Development and Application of Web-based Instruction Program for the Enriched Course of School Biology

A web-based instruction program for the enriched course under the 7th Revised National Curriculum of Biology in Korea was developed and the application effects to learners were analyzed. For the development of the web-based instruction program, five topics of biology from the enriched courses through 7th to 10th grades in the middle and high school science textbooks were selected and modulated with interrogative sentences. Each topic of programs was divided into four activity sections according to the learners' activity procedures supplemented with explanations and evaluations. Each activity was hyper-linked to multi-layers and animations. Further, a virtual experiment was also developed and an evaluation section designed by Java Script was attached. Among five topics, one topic of 'Reproduction and development' at 9th grade level was selected to examine the effects on students' learning. Among 247 9th grade students in the research subject school, only 67 students were able to accessible to ultra-thin Internet cables with their computers at home and they became an experimental group. A control group was assigned to those who are similar level of school science achievement to the experiment group and did not use the web-based program. It was found that most of 9th grade students are able to use Internet at home, however, they do not prefer to use Internet for homework or task project. Rather, most of students used Internet for e-mail or information navigation. Students used internet to solve problems of science and perceived the benefits of Internet for science learning. However, there are not many students to utilize Internet for science homework or task project. Students expressed that they do not prefer to use a web-based learning program for science learning due to lack of interests in science. The effects on students who studied with this program appeared to be significantly high compared to those who did not study with this program. Students who studied with this program positively evaluated this program, in particular, they enjoyed animation effect and virtual experiments. It was concluded that a web-based program for science learning should be developed and distributed through Internet in an attractive and interesting format for students. It was also concluded that various web-based programs for science learning with animation effect and virtual experiments should be developed to increase students' interests in science as well as to improve students' science achievements.

중등 생물교과 심화과정 학습용 웹 기반 학습 프로그램 개발 및 적용

본 연구에서는 제7차 교육과정의 중등 과학 생물영역 심화학습을 위한 웹 기반 학습 프로그램을 개발하였으며, 중학교 3학년을 대상으로 적용한 결과를 분석하였다. 중학교 전학년 및 고등학교 1학년 생물영역 심화과정의 5개 주제를 선정하여 의문형으로 제시했으며, 각 주제별로 4개의 하위 학습단원 '활동'을 설정. 총 20개의 '활동'을 개발하였다. 먼저 2개의 하위활동은 기본 및 심화과정 학습내용을 설명하고, 3번째 하위활동은 가상실험을, 4번째 하위활동은 평가 및 정리 문제를 제시하는 방향에서 설계하였다. 이외에 풍부한 자료와 보충 설명을 위하여 용어 사전을 4개 하위활동에 삽입하였다. 각 활동은 하이퍼링트시켜 서로 상호 연결되도록 하였으며, 학습자가 직접실험을 설계 수행하고 결과를 확인할 수 있도록 가상실험을 설계하였다. 개발된 웹 기반 학습 프로그램의 효과를 분석하기 위하여, 중학교 3학년 247명의 학생들을 대상으로 프로그램을 적용하고 설문조사를 실시하였다. 그 결과 대부분의 학생들은 가정에서 인터넷을 사용할 수 있는 것으로 나타났으며, 과제학습을 수행하기보다는 e-mail이나 정보 검색을 목적으로 인터넷을 활용하는 것으로 조사되었다. 프로그램을 학습한 67명의 학생들은 프로그램을 학습하지 않은 학생들에 비해 '생식과 발생'단원의 학습성취도에서 유의미하게 높은 점수를 얻었다. 또한, 학생들은 웹 기반 학습 프로그램의 가상실험과 애니메이션 효과를 선호하였으며, 프로그램이 다른 웹 기반 프로그램에 비해 우수하다고 평가하였다. 반면, 웹 기반 학습 프로그램을 학습하지 않은 학생들은 다론 웹 기반학습 프로그램에 관심이 없으며, 과학에도 흥미가 없다고 응답하였다. 최근 학생들이 가정과 학교에서 인터넷을 활용할 수 있는 여건은 조성되었으나, 학생들의 흥미와 학습효과를 신장시킬 수 있는 웹 기반 프로그램의 개발 보급은 미비한 것으로 밝혀졌다. 결론적으로 가상실험, 애니메이션, 다양한 학습자료를 제공할 수 있는 인터넷의 환경을 효율적으로 활용하여, 학생들의 과학에 대한 흥미와 학업 성취도를 높이는 과학분야의 웹 기반 학습프로그램을 개발하는 일이 시급한 것으로 밝혀졌다.