 때, 다른 활동을 먼 하고 있는다

등)

3

‘ 가 상 실 활 용 을 한 사 연 습 활 동 ’ 은 가상

실 기술을 수업에 활용하는데 도움이 되었다.

( . 가상 실에 해 선생님이 소개해주신 것.

구 카드보드를 꾸며본 것, 구 스트리트뷰로 일

본, 국, 러시아의 명소를 찾아본 것, 쌓기나무를

코스페이시스로 만들어 본 것)

⑤ ④ ③ ② ①

4

‘ 가 상 실 활 용 에 한 선 생 님 의 시 범 과 안 내 ’

는 가상 실 기술사용에 익숙해지는데 도움이 되

었다.

( . 미러링을 통해 TV화면으로 보여주신 것,

코스페이시스 사용방법을 알려주신 것 등)

⑤ ④ ③ ② ①

5

‘ 선 생 님 이 다 양 한 가 상 실 콘 텐 츠 를 알 려 주 신

것 ’은 가상 실을 활용하여 조사 탐구하는데 도

움이 되었다.

( . 구 익스페디션, 구 아트앤 컬쳐, 구

어스, 코스페이시스 등을 소개해 주신 것)

⑤ ④ ③ ② ①

6

‘ 가 상 실 경 험 을 할 때 , 선 생 님 이 설 명 을 같

이 해 주 신 것 ’은 나의 이해에 도움이 되었다.

( . 구 익스페디션으로 여러 나라의 도시를

볼 때, 선생님이 도시에 해 설명해주신 것)

⑤ ④ ③ ② ①

7

‘ 가 상 실 3 D 이 미 지 로 보 았 을 때 ’ 공부할 개념

이나 정보의 이해가 잘 되었다.

( . 쌓기나무를 가상 실의 3D이미지로 보았을

때, 유투 360 동 상으로 뮤지컬을 감상했을 때

등)

⑤ ④ ③ ② ①

8

‘가 상 실 을 활 용 하 여 자 료 를 조 사 하 고 탐 구 ’

하는 활동을 통해 세계 여러 나라에 해 잘 알게

되었다.

( . 구 익스페디션과 구 스트리트 뷰로 다

른 나라를 탐험한 것, 구 어스로 다른 나라에

해 조사한 것 등)

⑤ ④ ③ ② ①

9

‘ 다 른 친 구 들 과 모 둠 활 동 ’ 은 친구들과 다양한

생각을 알고 가상 실 기술을 사용할 때, 어려움을

극복하는데 도움이 되었다.

⑤ ④ ③ ② ①

- 197 -

10

‘ 다 른 친 구 들 과 같 이 가 상 실 (코 스 페 이 시 스 )

로 만 드 는 활 동 ’ 은 조사한 내용을 정리하는데 도

움이 되었으며, 발표 자료를 잘 고치는데 도움이

되었다.

( . 나라를 조사한 발표자료를 친구들과 함께

코스페이시스로 만든 것.)

⑤ ④ ③ ② ①

11

‘ 발 표 자 료 를 가 상 실 (코 스 페 이 시 스 )로 만 들

고 공 유 하 는 활 동 ’ 을 통 해 친구들의 생각을 알고

다른 나라에 해 자세하게 알 수 있었다.

( . 다른 나라의 미술작품 시회를 가상 실로

보고 감상문을 써본 것. 등)

⑤ ④ ③ ② ①

3 . 아 래 의 질 문을 읽 고 , 자 신 이 느 낀 을 솔직 하 게 써 주 세 요 .

1) 가상 실을 활용한 STEAM 수업의 좋은 은 무엇입니까?

2) 가상 실을 활용한 STEAM 수업의 어려운 이나 안 좋은 은 무엇입니까?

3) 가상 실을 활용한 STEAM 수업에서 고쳐져야 할 은 무엇입니까?

*** 성심껏 설문에 응해주셔서 감사합니다 ***

-

19

8 -

관련

교

과국

어,

사회

, 과

학,

실과

차시

1-2/8

교육

과정

▷국

어 6

-2-2.

자료

를 활

용한

발표

―자

료를

활용

하여

발표

할 계

획 세

우기

―발

표할

내용

과 상

황에

알맞

은 자

료를

활용

하여

발표

하기

▷사

회 6

-2-3.

세계

여러

지역

의 자

연과

문화

―5대

양 6

대륙

의 위

치와

6대

륙의

나라

알아

보기

―나

라의

위치

와 영

역 알

아보

기

―세

계 여

러 나

라의

특징

알아

보기

▷과

학 6

-11-3(성

취기

준)

빛과

렌즈

―볼

록 렌

즈를

이

용하

여 물

체의

모

습을

관

찰하

고 볼

록 렌

즈의

쓰

임새

를 조

사할

수 있

다

▷실

과 6

-4-9(성

취기

준).

