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특허청(특허청장 이인실)이 후원하고, 수원도시재단(이사장 허정문)과 삼일공업고등학교(교장 김동수)에서 공동주최한 제15회 전국 창업발명 경진대회 과학교육 학습콘텐츠 부문에서 정천초등학교 천지훈 학생이  대상을 수상했다.

광활한 태양계에 대한 호기심과 탐구 정신으로 '메타버스 게더타운을 활용한 태양계 물리량 탐구 학습콘텐츠'를 개발한 천지훈 학생의 발명과정을 소개한다.

1. 제작 동기

  과학 교과서나 인터넷에 나오는 태양계 이미지는 천체의 크기와 행성 간 거리가 실제 비율과 다르다. 과학교구로 판매되고 있는 태양계 모형도 마찬가지이다. 이로 인해 학생들은 태양과 행성의 상대적 크기, 태양에서 행성 사이의 상대적 거리에 대한 오개념을 가질 수 있다. 이를 개선하고자 메타버스 공간에서 아바타로 체험하며 누구나 쉽고 재미있게 배울 수 있는 태양계 학습콘텐츠를 개발하게 되었다.

2. 작품 내용

메타버스 게더타운에 접속하여 아바타를 생성하면 태양계 메인 공간에 접속하게 된다. 아바타로 태양에서 출발하여 해왕성까지 이동하며 천체 간 상대적 거리를 체험한다.

이동 중 바닥에 콘텐츠의 활용 방법과 태양계 학습에 도움이 되는 설명들이 제시되며, 소행성과 혜성을 피하지 못하면 아바타가 뒤로 튕기게 설정해 두어 재미있게 체험할 수 있다.

처음 개발할 때는 천체의 실제 크기 대비 모형으로 축소한 비율과 같게 태양과 행성 간 거리를 나타내고 싶었으나, 태양에서 해왕성까지 아바타가 이동하는 데 11시간이나 걸려 활용도가 떨어졌다. 그래서 태양계 메인 공간에서는 태양에서 각 행성까지의 상대적 거리 비율에 맞게 표현하고, 가상공간의 장점을 살려 각 천체 방으로 이동하면 태양과 행성의 상대적 크기를 비교할 수 있도록 개발하였다.

해왕성까지 완주에 성공하면 축하 연주가 울려 퍼지며, 문을 통해 출발지점인 태양 쪽으로 순간이동 할 수 있다. 태양 방에 입장하면 태양 크기 비율에 맞게 형성된 새로운 메타버스 공간으로 이동하여 돌아다니며 태양의 크기를 체험하고, 게시판을 통해 태양에 대해 학습한다. 숨겨진 메모를 찾으면 비밀번호 문을 통과하는 재미를 추가하였다. 마찬가지로 수성에서 해왕성까지 각 행성의 상대적 크기에 따라 형성된 방으로 이동하여 행성 크기를 직접 체험하고, 제공된 게시판을 통해 행성에 대해 학습한다. 참고로 지구의 지름을 1칸으로 설정하고 이 비율에 맞춰 각 행성 방의 크기를 설정하였다.

해왕성까지 학습을 마치면 퀴즈방으로 이동하여 학습한 내용을 확인하게 되는데, OX 퀴즈의 정답을 맞힐 때만 다음 퀴즈방으로 이동할 수 있고, 틀리면 해당 천체 방 게시판 앞으로 순간 이동되어 재학습해야 한다. 태양계 행성의 상대적 크기를 비교하는 마지막 퀴즈는 답을 비밀번호로 입력하여야 문을 통과할 수 있으며, 퀴즈왕 명예의 전당 방에 들어가면 축하 음악이 울려 퍼진다.

퀴즈왕 명예의 전당에 자신의 이름을 올린 후, 게임방으로 이동하여 친구들과 메타버스 공간에서 게임을 즐기거나, 아니면 태양계 방으로 이동하여 kart 탑승권을 획득하여 다시 즐길 수 있도록 하였다.

3. 작품의 장점 및 파급효과

과학 교과서나 태양계 모형 교구에서조차 태양과 행성의 상대적 크기와 태양에서 행성 사이의 상대적 거리를 정확하게 표현하기 어렵다. 그 이유는 지구의 지름을 1cm로 아주 작게 축소하여도 태양의 지름은 109cm여야 되고, 태양에서 해왕성까지의 거리는 약 3,510m로 표현되어야 하기 때문이다. 현실 공간에서 정확한 비율로 표현하기 어려운 이 문제를 메타버스를 활용하면 과학적 오류 없이 보다 정확하게 표현 가능하다. 누구나 쉽게 각자의 아바타로 접속하여 태양과 행성 간의 상대적 거리와 천체의 상대적 크기를 몸소 체험하고, 태양계 천체에 대해 학습한 내용을 방탈출 퀴즈 게임 형식으로 정리하여 퀴즈왕 명예의 전당에 이름을 올리면 새로운 혜택이 부여되며 재미와 몰입감을 높였다. 초등학교 5학년, 중학교 2학년 과학 교과서 태양계 단원을 토대로 개발하여 교육과정과 연계성을 높였으며, 과학 수업에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.