Analysis of the Visual Attention to the 'Arrows' and the Affordance of Eye-movement of the 'Arrows' that Appear during the Course of Learning Science Textbooks of Pre-service Teachers: Focusing on the 'Weather and Our Life' Unit

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(1)Journal of Korean Society of Earth Science Education 13(3); 211~225; December 2020. pISSN: 2005-5668 eISSN: 2289-0386 https://doi.org/10.15523/JKSESE.2020.13.3.211. ORIGINAL ARTICLE. 예비교사의 과학교과서 학습 과정 중에 나타나는 ‘화살표’에 대한 시각적 주의 및 ‘화살표’의 시선 행동 유도성 분석: ‘날씨와 우리 생활’ 단원을 중심으로 임성만 (전주교육대학교 시간강사). Analysis of the Visual Attention to the ‘Arrows’ and the Affordance of Eye-movement of the ‘Arrows’ that Appear during the Course of Learning Science Textbooks of Pre-service Teachers: Focusing on the ‘Weather and Our Life’ Unit Sung-man Lim (Jeonju National University of Education) ABSTRACT The purpose of this study was to investigate and analyze pre-service teachers' eye-movement in science textbooks in the learning process, whether they perceived “arrow” presented in textbooks, and changes in eye-movement by arrows. For the study, an eye-tracker, a eye-movement tracking device, was used, and 10 pre-service teachers attending a teacher training college were selected and conducted. The science textbook unit used in the research was the “Weather and Our Life” unit, one of the areas of earth science. As a result of the study, first, it was investigated that pre-service teachers devote more time to texts rather than illustrations in the learning process of science textbooks. Second, it was analyzed that pre-service teachers did not pay attention to the “arrow” presented in science textbooks. Third, it was confirmed that in order for “affordance of the eye-movement by arrow” to occur, sufficient concentration on “arrow” should be made. These findings suggest the importance of the learner's visual attention to learning elements in science textbooks such as “arrow”. In addition, it suggests the importance of developing a textbook editing design that can induce visual attention to learning elements in textbooks through eye-movement research data for effective learning. Key words : science textbook, pre-service teacher, eye-movement, arrow, affordance, Weather and Our Life. Ⅰ. 서 론. 하고 있으며 과학 개념을 설명하는 중요한 역할을 하 고 있다(Ametller & Pintó, 2002; Pozzer & Roth, 2003).. 과학교과서에 사용되는 시각자료는 장식적이거나. 이러한 이유로 과학교과서에 제시되는 시각자료는 학. 보조적인 기능보다는 교과서의 중심적인 내용을 포함. 습자의 이해를 돕는 중요한 요소이다(Roth et al., 1999).. Received 27 November, 2020; Revised 10 December, 2020; Accepted 18 December, 2020 *Corresponding author : Sung-man Lim, Jeonju National University of Education, 50 Seohak-ro, Wansan-gu, Jeonju-si, Jeollabuk-do, 560-757, Korea E-mail : [email protected]. ⓒ The Korean Society of Earth Sciences Education. All rights reserved. This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited..

(2) 임성만. 무엇보다 교과서 내용 이해 측면에서 학습자가 글이나. 212. 지 확인해볼 필요가 있다.. 수식보다는 시각 자료에 의존하는 경향이 크다는 것도. 한편, 일찍이 많은 연구에서 초등학교 교사들의 과학탐. 중요한 요인이다(여상인 외, 2007). 이와 관련하여 학. 구에 대한 이해부족으로 인해 학교 현장의 탐구 학습의. 습자는 bottom-up 방식의 주의 집중 경향을 가지고 있. 어려움이 야기됨을 지적하였다(조현준 외, 2008; Appleton,. 어 교과서에 제시되어 있는 다양한 색채의 시각자료에. 2006; Asay & Orgill, 2010; Ireland et al., 2014; Richardson,. 주의를 먼저 집중하는 경향이 있다(김태용, 2008). 이. 2005). 이러한 초등학교 교사의 과학탐구에 대한 이해. 러한 경향을 보더라도 학습자가 교과서 내용을 학습하. 부족은 경험부족에서 오는 것으로 교사 양성 단계에서. 는 상황에서 교과서 속 시각자료의 중요성은 간과할. 의 경험이 매우 중요하다고 할 수 있다(임성만, 2019).. 수 없는 부분이다.. 또 이러한 것은 교사의 전문성과도 연결되므로 교사를. 하지만 과학교과서에 사용되는 시각자료가 중요한 역 할을 한다고 할지라도 이것은 학습자가 시각자료를 정확. 준비하는 예비교사에게 다양한 과학학습 경험 및 소양 을 길러줄 필요가 있다(Windschitl et al., 2008).. 히 해석할 수 있을 때에만 효과적인 과학 수업이 가능하. 과학교과서가 교육과정에서 규정하고 있는 교수 내. 다(Ametller & Pintó, 2002). Stylianidou et al.(2002)은 학습. 용과 탐구 기능을 안내하는 기본적인 자료(Hubisz, 2003;. 자가 자연 현상을 그림으로 그릴 때, 학습자가 일상과. Stoffels, 2005)라는 것을 넘어서 교사들은 전통적으로. 결합하여 잘못된 해석을 함으로써 오개념을 갖게 되며,. 과학학습을 할 때 다른 교재에 비해 교과서에 많이 의. 도식적인 삽화를 이해할 때는 삽화의 지나친 요약으로. 존해왔다(Schwarz et al., 2008). 이러한 관점에서도 예. 인해 삽화 이해에 어려움 겪게 된다고 보고하였다. 그. 비교사들의 과학교과서에 대한 이해는 선행되어야 하. 리고 글과 삽화를 함께 읽고 이해해야 할 때는 그 두. 며, 매우 중요하게 다루어져야 한다. 이러한 점에서 이. 가지를 통합하는데 어려움을 겪는다고 지적하였다. 이. 번 연구는 예비교사들의 과학교과서에 대한 이해과정. 렇게 학습자는 시각자료를 정확하게 해석하지 못해 과. 을 분석하고자 하였다. 특히 이번 연구에서는 학습의. 학개념 이해에 어려움을 겪게 되는 것이다.. 과정 중에서 보이는 학습자의 시선 이동에 초점을 두. 과학교과서에 제시되는 시각자료는 다양하다. 그중. 어 분석하였다. 이번 연구로 예비교사들의 학습 과정. 시각자료에 자주 등장하는 화살표는 방향성을 가지고. 중에 나타나는 시선 이동의 경향성을 파악하고 이에. 있으며, 읽는 순서를 비롯해 학습의 흐름을 지시하고. 대한 분석을 통해 과학교과서의 읽기 과정에서 주의해. 있다. 특히 화살표가 갖는 방향성은 과학개념 이해의. 야 할 점을 찾을 수 있을 것이라 생각된다.. 과정을 나타내는 것으로 인지적으로도 매우 중요한 역. 최근 학습자의 시각적인 인지와 관련하여 eye-track-. 할을 한다. 한재영(2006)은 과학교과서에 사용된 화살. ing 기법을 많이 사용한다. 이 방법은 이미지와 문자에. 표의 기능이 다양하고, 화살표가 항상 같은 의미로 사. 대한 피험자의 인지의 변화 경로 및 주의 집중을 측정. 용되지 않으므로 시각 자료를 학습할 때는 각각에 포. 할 수 것으로 피험자의 동공 반응, 즉 ‘시선 이동’을 사. 함된 화살표의 특징적인 의미를 강조하거나 교사의 설. 용한다(김태용, 2008; 이수범 외, 2011). eye-tracking을 이. 명이 추가적으로 이루어져야 한다고 하였다. 이와 유. 용하면 피험자가 무엇에 주의를 집중하고 있으며, 어떠. 사하게 중학교 과학교과서의 물리 단원에 사용된 화살. 한 과정으로 학습을 하고 있는지를 파악할 수 있다. 더. 표의 유형과 문제점을 분석한 송영욱 외(2010)의 연구. 불어 기존의 사고발성법이나 자기보고식 측정 방법, 인. 에서도 화살표가 매우 빈번하게 사용되는 기호이며,. 터뷰에 비해 객관적인 자료를 얻을 수 있는 방법이기. 물리에서는 중요한 개념적인 요소라는 점을 확인하며. 도 하다(Rayner, 2009; She & Chen, 2009). 특히 이 방법. 화살표가 다의적 개념으로 사용됨을 생각하여 학습자. 은 비침습적이고, 실험자극에 다양한 조작이 가능하며,. 에게 화살표에 대한 추가적인 설명의 필요성을 제기하. 최대한 자연스러운 학습 상황에서 실시간으로 진행되. 였다. 이러한 관점에서 과학교과서에 제시된 화살표가. 는 학습자의 사고과정을 관찰할 수 있다는 장점을 지니. 학습자의 과학 개념 이해를 돕는 요소로 사용되고 있. 고 있다(최현동과 신동훈, 2012). 이러한 장점을 살려 이. 는지, 즉 화살표가 과학 개념을 이해하기 위한 학습자. 번 연구에서도 eye-tracking 장치를 이용하여 예비교사. 의 학습 행동을 유도하는 데 유용하게 사용되고 있는. 의 시선 이동을 측정하였다. 학습자, 즉 예비교사가 과.