기술

시스

템

―소

프트

웨어

가

적용

된

사례

를

찾아

보고

우

리

생활

에

미치

는

영향

을

이해

한다

학습

주제

▷가

상현

실을

활

용하

여 5대

양 6대

륙의

위

치를

확

인하

고 여

러 나

라를

탐

험하

기

▷자

신이

조사

할 나

라를

선택

하고

자료

를 활

용하

여 발

표할

계획

세우

기

학습

목표

▷구

글 어

스(G

oogle

earth)를

통해

5대

양 6

대륙

의 위

치를

확인

할 수

있다

.

▷구

글 익

스페

디션

(Google

exp

editio

n)을

통

해 6대

륙의

여

러 나

라를

탐

험할

수 있

다.

▷자

신이

조

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나

라를

선

택하

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조

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또

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폰,

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구글

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폰,

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▷구

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board

) 사

용방

법

▷자

료를

조사

하여

발표

하는

방법

단계

내용

교 수

․

학 습

활

동시

간

자

료

▷유

의점

상황

제시

문

제상

황인

식

사

회과

부도

로 5

대양

6대

륙 위

치 살

펴보

기

사

회과

부도

28,2

9쪽

을 참

고하

여 5대

양 6대

륙을

찾

아보

기

―5대

양 6

대륙

의 이

름과

위치

를 확

인해

본다

.

2D

평면

지도

로 관

찰했

을 때

의 한

계점

생각

해보

기

―3D와

가

상현

실과

비

교하

였을

때

의 평

면 지

도의

한

계

점을

생각

하고

동료

학습

자들

과 나

누어

본다

.

5′

사회

과

부도

,

PPT

▷사

전학

습

경

험을

토대

로

한

계점

을

유

추해

보도

록

유

도한

다.

학습

문제

파악

◈ 학

습문

제 확

인하

기

▷가

상현

실을

활

용하

여

5대

양

6대

륙의

위

치를

확인

하고

여러

나라

를 탐

험하

기

▷자

신이

조

사할

나

라를

선

택하

고

자료

를

활용

하여

발표

할 계

획 세

우기

학습

활동

안내

◈ 학

습활

동 안

내하

기

[활동

1]

구글

어

스로

5대

양

6대

륙의

모

습

관찰

하기

[활동

2]

Google

exp

editio

n로

여

러 나

라 탐

험하

기

[부록

5

] 수

업 설

계안

-

19

9 -

[활동

3]

자신

이 조

사할

나

라 선

택하

고 조

사

⦁발표

계획

세우

기

창의 적

설계

사전

정

보

탐색

구

글 어

스로

5대

양 6

대륙

의 모

습 관

찰하

기

학

습한

5대

양 6

대륙

의 모

습을

검색

을 통

해 확

인하

기

―Zoom

in

, out

기능

을 활

용하

여 5대

양과

6대

륙의

모습

을 3

D이

미지

로 확

인한

다.

―5대

양과

6대

륙의

특징

을 활

동지

에 기

록한

다.

구

글 어

스로

관찰

할 때

장점

과 단

점은

무엇

인지

생각

하기

구

글 어

스로

6대

륙의

여

러 나

라 찾

고 특

징 알

아보

기

6대

륙의

여러

나라

를 찾

아보

기

―각

대

륙의

나

라를

찾

아보

고,

특징

을 간

략하

게 기

록한

다.

20′

개인

PC

,

활동

지1

,

PPT

▷소

그룹

활동

▷구

글어

스V

R

이

지

원되

나

한

국에

서는

보안

상의

이유

로

지

원이

안됨

을

언

급한

다.

시뮬

레

이션

G

oogle

exp

editio

n을

이용

하여

여러

나라

탐험

하기

G

oogle

exp

editio

n으

로 각

대

륙의

여

러 나

라 탐

험하

기

―각

대

륙의

주

요 명

소와

도

시를

가

이드

와 함

께 탐

험한

다.

―각

대

륙의

주

요 명

소와

도

시를

탐

험하

고 알

게 된

점과

느낀

점을

간략

하게

기록

한다

.

