Journal of Korean Elementary Science Education (한국초등과학교육학회지:초등과학교육)

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What Did Elementary School Pre-service Teachers Focus on and What Challenges Did They Face in Designing and Producing a Guided Science Inquiry Program Based on Augmented Reality?

증강현실 기반의 안내된 과학탐구 프로그램 개발에서 초등 예비교사들은 무엇에 중점을 두고, 어떤 어려움을 겪는가?

  • Chang, Jina (Seoul Seong-il Elementary School) ;
  • Na, Jiyeon (Chuncheon National University of Education)
  • 장진아 (서울성일초등학교) ;
  • 나지연 (춘천교육대학교)
  • Received : 2022.09.19
  • Accepted : 2022.11.15
  • Published : 2022.11.30
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Abstract

This study aims to analyze what elementary school pre-service teachers focused on and what challenges they faced in designing and producing a guided science inquiry program based on augmented reality (AR) and to provide some implications for teachers' professionalism and teacher education. To this end, focusing on the cases of pre-service teachers who designed and created AR-based guided inquiry programs, the researchers extracted and categorized the pre-service teachers' focus and challenges from the program design and production stages. As a result, in the program design stage, the pre-service teachers tried to construct scenarios that could promote students' active inquiry process. At the same time, drawing on the unique affordances of AR, the pre-service teachers focused on creating vivid visual data in a 3D environment and making meaningful connections between virtual and real-world activities. The pre-service teachers faced challenges in making use of the advantages of AR technology and designing an inquiry program due to a lack of background knowledge about CoSpaces, a content creation program. In the program production stage, the pre-service teachers tried to make their program easy to handle to improve students' concentration on inquiry activities. In addition, challenges of programming using CoSpaces were reported. Based on these results, educational implications were discussed in terms of the pedagogical uses of AR and teachers' professionalism in adopting AR in science inquiry.

본 연구는 AR 기술을 활용하여 안내된 과학탐구 프로그램을 개발함에 있어서 초등 예비교사들이 무엇에 중점을 두었으며, 어떠한 어려움을 겪었는지 분석하고, 이를 토대로 예비교사의 역량 함양 및 양성교육을 위한 시사점을 제공하는 데 목적이 있다. 이를 위하여 AR 기반 안내된 탐구 프로그램을 개발하는 강의에 참여한 초등 예비교사들의 사례를 수집하고 그들이 중점을 둔 부분과 겪은 어려움을 프로그램 '설계 단계'와 '제작 단계'로 범주화하여 분석하였다. 분석 결과, 프로그램 설계 단계에서 예비교사들은 능동적인 탐구과정을 촉진하는 시나리오를 구성하고, 동시에 AR 기술이 지닌 고유의 행위유도성으로서 3D 환경의 생생한 시각 자료를 구성하여 가상세계와 실세계에서의 탐구 경험을 의미 있게 연결짓는 데에 중점을 두었다. 또한 예비교사들은 시나리오의 설계, 탐구 프로그램 개발을 위한 정보 수집, 초등학생의 능동적 관찰을 이끄는 방법구현에 어려움을 경험하였으며, 탐구에 대한 근본적 의문으로 어려움을 겪었다. 또한 예비교사들은 AR 기술의 장점을 살리는 것을 어려워하였으며, 컨텐츠 제작 프로그램인 CoSpaces에 대한 배경지식이 부족하여 탐구 프로그램을 구상하는 데에 어려움을 겪었다. 프로그램 제작 단계에서는 초등학생들이 탐구에 집중할 수 있는 환경을 조성하기 위해, 예비교사들은 프로그램 조작을 쉽고 단순하게 구성하고자 했으며, 게임적 요소나 쌍방향적 상호작용 요소를 추가하여 학습자의 흥미를 높일 방법에 중점을 두었다. 또한 CoSpaces를 이용한 프로그래밍 과정에서 어려움을 겪었다. 이러한 결과를 바탕으로 예비교사 역량 함양 및 교사양성교육 방안 모색을 위한 시사점에 대해 논의하였다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2022년 교육부의 춘천교육대학교 대학혁신지원사업 사업비 지원을 받아 작성되었음.

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