(3) 213. 예비교사의 과학교과서 학습 과정 중에 나타나는 ‘화살표’에 대한 시각적 주의 및 ‘화살표’의 시선 행동 유도성 분석. 학교과서를 학습할 때 무엇에 주의를 집중하는지, 그리. 2. 학습 과제 선정. 고 화살표의 행동 유도성에 맞게 학습자의 시선이 이 동하는지 확인하고자 하였다. 이러한 이번 연구의 결과 는 앞으로 과학교과서의 읽기 과정에 대한 정보뿐만 아 니라 시각자료에 대한 학습자의 인지 과정에 대한 이. 연구를 위한 학습 과제 선정을 위해 먼저 초등학교. 3학년 1학기부터 6학년 2학기 총 8권의 과학교과서에 서 지구과학영역에 해당하는 8개 단원의 내용 중 화살. 해 및 정보를 제공해줌으로써 교과서 구성 및 학습자. 표가 들어가 있는 차시를 선별하였다. 이렇게 1차 선별. 의 학습 유도에 많은 시사점을 제공해줄 수 있을 것이. 과정 후 연구 목적에 맞는 화살표의 행동유도성이 뚜. 라 생각된다.. 렷하게 제시된 것을 2차로 선별하여 총 7차시의 학습 과제가 선정되었다. 그러나 화살표의 행동유도성을 한 가지 주제에 국한시켜 파악하는 것이 신뢰도 높은 결. Ⅱ. 연구방법. 과를 산출할 것이라는 과학교육전문가와의 협의를 통 해 5학년 2학기 ‘날씨와 우리 생활’ 단원에 제시된 차 시로 최종 선정하였다. 학습과제 선정의 모든 과정은. 1. 연구 대상. 연구자와 eye-tracking 관련 연구 실적이 있는 과학교육. 이 연구는 예비교사들의 과학교과서에 제시된 화살 표의 행동유도성에 따른 시선 이동 분석하기 위해 초. 전문가 1인이 함께 협의하면서 이루어졌다. 선정된 학 습 과제는 Fig. 1과 같다.. 등 예비교사 20명을 표집하였다. 예비교사는 우리나라 중부지방에 위치한 교사 양성 대학에 재학 중인 2학년. 3. 과제 패러다임. 학생으로 현재 초등과학과 관련하여 과학과교육론을 수강 중인 학생들이었다. 연구대상 선정 과정에서 시선 이동은 좌우 뇌의 발달 정도에 영향을 받는다는 연구 결과를 바탕(Baken & Svorad, 1969)으로 Oldfield(1971) 의 손잡이 검사(Edinburgh inventory for Handedness test) 를 실시한 후 연구에서는 오른손잡이만을 연구의 대상 으로 선정하였다. 이렇게 하여 선정된 예비교사들은 연구 참여 동의서를 받았으며, 연구와 관련된 자세한 설명은 시선 추적 및 사후 인터뷰가 끝난 후에 이루어 졌다. 시선 이동을 측정하던 중 연구 특성 상 측정 전 에 이루어지는 calibration 과정에서 시선 추적율(트래 킹 비율이 80%이하)이 낮게 기록된 학생의 자료는 분 석 대상에서 제외하여 최종 분석 대상은 20명이었다.. 학습 과제는 시선 이동 연구에 맞게 패러다임을 개 발하여 적용하였다. 패러다임은 Fig. 2와 같다. 개발된 패러다임은 Calibration을 마친 다음 본 실험 이 시작되면 학습과 관련된 지시문이 제시된다. 지시 문이 제시된 후 피험자의 초기 시선을 고정하기 위해. ‘+’가 제시된 화면이 2초가 제시되고, 학습 과제 1번이 제시된다. 학습 과제 중간에도 초기 시선을 고정하기 위해 ‘+’가 제시된 화면이 2초가 제시된다. 학습 과제. 1개당 학습 시간은 120초(120,000ms)로 고정하였다. 학 습 시간은 2차에 걸친 pilot test를 통해 결정하였다. 1 차 pilot test에서는 학습자에게 충분한 학습 시간을 제 공하기 위해 3분을 적용하였으나, 너무 긴 시간으로. Fig. 1. Selected learning task.

(4) 임성만. 214. Fig. 2. Learning task paradigm. 인해 학습이 끝난 후 남는 시간 동안 의미 없는 학습자의. 4. 샘플 학습 과제를 이용해 120초의 학습 시간 인지. 시선 이동이 관측되어 수정하였다. 이후 학습 과제를 정. 5. Calibration. 독할 때 나오는 시간과 삽화를 훑어보는 시간을 합한 후. 6. (본 연구)시선 이동 측정. 평균하여 학습 과제 제시 시간을 120초로 결정하였다. 2. 7. RVP(사후 인터뷰). 차 pilot test에서는 약간의 개인차가 있었지만 학습에는. 8. 연구에 대한 추가 설명. 뚜렷한 차이를 보이지 않아 피험자들의 의견을 수렴하여 학습 과제 제시 시간을 최종적으로 120초로 결정하였다.. 특히 앞서 과제 패러다임 개발에서도 언급했듯이 ‘4.. 과제 패러다임 개발의 모든 과정은 학습 과제를 함께 개발. 샘플 학습 과제를 이용해 120초의 학습 시간 인지’는. 했던 시선 이동 연구 경험을 가진 과학교육전문가 1인과. 예비교사들에게 120초 동안 학습 과제를 본다는 것을. 함께 하였다. 패러다임은 자료 수집을 위한 아이트래킹 하. 주지시키며 120초 동안 샘플 학습 과제를 보는 사전 과. 드웨어 Tobii Pro Spectrum에 탑재하여 실시되었다.. 정을 통해 학습 시간을 인지하여 학습 시간을 배분할 수 있도록 돕기 위한 것이었다. 측정 장비(eye-tracker). 4. 자료 수집 자료 수집, 즉 시선 이동 측정은 다음과 같은 순서 에 따라 이루어졌다.. 는 Tobii Pro Spectrum으로 frame rate는 최대 1200Hz로 양안의 측정(Binocular tracking)이 가능한 기기이다. 시 선 이동 측정 소프트웨어는 Tobii Pro Lab을 사용하였 다. 특히 이번 연구에서 사용된 Tobii Pro Spectrum은 다른 Eye-Tracker에 비해 머리 움직임에 유연하게 대응. 1. 연구에 대한 간단한 설명 및 연구 참여 동의서 작성. 하며, Saccade의 데이터를 매우 정확하게 계측할 수 있. 2. 손잡이 검사 및 시선 이동 측정 도구에 대한 설명. 다(Dalmaijer et al., 2014). 자료 수집을 위한 측정은 시. 3. 학습 과제에 대한 설명. 선이동에 영향을 미칠 수 있는 주변의 소음이 차단된.