G

oogle

exp

editio

n으

로

나라

를

탐험

할

때,

장점

과

단점

을 생

각하

기

탐

험내

용을

바

탕으

로

어떻

게

조사

하고

발

표해

야

할지

생각

하기

30′

구글

카

드보

드,

개

인

스

마트

폰,

활

동지

2,

PPT

▷소

그룹

활동

▷구

글

카드

보드

사용

시

볼

록렌

즈의

원리

를

언

급한

다.

창의

융

합

설계

조

사할

나라

선택

하여

조사

하고

발표

할 계

획 세

우기

자

신이

속한

모둠

에서

조사

할 나

라 선

택하

기

―6대

륙의

나

라 중

조

사하

고자

하

는 나

라를

선

정한

다.

―가

상현

실

자료

활

용

가능

성을

고

려하

여

나라

를

선정

한다

.

조

사 방

법과

발표

자료

작성

, 발

표 계

획 세

우기

―선

택한

나

라에

대

해 조

사할

항

목(영

토모

양,

자연

환경

, 동

식물

, 유

적지

, 생

활환

경,

문화

등

)을 선

정한

다.

―조

사

방법

(인터

넷,

책,

교과

서,

가상

현실

도

구,

3D

이미

지 등

)을 계

획한

다.

―활

용할

발

표

자료

(사진

, 가

상현

실

등)를

선

정한

다.

―구

체적

인 발

표 계

획(발

표순

서,

발표

자 등

)을 세

운

다.

20‘

활동

지3

▷소

그룹

활동

▷실

감적

체험

을

위

해

되

도록

가상

현실

콘텐

츠를

활용

할

수

있는

나라

를

선

정하

도록

유도

한다

.

감성

평가

클래

스팅

(학급

SN

S)에

모둠

조사

계획

게시

하기

4′

개인

PC

-

20

0 -

적

체험

및

개선

―학

급 구

성원

과의

공

유를

위

해 모

둠 조

사 계

획을

게시

한다

.

―조

사계

획을

게

시 후

, 모

둠 구

성원

간

에 검

토 및

수정

한다

.

친

구들

의 조

사 계

획에

대한

생각

이나

느낌

공유

하기

―클

래스

팅의

다

른 친

구들

의 조

사 계

획을

읽

고 댓

글 달

기

―다

른 모

둠의

조사

계획

의 잘

한 점

, 보

완할

점 나

누

기

―대

댓글

을 통

해 친

구들

과 소

통하

기

▷수

업시

간

내

시간

이

부족

할시

, 과

제로

제

시한

다.

차시

예고

하기

차시

예

고

차

시예

고하

기

C

oSpaces로

다

양한

나

라에

대

한 발

표 자

료를

만

들

고 감

상해

봅시

다.

1‘

관련

교

과사

회,

과학

, 실

과,

미술

차시

3-4/8

교육

과정

▷국

어 6

-2-2.

자료

를 활

용한

발표

―자

료를

활용

하여

발표

할 계

획 세

우기

―발

표할

내용

과 상

황에

알맞

은 자

료를

활용

하여

발표

하기

▷사

회 6

-2-3.

세계

여러

지역

의 자

연과

문화

―세

계 여

러 나

라의

특징

알아

보기

―세

계 여

러 나

라의

다양

한 문

화 알

아보

기

▷과

학 6

-11-3(성

취기

준)

빛과

렌즈

―볼

록 렌

즈를

이

용하

여 물

체의

모

습을

관

찰하

고 볼

록 렌

즈의

쓰

임새

를 조

사할

수 있

다

▷실

과 6

-4-9(성

취기

준).

기술

시스

템

―소

프트

웨어

가

적용

된

사례

를

찾아

보고

우

리

생활

에

미치

는

영향

을

이해

한다

학습

주제

▷다

양한

방법

(가상

현실

, 인

터넷

, 책

등)을

통해

나라

별 집

중조

사⦁탐

구하

기

▷코

스페

이시

스(C

oSpaces)로

조

사⦁탐

구한

나

라에

대

해

발표

자료

만

들고

공유

⦁감상

하기

학습

목표

▷가

상현

실을

통

해 사

이버

박

물관

을 탐

방하

고 관

련 직

업(고

고학

자)를

알

수

있다

.

▷다

양한

방법

으로

선택

한 나

라에

대해

조사

하고

탐구

할 수

있다

.

▷코

스페

이시

스(C

oSpaces)로

조

사⦁탐

구한

나

라에

대

해 발

표 자

료를

만

들

수 있

다.

▷가

상현

실로

발

표 자

료를

공

유 및

감

상하

고 알

게 된

점

과 느

낀 점

을 나

눌

수 있

다.

