소프트웨어 기반의 시스템 설계과정에서 설계자가 고려해야 하는 요소들이 다양해지면서 시스템 설계가 점점 어려워지고 있다. 다양한 설계 요소들이 존재하지만 사용자의 특성 및 직무, 사용가능한 정보기술의 특성 등이 핵심적인 요소로 간주된다. 또한 정보기술이 발달하면서 인간과 시스템의 상호작용이 점점 인지적인 특징을 지니게 되었다. 따라서 사용성 높고, 효율적이면서 안전한 소프트웨어 기반의 시스템을 개발하기 위해서는 시스템 설계자가 사용자의 인지적인 요구사항

8학년(중학교 2학년)을 대상으로 '지구와 별' 단원의 지구계 수업 모듈을 개발하였다. 그리고 이 수업 모듈 중 태양계 행성을 학습하는 행성 리모델링 활동을 개발하였다. 이 활동의 핵심은 행성에 생명체가 살 수 있도록 행성을 리모델링하는 것이다. 본 연구에서는 쓰기와 그리기로 표현된 학생들의 생각의 시각화와 이를 통해 학생들의 이해를 해석하였다 학생들의 인지구조를 분석하기 위하여 4개로 법주화된 분석틀을 개발하여 적용하였다. 그리고 인지적 내용 특성을 분석하기 위하여 지구계의 구성 요소별 그리고 과학과 기술의 이용별로 분석 요소를 세분화하여 적용하였다. 행성 리모델링 활동을 통해 분석한 학생들의 인지에는 지구 소양과 같은 지구계 수업의 영향이 나타났다.