(5) 215. 예비교사의 과학교과서 학습 과정 중에 나타나는 ‘화살표’에 대한 시각적 주의 및 ‘화살표’의 시선 행동 유도성 분석. 독립된 eye-tracking Slide Room에서 실시하였다.. Ⅲ. 연구결과. 연구의 신뢰성을 높이기 위해 질적연구의 삼각측정에 따라 시선 이동 측정 자료와 더불어 측정을 마친 후 사후 인터뷰 자료 및 학습 정도를 진단하기 위해 기억하는 내 용을 적어보도록 한 평가 테스트를 실시하여 결과를 수. 1. 예비교사의 과학교과서 속 화살표에 대한 인지 가. 예비교사는 화살표를 얼마나 오래 봤을까?. 집하였다. 사후 인터뷰는 학습한 내용 인지여부, 글과 시. 예비교사들은 ‘날씨와 우리 생활’과 관련된 단원에서. 각자료 중 어느 것에 더 집중하였는지, 학습 과제에서 화. 선정된 총 3차시 분량의 교과서 내용을 학습하였다. 학. 살표에 대한 인지여부, 학습 과정 중 화살표에 따른 학습. 습하는 시간은 차시당 120초(2분, 120,000ms), 총 3차시. 여부 등의 4개의 중심질문을 바탕으로 진행하였다.. 360초(6분, 360,000ms)이었다. 예비교사들이 학습한 시간 동안 시선 고정 시간(Fixation duration)은 평균 258,782ms였. 5. 자료 분석. 다(Table 1). 이 시간은 주어진 시간은 360,000ms의 71.88% 에 해당한다. 즉 나머지 29.12%인 101,218ms는 학습 외. 자료 분석은 시선 이동 측정 소프트웨어 Tobii Pro Lab. 에 이루어진 시선 고정인 Fixation 사이를 이동하는 시. 에 내장된 분석 프로그램과 시선 이동 측정값의 통계적. 간이었다. 시선 이동 연구에서는 Fixation 사이의 이동. 인 의미를 파악하기 위해 통계 프로그램인 IBM사에서. 을 Saccade라고 하는데 이번 연구에서는 Saccade 시간은. 제작한 통계 프로그램인 SPSS ver.20을 이용하였다. Tobii. 분석하지 않았다.. Pro Lab을 통하여 Fixation Count, Fixation Duration 등 시. 예비교사의 학습 시간 동안 이루어진 시선 고정 시. 선이동에 대한 정량적 데이터와 Heat Map, Gaze Plot 등의. 간을 이용해 예비교사의 학습 시간을 알 수 있는 것과. 학생들의 시선이동에 대한 정성적 데이터(Visualizing Eye. 동시에 교과서 구역을 구분함으로써 예비교사가 그 구. Tracking Data)를 수집하여 분석하였다. 또한, SPSS ver.20. 역에 얼마만큼의 시각적인 주의를 기울였는지 확인할. 을 이용하여 양적 데이터로 얻은 값이 통계적인 의미를 나. 수 있다. 이에 이번 연구에서는 Fig. 3에서 보는 것과. 타내는지를 확인하였다.. 같이 연구 목적인 교과서 내의 화살표와 삽화(이미지). 자료 분석 시 시선 고정(Fixation)의 기준은 Robert 등. 에 관심 구역(AOI, Area Of Interest)을 설정하였다. 첫. (2006)의 연구와 같이 60ms를 Fixation 최소 설정 기준. 번째 차시는 ‘고기압과 저기압은 무엇일까요?’였으며,. (minimum fixation duration)으로 설정하였다. 더불어. 두 번째 차시는 ‘바람은 바닷가에서 낮과 밤에 어떻게. Fixation, 즉 시선 고정은 시각적인 정보를 수집하기 위. 불까요?’, 세 번째 차시는 ‘우리나라의 계절별 날씨는. 하여 시선이 머무르는 순간으로(Rayner, 1998), 시선 고. 어떠할까요?’였다. 세 차시 모두 학습 개념 중에 ‘방향’. 정 시간(Fixation duration)은 일반적으로 밀리세컨드(ms:. 이 매우 중요한 요소이며, 이와 관련된 삽화와 화살표. 1/1000초)로 측정하며 이것은 시선이 고정된 시간의 양. 이미지가 교과서에 제시되어 있다. 화살표가 제시되어. 을 나타낸다. 이번 연구에서는 fixation의 기준을 정하고. 있는 관심 영역은 총 9영역이다. 첫 번째 차시에서 고. 자 Velocity-Threshold Identification (I-VT) filter 알고리. 기압과 저기압과 관련된 탐구활동에서의 탐구 활동 순. 즘을 사용하였다(Salvucci & Goldberg, 2000). 안구는 시. 서 2개, 고기압에서 저기압으로 바람의 방향을 알려주. 선 고정 상태일지라도 완전히 정지하여 있는 것이 아니. 는 것, 그리고 두 번째 차시에서는 해풍과 육풍을 나타. 며 미세한 떨림이 있다. 따라서 안구의 움직임을 시선. 내는 화살표이며, 세 번째 차시에서는 공기덩어리의. 고정 상태에서의 떨림이 Saccade인지를 구별하기 위하. 이동을 나타내는 계절별 화살표이다.. 여 30°/s를 기준으로 그보다 작은 움직임은 시선고정으. 관심 영역은 삽화와 화살표를 지정하였다. 예비교. 로, 그보다 큰 움직임은 시선 이동으로 정하였다. 아울. 사들이 학습할 때 삽화를 본 시간은 평균 69,602ms로. 러 분석한 내용은 연구 설계 단계에서부터 자문을 해준. 학습 전체 시간의 26.90%였다. 나머지 시간은 삽화가. 시선 이동 연구의 경험이 있는 과학교육전문가 1인과. 아닌 글을 학습하는데 걸린 시간이라고 할 수 있다. 즉. 함께 검토하였으며, 분석 내용을 일반 연구자가 이해하. 예비교사는 학습할 때 삽화 보다는 글을 더 많이 본. 기 쉽도록 재구성하여 제시하였다.. 것을 확인할 수 있었다..