자료

활용

계획

교 사

PPT,

동영

상,활

동지

, 교

수자

용 태

블릿

PC

또

는 스

마트

폰,

활동

지,

구글

카드

보드

학 생

구글

카드

보드

, 개

인 스

마트

폰,

개인

PC

, 활

동지

, 녹

음기

사전

학

습

▷구

글 익

스페

디션

, 구

글 스

트리

트뷰

, 코

스페

이시

스 사

용방

법

▷구

글 카

드보

드(G

oogle

Card

board

) 사

용방

법

-

20

1 -

▷자

료를

조사

하여

발표

하는

방법

단계

내용

교 수

․

학 습

활

동시 간

자

료

▷

유의

점

상황

제시

문

제상

황인

식

‘세

계요

트탐

험가

김

승진

선

장’동

영상

보

고

탐험

가

진로

탐색

하기

동

영상

을 보

고 ‘

탐험

가’에

대해

알기

―‘탐

험가

’진로

에 대

한 탐

색을

한다

.

―‘김

승진

선

장’은

어

떤 방

법으

로 세

계일

주에

대

한

이야

기를

다

른

사람

들과

공

유했

는지

생

각해

본

다.

―자

신이

알

고 있

는 탐

험가

에 대

해 이

야기

나

눠본

다.

자

신이

‘가

상현

실 탐

험가

’에 임

하는

태도

를 생

각하

기

―자

신이

‘가

상현

실 탐

험가

’로써

조

사한

내

용을

친

구들

에게

잘 설

명해

주겠

다는

마음

가짐

을 가

진다

.

―효

과적

인 전

시,

전달

방법

을 생

각해

본다

.

15′

동영

상

학습

문제

파악

◈ 학

습문

제 확

인하

기

▷다

양한

방

법(가

상현

실,

인터

넷,

책

등)을

통해

나라

별 집

중조

사⦁탐

구하

기

▷코

스페

이시

스(C

oSpaces)로

조

사⦁탐

구한

나라

에 대

해 발

표자

료 만

들고

공

유⦁감

상

하기

학습

활동

안내

◈ 학

습활

동 안

내하

기

[활동

1]

다양

한 방

법으

로 나

라별

집

중 조

사

⦁탐구

하기

[활동

2]

코스

페이

시스

로 발

표 자

료 만

들기

[활동

3]

발표

자료

를 공

유하

고 감

상하

기

창의 적

설계

사전

정

보

탐색

다

양한

방법

으로

나라

별 집

중 조

사⦁탐

구하

기

모

둠별

조사

계획

에 따

라 조

사,

탐구

하기

―인

터넷

조사

, 가

상현

실

콘텐

츠,

책

등을

활

용하

여

조사

한다

.

―수

집한

자

료를

기

반으

로 나

라의

특

성에

대

해 탐

구

한다

.

*조사

방법

예시

―인

터넷

: 구

글 어

스,

위키

피디

아,

네이

버 지

식백

과

―가

상현

실 콘

텐츠

:

구글

스

트리

트뷰

, 구

글 익

스페

디션

, 구

글 아

트앤

컬쳐

, VR

시티

뷰 등

―책

:

사회

교과

서,

사회

과부

도,

기타

지

리에

관

한

책

30‘

개인

PC

,

개인

스마

트폰

,

구글

카드

보드

,

활동

지1

▷소

그룹

활동

▷다

양한

방법

을

통

해

조

사할

수

있

도록

지원

한다

.

시뮬

레

이션 및

창의

융

합 설계

코

스페

이시

스(C

oSpaces)로

발표

자료

만들

기

코

스페

이시

스로

발표

자료

만들

기

―수

집한

자

료와

탐

구한

내용

을 기

반으

로 사

용할

자

료,

내용

을 선

정한

다.

―선

정한

자료

와 내

용을

가공

하고

배치

한다

.

―발

표

내용

을

녹음

한

후,

코스

페이

시스

에

삽입

한

다.

코

스페

이시

스로

만든

발표

자료

수정

및 보

완하

기

―완

성한

자료

를 모

둠구

성원

들과

검토

한다

.

―검

토한

결과

에 따

라 수

정 및

보완

한다

.

20‘

개인

PC

,

구글

카드

보드

,

개인

스마

트폰

,

녹음

기,

활

동지

1

▷소

그룹

-

20

2 -

활동

▷구

글

카드

보드

사용

시

볼

록렌

즈의

원리

를

언

급한

다.

감성 적

체험

평가

및

개선

발

표 자

료를

공유

하고

감상

하기

코

스페

이시

스 발

표자

료 링

크를

통해

공유

한다

.

―해

당 링

크를

학급

SN

S에

공유

한다

.

