표제지
머리말
목차
요약 5
Ⅰ. 서론 15
1. 연구의 목적 및 필요성 15
2. 연구의 내용 및 범위 18
Ⅱ. 이론적 배경 21
1. 초등학교 과학 교과의 교수ㆍ학습 방법 21
가. 발견학습 이론과 초등 과학교육 21
나. 유의미 학습이론과 초등 과학교육 23
다. 구성주의와 초등 과학교육 26
라. 과학적 창의성과 과학교육 28
2. 초등학교 과학과 교수ㆍ학습 모형의 특성과 시사점 32
가. 과학과의 일반적 교수ㆍ학습 모형 32
나. 발견학습 수업 모형 35
다. 창의적 문제해결 수업 모형 38
라. 자유탐구학습 수업 모형 40
3. 초등학교 과학 교과를 위한 디지털교과서 2.0 개발원리 48
가. 웹 2.0에 근거한 초등학교 과학과 디지털교과서 특성 48
나. 웹 2.0에 근거한 초등학교 과학과 디지털교과서 설계원리 50
Ⅲ. 연구 방법 54
1. 연구모형 54
2. 연구 절차 55
가. 현행 디지털교과서 분석 55
나. 현행 디지털교과서 활용 강점 및 약점 분석 56
다. 과학 교과 교수ㆍ학습 유형별 시나리오의 개발 58
라. 과학과 교수ㆍ학습을 위한 디지털교과서 2.0 지원도구 개발 58
마. 과학과 디지털교과서 2.0 사용자 인터페이스 설계안 개발 61
바. 과학과 교수ㆍ학습유형별 디지털교과서 2.0 상세설계안 개발 62
사. 디지털교과서 2.0 모형 개발 가이드라인 도출 62
Ⅳ. 연구 결과 63
1. 초등학교 과학과 현 디지털교과서의 특징과 한계점 63
가. 과학과 교수ㆍ학습 측면 65
나. 디지털교과서 기기 측면 66
다. 디지털교과서 지원시스템 측면 67
2. 초등학교 과학과 교수ㆍ학습 유형별 디지털교과서 2.0 시나리오 68
가. 발견학습 수업 모형에 따른 디지털교과서 시나리오 69
나. 창의적 문제해결 수업 모형에 따른 디지털교과서 시나리오 73
다. 자유탐구 수업 모형에 따른 디지털교과서 시나리오 76
3. 초등학교 과학과 디지털교과서 2.0을 위한 교수ㆍ학습 지원도구 87
가. 모둠노트 87
나. 메신저 90
다. e-포트폴리오 92
라. 성찰노트 93
마. 모델링 94
바. 브레인스토밍 96
사. 모의실험 도구 101
아. 멀티미디어 꾸러미 102
자. 검색도구 104
차. 스캐폴딩 106
카. 평가 113
4. 교수ㆍ학습 지원도구의 기능별 구현 예시 및 조작단계 117
가. 모둠노트 117
나. 메신저 126
다. 모델링 128
라. 브레인스토밍 130
마. 모의실험 136
바. 멀티미디어 꾸러미 142
사. e-포트폴리오 147
5. 초등학교 과학과 디지털교과서 2.0 사용자 인터페이스 개발 170
가. 교수ㆍ학습 지원도구 메뉴 172
나. 학습지원메뉴 영역 173
다. 교과서 보기 영역 176
6. 초등학교 과학과 교수ㆍ학습 유형별 디지털교과서 2.0 활용 상세설계안 176
가. 발견학습 상세설계안 177
나. 창의적 문제해결학습 상세설계안 191
다. 자유탐구 상세설계안 209
7. 초등학교 과학과 디지털교과서 2.0 상세설계안 적용 교ㆍ학습지도안 개발 227
가. 과학과 발견학습 교수ㆍ학습지도안 - 작성자 : 경기 연천초등학교 교사 김대호 227
나. 과학과 창의적 문제해결학습 교수ㆍ학습지도안 - 작성자 : 서울 구일초등학교 교사 권차미 232
다. 과학과 자유탐구학습 교수ㆍ학습지도안 - 작성자 : 강원 오안초등학교 교사 김미영 235
8. 디지털교과서 2.0 개발 가이드라인 242