(6) 임성만. 216. Table 1. Fixation duration during learning time Participant. 예비교사 KE 예비교사 MJ 예비교사 SH 예비교사 SW 예비교사 ES 예비교사 KH 예비교사 JW 예비교사 SY 예비교사 CY 예비교사 SJ 합계 평균 . Fixation Duration(ms) Total. Illustration. AOI. 280,228. 112,286. 32,943. 100%. 40.07%. 11.76%. 248,355. 53,574. 353. 100%. 21.57%. 0.14%. 143,540. 40,734. 2,682 1.87%. 100%. 28.38%. 312,269. 53,314. 427. 100%. 17.07%. 0.14%. 263,348. 70,206. 5,200. 100%. 26.66%. 1.97%. 266,455. 74,307. 2,966. 100%. 27.89%. 1.11%. 284,162. 52,362. 2,533. 100%. 18.43%. 0.89%. 237,902. 70,393. 2752. 100%. 29.59%. 1.16%. 281,654. 95,092. 3,420 1.21%. 100%. 33.76%. 269,905. 73,748. 9,653. 100%. 27.32%. 3.58%. 2,587,818. 696,016. 62,929. 100%. 26.90%. 2.43%. 258,782. 69,602. 6,293. 100%. 26.90%. 2.43%. Fig. 3. AOI in science texbook. 이번 연구의 목적인 예비교사들이 학습할 때 교과. 적은 시간만 화살표에 집중한 것으로 확인되었다. 이. 서에 제시된 중요한 학습 요소인 방향을 나타내는 화. 러한 결과는 인터뷰에서도 확인할 수 있었는데 자세한. 살표에는 전체 학습 시간의 2.43%인 6,293ms동안 집중. 인터뷰 내용은 아래와 같다.. 한 것을 확인할 수 있었다. 이것은 전체 학습 시간에 비해 매우 적은 시간이었다. 특히 예비교사 MJ와 SW 는 학습 시간의 0.14%인 353ms, 427ms로 ‘1초’보다도. 연구자: 학습할 때 글과 그림 중 어디를 많이 보는 편입니까?.

(7) 217. 예비교사의 과학교과서 학습 과정 중에 나타나는 ‘화살표’에 대한 시각적 주의 및 ‘화살표’의 시선 행동 유도성 분석. 인터뷰 내용에서도 확인할 수 있듯이 예비교사 MJ와. 예비교사 MJ: 글을 많이 보는 것 같아요. 연구자: 학습할 때 글부터 봐요, 그림부터 봐요?. SW는 학습을 하였고 학습 중 삽화를 보았지만, 화살표. 예비교사 MJ: 그림부터 눈에 들어오는데, 그것보다는. 에 대해서 정확하게 기억하고 있지 않았다. 특히 예비. 꼼꼼히 보지 않고 글부터 꼼꼼히 보는. 교사 MJ에 비해 예비교사 SW는 삽화를 먼저 이해하고. 것 같아요. 글을 다 읽고 그림을 봅니다.. <중략>. 글을 봤다고 했지만 기억하고 있지 못했으며, 이는 시 선 고정에서도 확인할 수 있듯이 많은 시간을 할애하여. 연구자: 이번에는 어떻게 봤어요? 예비교사 MJ: 탐구활동이랑 개념을 먼저 읽고, 그림. 화살표에 집중하지 않은 것을 알 수 있었다. 더불어 인 터뷰 내용과 같이 예비교사 MJ와 SW는 그림 보다는 글. 을 봤어요.. 을 이용해 학습 개념을 이해하는 것을 시선 고정 시간에. <중략> 연구자: 오늘 공부한 것 중에 화살표가 있었는데, 혹시 봤어요?. 서도 확인할 수 있다. 다른 예비교사들이 삽화에 집중한 시간 평균인 26.09%에 비해 적은 21.27%, 17.07%로 삽. 예비교사 MJ: 고기압에서 저기압으로 가는 거요.. 화에 집중한 시간이 적었다는 것을 보여주는 결과이며. 연구자: 그것밖에 없어요?. 삽화보다는 글에 집중한다는 것을 알 수 있다.. 예비교사 MJ: 음.... 이번 연구에서는 예비교사들의 학습이 이루어졌는지. <예비교사 MJ와의 인터뷰 중에서>. 를 간략히 알아보기 위해 시선 이동을 측정한, 즉 학습이. 연구자: 평상시 책을 보면서 글과 그림 중 어디를 많이 보나요? 예비교사 SW: 글을 읽으면서 그림이 있으면 글에. 이루어진 후에 학습한 내용을 기억하여 써보는 시간이 주어졌다. 이 활동 결과를 보면, 예비교사 MJ는 측정 전 의 이루어진 ‘4. 샘플 학습 과제를 이용해 120초의 학습 시간 인지’ 시간의 내용만을 기억하였으며, 예비교사 SW. 맞춰서 그림을 관찰합니다. 연구자: 이번에는 어땠어요?. 는 ‘고기압, 저기압, 바람, 흙-물 가열 실험’을 기억하여. 예비교사 SW: 그렇게 한 차시도 있고 안 그런 차시. 기록하였다. 이를 통해 교과서에 제시된 화살표가 크게. 도 있었어요. 연구자: 그렇게 한 차시는 어떤 차시였나요? 예비교사 SW: 바람관련 차시였던 것 같아요. 연구자: 글을 먼저 봤어요? 예비교사 SW: 항상 글을 먼저 보는데 글을 보다가. 인지되지 않았다는 것을 확인할 수 있었다. 시선 이동 연구에서는 어떤 영역을 오랫동안 보았는 지를 확인하기 위해 Heat map 자료를 이용한다. Heat. map은 시선이동 결과를 시각적으로 확인할 수 있는 정. 그림을 완벽히 이해하고 글을 봐요.. 성적 데이터로서 화면상의 각 지점에 누적된 시선 고정. 연구자: 우리가 오늘 본 것에서 화살표가 있었는데. 시간을 색 또는 음영으로 나타낸다. 한 지점에 누적된. 봤어요?. 시선 고정 시간을 스펙트럼으로 나타내주는 것으로 누. 예비교사 SW: ......... 적된 시간이 길수록 빨간색으로 짧을수록 초록색계열. 연구자: 못봤어요?. 로 나타낸다(흑백일 경우에는 옅은 회색에서 검정색에. 예비교사 SW: 기억이 안나요.. <예비교사 SW와의 인터뷰 중에서>. 가까울수록 누적된 시간이 길다.). Fig. 4는 예비교사들 의 학습 시간 동안의 Heat map 자료이다.. Fig. 4. AOI & Heat map.