―링

크를

통해

다른

모둠

의 발

표 자

료를

감상

한다

.

발

표 자

료에

대한

생각

이나

느낌

공유

하기

―다

른 모

둠이

조사

한 나

라에

대해

새

로 알

게 된

점

을 생

각하

고 공

유한

다.

―다

른 모

둠의

발표

자료

의 잘

된 점

과 개

선 점

을 생

각하

고 공

유한

다.

15‘

개인

PC

,

개인

스마

트폰

,

구글

카드

보드

,

활동

지

▷수

업시

간

내

시간

이

부족

할시

, 과

제로

제

시한

다.

차시

예고

하기

차시

예

고

차

시예

고하

기

다

양한

나

라의

가

상현

실 미

술전

시회

를 만

들고

관

람해

보기

관련

교

과사

회,

과학

, 실

과,

미술

차시

5-6/8

교육

과정

▷사

회 6

-2-3.

세계

여러

지역

의 자

연과

문화

―세

계 여

러 나

라의

다양

한 문

화 알

아보

기

―사

람들

의 교

류를

통하

여 우

리나

라와

다른

나라

와의

관계

를 알

아보

기

▷과

학 6

-11-3(성

취기

준)

빛과

렌즈

―볼

록 렌

즈를

이

용하

여 물

체의

모

습을

관

찰하

고 볼

록 렌

즈의

쓰

임새

를 조

사할

수 있

다

▷실

과 6

-4-9(성

취기

준).

기술

시스

템

―소

프트

웨어

가

적용

된

사례

를

찾아

보고

우

리

생활

에

미치

는

영향

을

이해

한다

▷미

술 6

-2-7.

미술

비평

/ 함

께하

는 미

술관

과 박

물관

―미

술관

과 박

물관

방문

하기

―사

이버

미술

관 찾

아보

기

―우

리의

작품

전시

회

학습

주제

▷사

이버

미술

관을

방문

하여

전시

물을

감상

해보

기

▷나

라별

유명

한 미

술작

가를

선정

하여

가상

현실

전시

회를

열어

보기

학습

목표

▷사

이버

미술

관을

방문

하여

전시

물을

감상

할 수

있다

.

▷나

라별

유

명한

미

술작

가

또는

미

술품

을

선정

하여

가

상현

실

전시

회를

열

수 있

다.

▷가

상현

실 전

시회

를 관

람 후

느낌

을 감

상문

으로

나타

낼 수

있다

.

자료

활용

계획

교 사

PPT,

동영

상,

활동

지,

교수

자용

태블

릿PC

또는

스마

트폰

, 활

동지

, 구

글 카

드보

드

학 생

구글

카드

보드

, 개

인 스

마트

폰,

개인

PC

, 사

회과

부도

, 활

동지

사전

학

습

▷구

글 익

스페

디션

, 코

스페

이시

스,

구글

아트

앤컬

쳐 사

용방

법

▷구

글 카

드보

드(G

oogle

Card

board

) 사

용방

법

단계

내용

교 수

․

학 습

활

동시 간

자

료

▷

유의

점

상황

제시

문

제상

황

미

술품

감

상방

법과

감

상관

점에

관

한 동

영상

시

청하

기

10′

동영

상,

PP

T,

-

20

3 -

인식

어

떤 방

법으

로 미

술품

을 감

상할

수

있

는지

생

각해

보

기

―그

림 가

까이

보기

, 그

림 멀

리보

기,

관련

그

림 찾

아보

기,

작가

에 대

해 조

사하

기 등

다

양한

방

법

으로

미술

품을

감상

할 수

있음

을 안

다.

―감

상단

계를

알고

이해

한다

.

―자

신은

어

떤

방법

으로

감

상하

고

싶은

지

생각

해

본다

.

어

떤 관

점으

로 미

술품

을 감

상할

수 있

는지

생각

해보

기

―작

가의

이

력,

그림

의 역

사,

배경

이 된

장

소,

화

법,

등장

한 사

물,

인물

등

다

양한

관

점에

따

라

감상

할 수

있음

을 안

다.

―자

신은

어떤

관점

으로

감상

하고

싶은

지 생

각해

본다

.