가. 디지털교과서 2.0 설계 및 개발 시 고려사항 242
나. 디지털교과서 2.0 개발 모형 및 인력 구성도 244
Ⅴ. 결론 248
1. 디지털교과서 2.0의 특성 248
가. 교과별 교수ㆍ학습 모형을 반영하는 디지털교과서 248
나. 시나리오와 교수ㆍ학습 과정안의 개발을 통한 교수ㆍ학습 모형의 구체화 249
다. 웹 2.0의 특성을 반영하는 디지털교과서 249
라. 기존 디지털교과서와의 연계성 및 차별성 분석 250
마. 공통 지원도구 및 교수ㆍ학습 활동 안내 환경의 개발 251
2. 디지털교과서 2.0 개발 가이드라인 252
가. 분석 및 설계 국면과 개발 국면의 구분 252
나. 설계 단계의 하위 요소 및 절차의 확인 253
다. 교수ㆍ학습 지원도구 기능 및 조작단계 확인 253
라. 최적의 인력 구성 방안 254
참고문헌 255
ABSTRACT 260
판권기 263
[표 Ⅱ-1] 과학수업에서 Ausubel 이론의 적용 25
[표 Ⅱ-2] 구성주의와 객관주의 26
[표 Ⅱ-3] 과학과 교수ㆍ학습 모형의 단계 33
[표 Ⅱ-4] 과학과 교수ㆍ학습 모형의 특징 34
[표 Ⅲ-1] 브레인스토밍 질문지 구성 57
[표 Ⅲ-2] 교수ㆍ학습 지원도구 영역 및 활용가능 도구 리스트 59
[표 Ⅲ-3] 과학과 디지털교과서 2.0 교수ㆍ학습 지원도구 영역 및 구현 도구 60
[표 Ⅳ-1] 현행 디지털교과서 SWOT 분석 63
[표 Ⅳ-2] 디지털교과서 2.0 개발 인력 구성 및 역할도 246
[그림 Ⅱ-1] 학습형태에 따른 대표적인 과학 활동의 예 24
[그림 Ⅱ-2] 창의 과정 단계 31
[그림 Ⅱ-3] 발견학습 수업 모형의 단계 36
[그림 Ⅱ-4] 탐구학습의 절차 42
[그림 Ⅱ-5] 자유탐구 학습의 절차 45
[그림 Ⅲ-1] 과학과 디지털교과서 2.0 모형개발을 위한 체계적 설계ㆍ개발 과정 54
[그림 Ⅲ-2] 현행 디지털교과서 플랫폼 55
[그림 Ⅲ-3] 현재 디지털교과서 메뉴 구성 56
[그림 Ⅳ-1] 모둠노트의 ‘히스토리’ 편집 기능 89
[그림 Ⅳ-2] 메신저 초기화면 91
[그림 Ⅳ-3] 메신저 대화창 91
[그림 Ⅳ-4] 모델링 관계 설정 95
[그림 Ⅳ-5] 브레인스토밍 도구 초기화면 97
[그림 Ⅳ-6] 6색 모자 화면 98
[그림 Ⅳ-7] 마인드맵 화면 99
[그림 Ⅳ-8] 개념도 화면 100
[그림 Ⅳ-9] 상징그리기 화면 100
[그림 Ⅳ-10] 현재 디지털교과서 ‘3D 과학 실험실’에서 제시하는 시뮬레이션 102
[그림 Ⅳ-11] 멀티미디어 꾸러미 예시(지도 활용) 103
[그림 Ⅳ-12] 기존 디지털교과서 검색 기능(교과서, 게시물, 자료 검색) 105
[그림 Ⅳ-13] 학습용어 용어 검색 화면 107
[그림 Ⅳ-14] 학습용어 새로 등록 메뉴 화면 108
[그림 Ⅳ-15] 현재 디지털교과서의 도구 사용 설명 말풍선 109
[그림 Ⅳ-16] 도움말 메뉴의 자주하는 질문 111
[그림 Ⅳ-17] 도움말 메뉴의 학생/교사용 도움말 111
[그림 Ⅳ-18] 학습지원메뉴의 학습 결과 작성 예시 113
[그림 Ⅳ-19] 문제 만들기 참고 화면(꿀맛닷컴 참고) 116
[그림 Ⅳ-20] 과학과 디지털교과서 2.0 사용자 인터페이스 171
[그림 Ⅳ-21] 디지털교과서 2.0 도구 메뉴 172
[그림 Ⅳ-22] 디지털교과서 2.0 학습지원메뉴 구성 및 구현방법 174
[그림 Ⅳ-23] 디지털교과서 2.0 개발 모형 245