(8) 임성만. 218. Fig. 4에서도 볼 수 있듯이 두 번째 차시인 ‘바람은. 다. 시선 이동 연구에서 시선 고정 횟수는 정보 처리의. 바닷가에서 낮과 밤에 어떻게 불까요?’ 차시의 ‘해풍’. 효율성 또는 영역에 대한 관심 정도를 파악하는데 이. 과 관련된 화살표를 제외하고는 다른 화살표에서 색이. 용한다(최현동과 신동훈, 2012). 예비교사들이 화살표. 짙게 나타나지 않은 것을 확인할 수 있다. 즉 다른 영. 를 얼마나 자주 봤는지를 분석하여 화살표에 대한 관. 역에 비해 화살표가 있는 영역을 예비교사들이 오래. 심 정도를 파악해보았다. Table 2는 예비교사들의 학습. 보지 않았다는 것을 확인할 수 있었다.. 시간 동안 수집한 시선 고정 수를 나타낸 것이다.. Table 2에서 보는 것과 같이 예비교사들은 학습 시간. 나. 예비교사는 화살표를 얼마나 자주 봤을까? Table 1에서 예비교사들이 교과서에 제시된 글에 비 해 그림을 오래 보지 않았으며, 그림에서도 화살표에 대해서는 집중하지 않았다는 것을 확인할 수 있었다. 그렇다면 예비교사는 화살표를 ‘오래’ 보지는 않았지 만, ‘자주’ 집중하였을까? 시선 이동 연구에서는 피험 자들의 시선 고정 횟수(Fixation Count)를 측정할 수 있. 동안 평균 1,059회의 시선 고정 수를 보였다. 그중 25.17% 인 267회는 그림을 보았다. 즉 앞서 언급한 것과 같이 학습시간의 대부분인 74.83%의 시선 고정은 글을 보았 다는 것을 알 수 있다. 학습한 시간 중 화살표에 시선이 고정된 횟수는 1.42%로 평균 15회로 나타났다. 교과서 에 제시된 화살표가 총 9개인 것을 생각한다면, 화살표. 1개당 약 2회 정도 집중했다는 것을 알 수 있다. 이를 통 해 예비교사들이 화살표를 다른 그림이나 글에 비해. Table 2. Fixation counts in during learning time Participant. 예비교사 KE 예비교사 MJ 예비교사 SH 예비교사 SW 예비교사 ES 예비교사 KH 예비교사 JW 예비교사 SY 예비교사 CY 예비교사 SJ 합계 평균 . Fixation Counts(count) Total. Illustration. AOI. 1,035. 305. 38. 100%. 29.47%. 3.67%. 1,036. 223. 2. 100%. 21.53%. 0.19%. 604. 160. 14. 100%. 26.49%. 2.32%. 1,193. 208. 2. 100%. 17.44%. 0.17%. 1,264. 314. 23. 100%. 24.84%. 1.82%. 1,121. 336. 14. 100%. 29.97%. 1.25%. 1,090. 220. 9. 100%. 20.18%. 0.83%. 1,010. 293. 10. 100.00%. 29.01%. 0.99%. 1,098. 314. 12. 100%. 28.60%. 1.09%. 1,143. 294. 26. 100%. 25.72%. 2.27%. 10,594 100%. 2,667. 150. 25.17%. 1.42%. 1,059. 267. 15. 100%. 25.17%. 1.42%.

(9) 219. 예비교사의 과학교과서 학습 과정 중에 나타나는 ‘화살표’에 대한 시각적 주의 및 ‘화살표’의 시선 행동 유도성 분석. Fig. 5. Heat map of preservice-teacher KE. 자주 보지 않았다는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과와. 선 행동 유도성은 어떠했을까? 화살표의 의미 또는 기. 비교하여 예비교사 KE의 분석 결과는 주목할 만하다.. 능은 한재영(2006)이 과학교과서에 사용된 화살표의. 다른 예비교사들에 비해 화살표를 자주 본 것으로 분. 의미에서 보고한 것과 같이 ‘실험 과정이나 활동 순서’,. 석된 예비교사 KE는 평균의 2배 보다 많은 38회(3.67%). ‘시간적 변화’, ‘지시선이나 연결’, ‘동선이나 궤적의 표. 를 본 것으로 분석되었는데, 예비교사 KE의 화살표를 본. 시’, ‘횡단보도의 보행 기호’, ‘물질이나 사물의 이동’,. 횟수는 그림을 가장 많이 본 것으로 분석된 예비교사 KH. ‘사물의 모양’, ‘현상의 번역이나 변환’, ‘빛이나 에너지. (336회, 29.97%)의 화살표를 본 횟수인 14회(1.25%) 보. 의 이동’, ‘과학적 개념을 표현’, ‘디자인이나 보조선’,. 다도 높은 수치이다. 이러한 내용을 아래에 제시된 예. ‘만화적 연결’ 등의 12개로 이야기할 수 있다. 이번 연. 비교사 KE와의 인터뷰에서도 확인할 수 있다.. 구와 관련해서는 ‘실험 과정이나 활동 순서’와 관련된 화살표가 2개(‘고기압과 저기압은 무엇일까요?’ 차시. 연구자: 오늘 본 것 중에서 화살표 기억나요?. 에서의 탐구활동 부분에 제시됨) 있었이다. 나머지 7. 예비교사 KE: 고기압, 저기압할 때랑. 그것과 관련. 개는 공기의 이동, 바람의 방향, 그리고 공기 덩어리의. 해서 육풍, 해풍할 때.. <예비교사 KE와의 인터뷰 중에서>. 위 인터뷰 내용에서 알 수 있듯이 예비교사 KE는 화살표를 정확하게 기억하고 있었다. 즉 학습 시간 동 안 화살표를 인지하였다는 것을 알 수 있으며, 이를 통 해 학습이 이루어졌다는 것도 확인할 수 있다. 또 이러 한 내용은 예비교사 KE가 교과서를 학습한 과정을 보 여주는 Heat map 자료에서도 확인할 수 있었다. Fig. 5 의 검정색 동심원에서 볼 수 있듯이 화살표와 관련된 부분의 Heat map이 진한 것을 볼 수 있다(Fig. 5에서 원 부분). 즉 다른 영역보다 많은 시간 동안 보았다는 것을 확인할 수 있다.. 이동을 나타내므로 ‘물질이나 사물의 이동’에 해당되 는 화살표이다. 9개의 화살표 중 탐구활동에 제시된 2 개의 화살표를 제외한 ‘바람의 방향’과 ‘공기 덩어리의 이동’과 관련된 7개의 화살표의 시선 행동 유도성을 분석해보았다.. 가. ‘바람’의 방향을 나타내는 화살표의 시선 행동 유도성 첫 번째 차시인 ‘고기압과 저기압은 무엇일까요?’ 차시에 제시된 화살표는 ‘어느 두 지점 사이에 기압 차가 생기면 공기는 고기압에서 저기압으로 이동합니 다. 이와 같이 기압 차로 공기가 이동하는 것을 바람이 라고 합니다.’라는 교과서 본문의 개념 서술과 관련된. 2. 과학교과서 속 화살표의 시선 행동 유도성. 삽화에 제시된 고기압에서 저기압으로 표시된 것이었. 이번 연구의 목적 중 하나는 교과서에 제시된 화살. 시한 화살표에서의 예비교사들의 시선 이동을 나타낸. 표의 시선 행동 유도성을 확인하는 것이다. 앞서 언급. Gaze Plot과 Heat map 자료이다. Gaze Plot 자료는 시선. 한 결과와 같이 예비교사들은 교과서에 제시된 화살표. 의 이동 경로를 보여주는 자료로 이번 연구에서는 숫자. 에 대해 높은 집중을 보이지는 않았다. 또 이러한 과정. 가 아닌 동심원의 진하기를 이용해 시선 경로를 확인하. 은 학습의 결과로도 나타났다. 그렇다면 화살표의 시. 였다. 이유는 분석 프로그램 상 숫자가 적힌 자료는 순. 다. Fig. 6은 고기압과 저기압에 의한 공기의 이동을 표.