활동

지1

학습

문제

파악

◈ 학

습문

제 확

인하

기

▷사

이버

미

술관

을 방

문하

여 전

시물

을 감

상

해보

기

▷나

라별

유

명한

미

술작

가를

선

정하

여 가

상

현실

전시

회를

열어

보기

학습

활동

안내

◈ 학

습활

동 안

내하

기

[활동

1]

사이

버 미

술관

관

람하

고 작

품 감

상

하기

[활동

2]

나라

별 작

가 및

작

품을

선

정하

여 가

상현

실 전

시회

만들

기

[활동

3]

가상

현실

전

시회

를 관

람 후

감

상문

으로

나타

내기

창의 적

설계

사전

정

보

탐색

G

oogle

exp

editio

n으

로 사

이버

미술

관 관

람하

기

G

oogle

exp

editio

n으

로 프

랑스

오

르세

미술

관을

관

람

하기

―가

상현

실로

오르

세 미

술관

의 그

림을

관람

한다

.

―기

억에

남는

작품

이나

작가

를 떠

올리

고 기

록한

다.

G

oogle

Art&

Culture

로 미

술품

감상

하기

나

라별

다양

한 미

술품

을 검

색하

여 감

상한

다.

―구

글 아

트앤

컬쳐

의 기

능을

활

용하

여 그

림을

감

상

한다

.

자

신이

전

시회

를 만

든다

면 어

떻게

구

성하

고 싶

은지

생

각해

보기

―전

시회

의 주

제와

내용

을 생

각한

다.

―효

과적

인 전

시,

전달

방법

을 생

각해

본다

.

20‘

개인

PC

,

개인

스마

트폰

,

구글

카드

보드

,

활동

지1

,

PPT

▷소

그

룹활

동

▷교

사

가

제시

한

것

이외

에도

자유

롭게

미술

품을

탐색

할

수

있도

록

한다

.

시뮬

레

이션 및

창의

융

합

설계

코

스페

이시

스로

가상

현실

전시

회 만

들기

모

둠별

선

택한

나

라의

대

표적

인 미

술품

또

는 작

가를

조사

하기

―나

라별

대

표적

인 미

술품

또

는 작

가에

대

해 조

사한

다.

―미

술품

, 작

가에

대해

탐구

하고

작품

을 감

상한

다.

40‘

개인

PC

,

구글

카드

보드

,

개인

-

20

4 -

코

스페

이시

스로

가상

현실

전시

회만

들기

―미

술 전

시회

의 주

제와

내용

을 구

성하

고 계

획한

다.

―계

획에

따

라 코

스페

이시

스로

가

상현

실 전

시회

를 만

든다

.

스마

트폰

,

활동

지2

,

PPT

▷소

그

룹활

동

감성 적

체험

평가

및

개선

가

상현

실 전

시회

를 관

람 후

감상

문으

로 나

타내

기

감

상단

계에

따라

가상

현실

전시

회를

관람

하기

―감

상단

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따라

가상

현실

전시

회를

관람

한다

.

―나

라별

공

통⦁차

이점

, 작

품의

특

징 등

을 중

심으

로

관람

한다

.

자

신의

관점

에 따

라 감

상문

을 작

성하

기

―작

품 감

상의

관

점을

토

대로

감

상문

의 주

제를

정

한

다.

―감

상문

을 작

성한

후

, 학

습 SN

S에

게

시하

거나

다

른 모

둠원

들과

공유

한다

.

동

료학

습자

의 감

상문

을 감

상하

기

―동

료학

습자

의 감

상문

을 감

상하

고 다

양한

시

각이

있

음을

이해

한다

.

10‘

개인

PC

▷수

업시

간

내

시간

이

부족

할시

, 과

제로

제

시한

다.

차시

예고

하기

차시

예

고

차

시예

고하

기

세

계 여

러 나

라의

음

악을

감

상하

고 다

양한

문

화를

이

해한

다.

관련

교

과사

회,

과학

, 실

과,

음악

차시

7-8/8

교육

과정

▷사

회 6

-2-3.

세계

여러

지역

의 자

연과

문화

―세

계 여

러 나

라의

다양

한 문

화 알

아보

기

―다

양한

문화

를 어

떻게

대해

야 하

는지

알아

보기

―사

람들

의 교

류를

통하

여 우

리나

라와

다른

나라

의 관

계를

알아

보기

▷과

학 6

-11-3(성

취기

준)

빛과

렌즈

―볼

록 렌

즈를

이

용하

여 물

체의

모

습을

관

찰하

고 볼

록 렌

즈의

쓰

임새

를 조

사할

수 있

다

▷실

과 6

-4-9(성

취기

준).

기술

시스

템

―소

프트

웨어

가

적용

된

사례

를

찾아

보고

우

리

생활

에

미치

는

영향

을

이해

한다

▷음

악 6

-2-3.

음악

으로

지구

한바

퀴

―아

프리

카의

울림

―세

계 속

의 극

음악

학습

주제

▷아

프리

카 노

래를

감상

하고

부르

기

▷세

계 여

러 나

라의

극음

악을

가상

현실

로 감

상하

기

학습

목표

▷아

프리

카의

문화

를 반

영한

아프

리카

노래

를 감

상하

고 부

를 수

있다

.

▷세

계 여

러 나

라의

극음

악을

가상

현실

로 감

상할

수 있

다.

▷우

리나

라 음

악과

세

계 음

악의

비

교를

통

해 문

화의

다

양성

과 문

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관

계

를 이

해할

수 있

다.

자료

활용

계획

교 사

PPT,

동영

상,

활동

지,

교수

자용

태블

릿PC

또는

스마

트폰

, 활

동지

, 구

글 카

드보

드

학 생

구글

카드

보드

, 개

인 스

마트

폰,

개인

PC

, 사

회과

부도

, 활

동지

사전

학

습

▷Youtu

be360도

동영

상 사

용방

법

▷구

글 카

드보

드(G

oogle

Card

board

) 사

용방

법

단계

내용

교 수

․

학 습

활

동시 간

자

료

▷

유의

점

상황

제시

문

제상

황

세

계음

악에

대한

다양

한 경

험나

누기

생

활

속에

서

세계

의

다양

한

음악

을

들어

본

경험

에

10′

유투

브

360도

동영

-

20

5 -

인식

대해

이야

기하

기

―오

페라

, 뮤

지컬

, 오

케스

트라

, 민

요,

창 등

―광

고,

뮤지

컬,

영화

등

아

프리

카 민

속춤

에 관

련된

36

0도 동

영상

시

청하

고 느

낌

이야

기하

기

―다

양한

느낌

을 동

료학

습자

들과

나눈

다.

상,

PP

T,

활동

지1

학습

문제

파악

◈ 학

습문

제 확

인하

기

▷아

프리

카 노

래를

감상

하고

부르

기

▷세

계

여러

나

라의

극

음악

을

가상

현실

로

감상

하기

학습

활동

안내

◈ 학

습활

동 안

내하

기

[활동

1]

아프

리카

민

요

‘닝

웬데

테’를

부

르

기

[활동

2]

세계

여

러 나

라의

극

음악

을 가

상현

실로

감상

하기

[활동

3]

세계

의 음

악과

우

리나

라 음

악을

비

교하

기

감

상

케냐

의 민

요 ‘

닝 웬

데테

’ 감

상하

기

케

냐 민

요의

특징

알아

보기

―케

냐 지

역의

특성

과 연

관지

어 민

요를

감상

해본

다.

―민

요의

배경

과 특

징을

이해

한다

.

케

냐의

민요

‘닝

웬데

테’

부르

기

다

양한

방법

으로

민요

를 부

르기

―원

어 노

랫말

의 의

미를

파악

한다

.

30′

교과

서,

활동

지2

,

PPT

▷소

그룹

활동

―다

양한

신

체 악

기를

사

용하

여 리

듬을

살

려 노

래를

부른

다.

―아

프리

카 민

요의

특성

을 살

려 노

래를

부른

다.

우

리나

라 민

요 ‘

아리

랑’과

비교

하기

우

리나

라 민

요인

‘아

리랑

’과 아

프리

카 민

요는

어

떠한

공

통점

과 차

이점

이 있

는지

이야

기하

기

감상

360도

동영

상으

로 우

리나

라 ‘

판소

리’

감상

하기

우

리나

라 극

음악

인 ‘

판소

리’

감상

하기

―판

소리

를 감

상하

고 특

징을

파악

한다

.

―감

상한

느낌

을 기

록하

고 이

야기

한다

.

360도

동

영상

으로

세

계 여

러 나

라의

극

음악

감

상하

기

프

랑스

오

페라

, 영

국 발

레음

악,

미국

의 뮤

지컬

, 중

국의

경극

등 감

상하

기

―모

둠별

로 하

나의

극음

악을

선택

하여

감상

한다

.

―감

상한

느낌

을 기

록하

고 이

야기

한다

.

세

계의

극음

악 비

교하

기

우

리나

라 극

음악

인 ‘판

소리

’과 세

계의

극

음악

은 어

떠한

공통

점과

차이

점이

있는

지 이

야기

하기

30′

구글

카

드보

드,

개

인

스

마트

폰,

유

투브

306도

동영

상,활

동지

3,

PPT

▷소

그룹

활동

세

계의

음악

문화

소개

하기

세

계의

민요

와 극

음악

의 차

이점

과 공

통점

을 바

탕으

로 세

계의

음악

을 소

개하

기

―자

신이

감상

한 음

악을

동료

학습

자들

에게

소개

한다

.