(10) 임성만. a. Preservice-teacher KH’s affordance of eye-movement of the “Arrows”. 220. b. Preservice-teacher CY’s affordance of eye-movement of the “Arrows”. Fig. 6. Affordance of Eye-movement of the “Arrows”(First Class). 서는 숫자에 의해 경로를 직관적으로 알 수 있지만, 근 접한 영역에 시선이 고정될 경우 동심원이 겹쳐 숫자 가 보이지 않는 단점이 있다. 이러한 점을 감안하여 숫 자가 없으며 동일한 크기를 이용한 시선 경로만을 확 인하는 자료를 이용하였다. 시선 경로는 동그란 동심. Fig. 7. Preservice-teacher KE’s learning outcome test. 원이 옅은 색에서 짙은 색으로 변화는 것이 시선의 이 동 경로를 뜻한다. 즉 최근의 시선일수록 짙은 색을 띤. 표에 충분한 주의 집중이 이루어지지 않으면 ‘화살표. 다.Fig. 6의 a는 예비교사 KH의 시선 이동을 나타낸 것. 에 의한 시선 행동 유도’가 일어나지 않는다는 것을. 으로 예비교사 KH는 화살표를 먼저 인지한 후에 고기. 예비교사 KE의 결과를 통해서 추론할 수 있다.. 압에서 저기압으로 시선을 이동하는 것을 확인할 수. 예비교사 KH의 ‘화살표에 의한 시선 행동 유도’에. 있다. 이것은 화살표를 인지한 후에 시선을 이동하는. 대한 증거는 측정 후 이루어진 간단한 학습 결과 테스. 것으로 ‘화살표에 의한 시선 행동 유도’라고 할 수 있다.. 트에서도 확인할 수 있었다. Fig. 7은 예비교사 KH가. 반면 Fig. 6의 b는 예비교사 CY의 시선 이동으로 Heat. 작성한 학습 결과로 교과서에 제시된 삽화의 내용과. map에서도 화살표 위에 시선 고정이 나타나지 않으며,. 개념을 정확하게 인지하고 있는 것을 확인할 수 있었. 고기압에서 저기압으로 시선이 이동한 것을 확인할 수. 다. 학습 결과에는 다양한 변인이 영향을 미칠 수 있지. 있다. 이것은 ‘화살표에 의한 시선 행동 유도’가 아닌. 만, 화살표에 집중한 것과 ‘화살표에 의한 시선 행동. 학습 과정의 시선 이동이라고 할 수 있다.. 유도’의 결과가 학습 결과 테스트에 그대로 구조화되. 이번 연구에 참여한 예비교사 10인 중 예비교사 KH 와 같이 화살표를 인지한 후 화살표에 의한 시선 이동. 어 반영되는 것을 보면 학습자의 기억에 긍정적인 영 향을 미쳤을 것이라는 걸 추론할 수 있다.. 이 일어난 경우는 예비교사 KE와 예비교사 SJ뿐이었 다. 다른 예비교사들은 화살표를 보았지만 화살표에 의한 시선 이동이 나타나지 않았거나 아예 화살표를. 나. ‘해풍’과 ‘육풍’의 방향을 나타내는 화살표의 시선 행동 유도성. 보지 않은 것으로 분석되었다. 어찌 보면 화살표를 보. 두 번째 차시인 ‘바람은 바닷가에서 낮과 밤에 어떻. 아야 ‘화살표에 의한 시선 행동 유도’가 일어나는 것은. 게 불까요?’ 차시에 제시된 화살표는 Fig. 8에서 볼 수. 당연한 것이다. 그러나 화살표를 보았다하더라도 화살. 있듯이 낮에 부는 해풍과 밤에 부는 육풍에 관련된 화.

(11) 221. 예비교사의 과학교과서 학습 과정 중에 나타나는 ‘화살표’에 대한 시각적 주의 및 ‘화살표’의 시선 행동 유도성 분석. Fig. 9. Preservice-teacher ES’s learning outcome test. 확인할 수 있다. 특히 두 번째 차시의 학습 개념인 육풍 과 해풍에 대해 서술하고 있음을 확인할 수 있으며, 더 불어 Table 2에서 볼 수 있는 것과 같이 예비교사 ES의 Fig. 8. Preservice-teacher KE’s affordance of eyemovement of the “Arrows”(Second Class). 화살표에 대한 시선 고정 횟수는 예비교사들의 평균인. 15회(1.42%) 보다 많은 23회(1.82%)를 보였다. 이러한 결 과는 예비교사 ES가 다른 예비교사들에 비해 화살표에. 살표이다. 두 번째 차시에 제시된 ‘화살표에 의한 시선. 더 집중했다는 것을 보여준다. 더불어 이러한 결과를 통. 행동 유도성’은 Fig. 8의 예비교사 ES의 시선 이동과 같. 해 화살표에 집중할수록 ‘화살표에 의한 시선 행동 유. 이 화살표를 인지하고 그에 따른 시선 이동이 모든 예. 도’가 일어날 개연성이 높다는 것을 추론할 수 있다.. 비교사들에게서 나타나지는 않았다. 예비교사 ES와 같 은 시선 이동을 보인 예비교사는 예비교사 ES를 포함 해 총 4명이었다(예비교사 ES, 예비교사 SJ, 예비교사. KH, 예비교사 KE).. 다. ‘공기덩어리(기단)’의 영향을 나타내는 화살 표의 시선 행동 유도성. 화살표에 의한 시선 행동 유도성을 보인 예비교사 ES. 세 번째 차시인 ‘우리나라의 계절별 날씨는 어떠할. 의 Heat Map(Fig. 8의 왼쪽)을 보면 해풍과 육풍을 표현. 까요?’ 차시에 제시된 화살표는 Fig. 10에서 볼 수 있. 하고 있는 화살표에 시선이 고정되어 있는 것을 확인. 듯이 우리나라 주변의 대륙과 해양에 있는 공기 덩어. 할 수 있다. 더불어 시선의 이동 경로를 보여주는 Gaze. 리, 즉 기단의 이동과 관련된 화살표이다. Fig. 10의 왼. Plot 자료(Fig. 8의 오른쪽)를 보면 해풍과 육풍에 대한. 쪽 그림인 예비교사 JW의 시선 이동을 보면 정확하게. 개념 설명을 본 뒤 화살표에 시선이 고정된 후 육풍의. 계절을 확인하는 시선 고정과 우리나라 방향, 즉 화살. 화살표를 먼저 보고, 해풍의 화살표를 확인 후 해풍 화. 표의 방향으로 시선 고정점이 이동하는 것을 확인할. 살표 위에서 짧지만 화살표 방향대로 시선의 이동을. 수 있다. 이러한 내용은 Fig. 10의 오른쪽 그림인 예비. 보인 후 다시 육풍의 화살표로 돌아와 육풍의 화살표. 교사 JW의 Heat Map에서도 확인할 수 있다. 다시 말. 방향대로 시선이 이동하는 것을 확인할 수 있다.. 하면 예비교사 JW는 삽화에 제시된 중요 정보에 시선. 예비교사 ES의 간단한 학습 결과 테스트의 결과물. 을 고정하고 있음을 확인할 수 있다.. 인 Fig. 9를 보면 예비교사 ES가 이번 연구 과정에서. 예비교사 JW와 같이 세 번째 차시에서 ‘화살표에 의. 학습해야 할 관련된 개념을 빠짐없이 작성했다는 것을. 한 시선 행동 유도’를 보이고 있는 예비교사는 예비교.