―음

악을

통

해 세

계에

는 다

양한

문

화가

있

음을

이

해하

며 음

악적

교류

를 통

해 문

화적

관계

를 형

성함

을 안

다.

10′

활동

지

▷수

업시

간

내

시간

이

부족

할시

, 과

제로

제

시한

다.

- 207 -

A BS T R A CT

A D e v e l o p m e n t S t u d y o f

D e s i g n S t r a t e g i e s

i n V R - b a s e d S T E A M E d u c a t i o n

Bo o H u i Ch o

A d v i s o r : Ch e o l i l L i m

D e p a r t m e n t o f E d u c a t i o n

T h e G r a d u a t e S c h o o l

S e o u l N a t i o n a l U n i v e r s i t y

In contemporary society, creative human resources with fusional

thinking and knowledge covering various fields are required, and by

this, the integrated human resources education (STEAM) attracts

attention. It is to develop a lesson model that utilizes advanced

technology as a concrete strategy for STEAM education. Recently

virtual reality technology has attracted attention as a useful learning

tool at the educational site. The technical characteristics of the virtual

reality and educational affordance complement the shortcomings of

STEAM education and promote meaningful learning. However, in

spite of the educational effectiveness of virtual reality, the prior

research on the specific design and procedure on how to apply to the

class is very lacking. Therefore, in this research, we try to develop a

design strategy for virtual reality based STEAM class based on the

necessity of practical and academic aspects.

Research method to solve the problem of research and used

- 208 -

research method of Type 2 model of design and development

research. Prior literature consideration was carried out in order of

expert validation, class execution, reaction studies between teacher

and learner. Prior literature considers the literature related to virtual

reality and STEAM class and the actual lesson design plan, and six

experts on educational engineering including two elementary school

teachers to validate experts, To investigate the reaction between

teacher and learner, 1 teacher and 27 students participated.

As a result, five design principles for the virtual reality based

STEAM class, 13 design strategies, and 36 guidelines for the detailed

design were eventually developed. First, in the class design principle,

the principle of spatial visual representation, the principle of expansion

of experience, active principle of participation, principle of solution of

contextual problem, principle of cooperation was derived.

As components of STEAM classes, there are a variety of

sensibility experiences (knowledge of learning, knowledge of

situation), content integration and situation presentation (knowledge of

curriculum, knowledge of contents), creative design (knowledge of

teaching method, evaluation knowledge) there were. Specific design

strategies and detailed design guidelines for each of these components

were presented. As a result of investigating the reaction between the

teacher and the learner after the class applying the design strategy

for the virtual reality based STEAM lesson, it was found that the

class applying the design strategy as a whole recognizes useful for

learning. The professor showed the students that the virtual reality

technology is fresh, so that an interesting class was given by

themselves and became motivated and immersed in that learning

process. The learner has the most expanded learning experiences, and

in the process of defining and solving the reactions and problems

- 209 -

that improved understanding and memorization of learning contents

through activities expressing presentation materials in the virtual

space, the virtual reality A useful opinion appeared. On the other

hand, teachers and learners generally showed negative reactions on

technical problems. The professor said it was a burden on the

preparation and design of the lesson. When preparing for the

utilization of virtual reality equipment at the beginning of the

semester, it is possible to solve it by introducing virtual reality to

learning immediately without preparing since using it in advance to

recommend it I will. Learners mentioned that coordination between

learning process and more detailed evaluation of results is necessary.

We must evaluate the continuous learning process, introduce

multilateral evaluation, and support active participation.

In this research, in the process of solving the problem of STEAM

class, we provide concrete design strategies and guidelines so that

virtual reality can be appropriately utilized, and knowledge of the

contents of the teaching (learning, situation, course, Content, teaching

method, evaluation) as a constituent element, it can be used as a

useful guideline for teachers by presenting a design strategy. In the

STEAM class, the design strategy developed in this research plays

the role of guidance for teachers and learners so that virtual reality

can be utilized, promoting learner's learning, and further 21 It is

expected to help foster integrated human resources suitable for the

digital age of the century.

K e y w o r d s : v i r t u a l r e a l i t y , S T E A M E d u c a t i o n , e l e m e n t a r y

e d u c a t i o n , V R - b a s e S T E A M e d u c a t i o n , d e v e l o p m e n t

r e s e a r c h , d e s i g n s t r a t e g y

Student number: 2 01 6 - 2 1 5 2 2