(12) 임성만. 222. Fig. 10. Preservice-teacher JW’s affordance of eye-movement of the “Arrows”(Third class). 사 ES와 예비교사 SJ였다. 앞선 두 차시의 결과와 유사. Ⅳ. 논의 및 결론. 하게 모든 예비교사들이 ‘화살표에 의한 시선 행동 유 도’가 보이지는 않았다. 이러한 결과는 앞서 언급한 것. 교과서 디자인은 다른 책의 디자인과 달리 단순한. 과 같이 ‘화살표에 의한 시선 행동 유도’가 일어나기 위. 장식 수단을 넘어 학습해야 할 내용을 효과적으로 제시. 해 선행되어야 하는 화살표에 대한 집중, 즉 주의 투여. 하면서 학습자들이 효율적으로 내용을 습득할 수 있도. 가 충분히 이루어지지 않았기 때문이라고 할 수 있다.. 록 내용을 전달하기 위한 중요한 의미를 갖는다(임헌혁. 아래 제시된 예비교사 JW의 인터뷰 내용을 보면,. 과 최재혁, 2012). 이와 더불어 과학교과서에 제시되는. ‘화살표에 대한 인지여부’에 대한 물음에 제일 먼저. 다양한 시각 자료는 본문의 내용을 보조하기도 하지만. ‘공기 덩어리 화살표’를 이야기한 것을 보면 ‘충분한. 본문의 주요 과학 개념과 관련되어 중심적인 역할을 한. 주의 투여’가 학습자의 ‘기억’, 즉 ‘학습’에 큰 영향을. 다(Ametller & Pintó, 2002; Pozzer & Roth, 2003). 이러한. 미치는 것을 알 수 있다.. 점에서 특히 과학교과서에 제시되는 화살표의 기능과. 연구자: 오늘 본 것 중에서 그림 안에 화살표가 있 었는데 혹시 기억나요?. 역할은 매우 큰 비중을 차지한다고 할 수 있다. 교과서 에 제시되는 화살표를 비롯한 시각자료를 정확히 해석. 예비교사 JW: 공기 덩어리 화살표요?. 할 수 있을 때에 교과서의 학습 개념을 충분히 이해할. 연구자: 아, 또?. 수 있고 학습 목표에 도달할 수 있는 것이다. 이번 연. 예비교사: 그리고 음. 화살표가 있었는지 없었는지 모. 구는 이러한 관점에서 시작되었다. 이번 연구는 과학. 르겠는데, 바람 넣을 때 차가운 바람은 위에. 교과서의 읽기 과정에 대한 정보뿐만 아니라 시각자. 서 넣고 뜨거운 바람은 밑에서 넣고, 그거랑.. 료, 특히 교과서에 제시된 화살표에 대한 학습자의 인. <예비교사 KE와의 인터뷰 중에서>. 세 번째 차시에 제시된 ‘화살표에 의한 시선 행동 유 도성’은 Fig. 10의 예비교사 JW의 시선 이동과 같이 화 살표를 인지하고 그에 따른 시선 이동이 모든 예비교사 들에게서 나타나지는 않았다. 예비교사 JW와 같은 시 선 이동을 보인 예비교사는 예비교사 JW를 포함해 총. 3명이었다(예비교사 JW, 예비교사 ES, 예비교사 SJ).. 지 과정에 대한 이해와 정보를 제공하고자 하였다. 연구 결과를 상기해보면, 예비교사들은 교과서를 학습하는 과정에서 그림 보다는 글을 더 많이 보는 것 으로 나타났다. 그림을 보는 비율은 전체 학습 시간의 약 4분의 1에 해당하였다. 더불어 모든 예비교사들은 인터뷰 내용에서도 글을 위주로 보면서 관련된 그림을 본다고 응답하였다. 예비교사들의 관점에서는 학습할 대상이 글이 주자료이고 그림은 보조자료라는 생각을 가지고 있는 것으로 추론된다. 그렇다면 이러한 학습 자의 학습 패턴이 교과서에 반영되어야 한다. 즉 글에.

(13) 223. 예비교사의 과학교과서 학습 과정 중에 나타나는 ‘화살표’에 대한 시각적 주의 및 ‘화살표’의 시선 행동 유도성 분석. 는 학습개념과 관련된 중요한 요소가 빠짐없이 포함되. 다는 것이다. 이러한 관점에서 이번 연구는 교과서 삽. 어야 하며, 그림은 글을 보조하는 수단으로 구성되어야. 화에 제시되어 있는 화살표가 제 기능을 하고 있는지. 한다는 것이다. 이와 관련하여 최영란과 이형철(1998). 를 파악해보았다. 앞선 연구 결과에서 보았듯이 예비. 의 연구를 보면, 교과서에 제시되는 삽화들이 동기 유. 교사들은 화살표에 많은 집중을 보이지 않고 있었다.. 발과 같은 보조적인 역할을 하기보다는 ‘실험 안내’,. 총 6분 동안의 학습에서 평균 15회, 평균 6.3초정도 밖. ‘자료 제공’과 같은 중심적인 역할을 하는 경우가 80%. 에 집중하지 않고 있었다. 전체 학습 과정에서 시선 고. 이상이었다고 한다. 다시 말해 삽화의 기능이 글의 기. 정 수가 예비교사 평균 1,059회, 삽화에 대한 시선 고. 능을 대신하고 있는 것이 많았다는 것이다. 이러한 것. 정 수가 267회라는 점을 생각한다면 매우 적은 수라는. 은 학습자의 학습 패턴과 맞지 않는 것으로 개선되어. 것이다. 특히 이번 연구에 사용된 단원이 ‘날씨’와 관. 야 할 부분이다. 또한 동시에 교사가 학습자에게 삽화. 련된 것을 생각한다면 그 중요도는 간과할 수 없는 수. 의 중요성을 강조하여 학습 패턴을 바꾸는 노력도 병. 준이다. 즉 ‘날씨’와 관련된 학습 내용을 학습할 때 학. 행되어야 할 것이다. 즉 교사의 지시에 의해 학습자로. 습자는 교과서에 제시된 화살표를 인지해야 한다는 것. 하여금 삽화에 주의를 투여하게 하는 것이 중요하다는. 이다. 또한 그 인지 과정 중에는 ‘화살표에 의한 시선. 것이다. 더불어 학습자의 시선 및 주의를 투여할 수 있. 행동의 변화’가 있어야 한다는 것이다. 이러한 것은 학. 는 디자인적인 요소의 도입이 필요하다고 할 수 있다.. 습 내용 중 중요한 요소에 속하기 때문이다. 그러나 이. 학습자가 시각적 주의를 기울이는 것은 자극 매체. 번 연구 결과에서 보았듯이 학습자인 예비교사들은 화. 에 의해 주의를 투여하는 상향식 주의투여와 자신의. 살표에 대해서 집중하지 않았으며, ‘화살표에 의한 시. 필요와 선호에 의해 주의를 투여하는 하향식주의투여. 선 행동 유도’가 보이지 않은 예비교사도 많았다.. 로 나눌 수 있다(김태용, 2008). 교사에 의한 지도를 통. 그렇다면 예비교사들이 화살표에 집중하지 않은 이. 해 학생들의 상향식 주의투여를 유도할 수 있을 것이. 유는 무엇일까? 두 가지로 요약할 수 있을 것이다. 첫. 며, 디자인적인 요소를 통해 학생들의 시선을 끄는 것. 째, 교과서에 제시된 화살표가 예비교사들의 시각적. 으로 하향식 주의투여를 유도할 수 있을 것이다.. 주의 투여를 일으키지 못했을 것이라는 것이다. 이러. 이러한 점은 교과서를 제작할 때에도 반드시 고려. 한 부분은 시각적 주의 투여에서 ‘하향식 주의 투여’. 해야 할 사항이다. 즉 학습자의 학습 패턴, 즉 학습 과. 에 관한 것으로 교과서 내의 화살표의 위치와 크기, 색. 정을 분석한 결과를 교과서 제작 및 개발에 반영해야. 상 등을 점검해보아야 한다. 중요한 요소라면 디자인적. 한다는 것이다. 더불어 교과서 속의 삽화가 제 기능을. 으로 눈에 띠게 구성해야 한다는 것이다(김태용, 2008).. 하기 위해서는 Stylianidou et al.(2002)이 지적했던 학생. 둘째, 교과서에 제시된 개념 서술이나 내용 중에 화살. 들의 삽화 이해에 어려움을 주는 도식적인 삽화의 지. 표를 보도록 유도하는 내용이 제시되어 있는지 확인할. 나친 요약 제시, 양일호 외(2007)의 학습 주제를 보다. 필요가 있다. 즉 양일호와 김종철(2013)이 연구에서 지. 명확하게 하는 시각화된 자료 제시, 언어적 요소 추가. 적했듯이 논문이나 사전 등에서 사용하는 ‘Fig. 1과 같. 된 삽화 등은 고려되어야 할 부분이다.. 이’와 같은 지표적 참조물에 의한 시각적 주의 투여를. 이번 연구에서 주목한 것 중 또 한 가지는 교과서에. 유도하는 것이 학습에 효과적일 수 있다는 것이다.. 제시된 화살표의 행동 유도성이다. 즉 ‘화살표에 의한. 궁극적으로 ‘화살표에 의한 시선 행동 유도’의 관점. 학습자의 시선 행동 유도’이다. Norman(1999)은 도구에. 은 학습자로 하여금 과학개념을 습득하는데 도움을 줄. 내재되어 있는 행동유도성을 실제의 행동유도성(real af-. 수 있도록 화살표를 비롯한 교과서의 모든 구성 요소. fordance)와 인지된 행동유도성(perceived affordance)으. 가 구조화되어 제시되어야 한다는 데 있다. 즉 학습 과. 로 구분하고, 이러한 특성을 디자인을 통해 이용자가. 정에서 화살표와 같은 교과서의 요소들을 학습자가 빠. 올바르게 인지하여 실제 행동으로 돌입할 수 있도록. 짐없이 보도록 유도해야 한다는 것이다.. 하여야 한다고 주장하였다. 이러한 주장과 관련해 교. 이번 연구에서 분석한 화살표는 삽화에 속한 시각. 과서에 제시된 화살표는 학생들에게 인지된 후 실제로. 적 자료의 일부분이다. 또 이번 연구에서도 보고했듯. 화살표의 방향대로 시선이 이동하도록 구성되어야 한. 이 학습자인 예비교사들은 학습 과정에서 글과 그림을.

(14) 임성만. 224. 번갈아 보면서 학습하는 것을 확인할 수 있었다. 이러. References. 한 글과 그림을 번갈아 보며 학습하는 것은 글과 그림을 많이 통합할수록 자료에 대한 이해도가 높다는 Mason. 김태용(2008). 유명 여성모델이 등장하는 TV광고에 대한. 외(2013)의 주장과 함께 생각해볼 필요가 있다. 즉 글과. 시청자들의 시선이동. 광고학연구, 19(3), 103-115.. 그림을 통합하는 학습 과정이 효율적으로 일어날 수 있. 송영욱, 김범기, 백성혜, 김용진, 한재영, 정정인(2010). 중. 는 교과서의 편집디자인을 고려해야 한다는 것이다. 시. 학교 교과서 물리 단원에 사용된 화살표의 유형 및. 선 이동에 사용되는 시간을 최소화할 수 있는 편집디자. 문제점 분석. 교과교육학연구, 14(1), 103-119.. 인을 구성하여 학습자가 글에 맞는 그림을 빠르게 찾고. 양일호, 김종철(2013). 과학교과서 속의 시각적 정보와. 효율적으로 통합하여 이해할 수 있는 디자인이 구성되. 언어적 정보의 활용 방법에 대한 초등학생의 시선. 어야 한다는 것이다. 이러한 것은 학습자로 하여금 효율. 이동 분석. Brain & Learning, 3(1), 19-28.. 적으로 시각적 주의를 기울이게 하여 학습 및 기억에 도 움을 줄 수 있을 것이다.. 양일호, 이정은, 임성만(2007). 초등학생들은 과학교과서 에 나오는 삽화를 어떻게 이해하고 있을까? 초등과 학교육, 26(5), 475-488. 여상인, 박창식, 임희준(2007). 한국과 미국 BSCS 초등 과. 국문요약. 학교과서의 삽화 비교. 초등과학교육, 26(4), 459-467. 이수범, 이희복, 신명희(2011). 아이트래킹을 이용한 가상. 이 연구의 목적은 예비교사들이 과학교과서를 학습. 광고 수용자 효과 연구. 광고학연구, 22(5), 99-125.. 과정에서의 시선 이동, 교과서에 제시된 화살표에 대한. 임성만(2019). 예비교사들은 삼엽충 분류활동 중에 어떤. 인지 여부, 그리고 화살표에 의한 시선 행동의 변화 등. 특성을 보이는가? 대한지구과학교육학회지, 12(1),. 을 조사하여 분석하는 것이었다. 연구를 위해 시선 이. 40-53.. 동 추적 장치인 eye-tracker를 이용하였으며, 교사 양성. 임헌혁, 최재혁(2012). 교과서 편집디자인의 시지각적 개. 대학에 다니는 예비교사 10명을 선정하여 진행하였다.. 념 공유화 방안-2007년 개정 교육과정에 따른 초등. 연구에 이용된 과학교과서 단원은 지구과학 영역 중 하. 학교 과학교과서를 중심으로-. 브랜드디자인학연. 나인 ‘날씨와 우리 생활’ 단원이었다. 연구결과, 첫째,. 구, 10(4), 285-302.. 예비교사들은 과학교과서를 학습과정에서 그림 보다는. 조현준, 한인경, 김효남, 양일호(2008). 초등학교 과학 탐. 글에 많은 시간을 할애하는 것으로 조사되었다. 둘째,. 구 수업 실행의 저해 요인에 대한 교사들의 인식. 예비교사들은 과학교과서에 제시된 화살표에 대해 시선. 분석. 한국과학교육학회지, 28(8), 901-921.. 을 집중하지 않는 편으로 분석되었다. 셋째, ‘화살표에 의한 시선 행동 유도’가 일어나기 위해서는 화살표에 대 한 충분한 집중이 이루어져야 함을 확인할 수 있었다.. 최영란, 이형철(1998). 초등학교 자연 교과서의 삽화 분 석. 한국초등과학교육학회지, 17(2), 45-53. 최현동, 신동훈(2012). 과학교과서의 표를 해석하는 초등교. 이러한 연구 결과는 화살표와 같은 과학교과서의 학습. 사들의 안구 운동 추적. 초등과학교육, 31(3), 358-371.. 요소에 대한 학습자의 시각적 주의 투여의 중요성을. 한재영(2006). 과학교과서에 사용된 화살표의 의미. 초등. 시사해주며, 더불어 효과적인 학습을 위해 시선 이동 연구 자료를 통한 교과서 내 학습 요소에 대한 시각적 주의 투여를 유도할 수 있는 교과서 편집 디자인 개발 이 중요함을 시사해준다. 주제어: 과학교과서, 예비교사, 시선 이동, 화살표, 행 동 유도성, 날씨와 우리 생활. 과학교육, 25(3), 244-256. Ametller, J., & Pintó, R. (2002). Students' reading of innovative images of energy at secondary school level. International Journal of Science Education, 24(3), 285-312. Appleton, K. (2006). Science pedagogical content knowledge and elementary school teachers. In K. Appleton (Ed.), Elementary science teacher education: International perspectives on contemporary issues and practice. Mahwah, NJ: Association for Science Teachers and Laurence.

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