본 연구는 과학 학습을 위한 기능성 게임(Serious Games)을 평가할 수 있는 도구를 개발 적용하여 우수한 기능성 게임의 특징을 찾는 데 그 목적이 있다. 기능성 게임에 대한 선행연구와 기존 교육용 게임과 소프트웨어 평가 도구를 분석하여 기능성 게임 평가 도구를 개발하였고, 초등교육 전문가 17명이 이 평가도구를 사용하여 과천 과학관 게임 '밀크 & 시리얼'을 평가하였다. 평가 결과를 분석한 결과를 바탕으로 도출한 우수한 기능성 게임의 특징은 다음과 같다. 학습 목표가 초등 과학 교육과정과 연계되어 타당도가 높고, 학습자의 동기를 강하게 유발시키는 요소를 가지고 있다. 또한 화면 구성이 깔끔하고 유용하다. 마지막으로 게임 반응속도가 좋고 지속적인 유지보수가 가능하며 경제적이고 윤리적이다. 과학 수업을 위해 기능성 게임을 개발하거나 수업 자료로 선택할 때에는 우수한 기능성 게임의 특징을 고려해야 할 것이다.
본 연구는 과학 학습을 위한 기능성 게임(Serious Games)을 평가할 수 있는 도구를 개발 적용하여 우수한 기능성 게임의 특징을 찾는 데 그 목적이 있다. 기능성 게임에 대한 선행연구와 기존 교육용 게임과 소프트웨어 평가 도구를 분석하여 기능성 게임 평가 도구를 개발하였고, 초등교육 전문가 17명이 이 평가도구를 사용하여 과천 과학관 게임 '밀크 & 시리얼'을 평가하였다. 평가 결과를 분석한 결과를 바탕으로 도출한 우수한 기능성 게임의 특징은 다음과 같다. 학습 목표가 초등 과학 교육과정과 연계되어 타당도가 높고, 학습자의 동기를 강하게 유발시키는 요소를 가지고 있다. 또한 화면 구성이 깔끔하고 유용하다. 마지막으로 게임 반응속도가 좋고 지속적인 유지보수가 가능하며 경제적이고 윤리적이다. 과학 수업을 위해 기능성 게임을 개발하거나 수업 자료로 선택할 때에는 우수한 기능성 게임의 특징을 고려해야 할 것이다.
The main purpose of this research is to develop and apply an evaluation tool of serious games for science learning. To develop the evaluation tool, probing references and analyzing previously generated evaluation tools and softwares were carried out. After that, 17 experts in elementary science educ...
The main purpose of this research is to develop and apply an evaluation tool of serious games for science learning. To develop the evaluation tool, probing references and analyzing previously generated evaluation tools and softwares were carried out. After that, 17 experts in elementary science education appraised serious games, 'milc & seereal', made by Gwacheon National Science Museum with the evaluation tool. The findings on the characteristics of good serious games from assessments are as follows; The learning objects of the games are coincident with national science curriculum, they strongly stimulate the students' motivation, the interfaces are neat and pretty useful for users to get informations, games are easy to maintain, inexpensive, and moral. When we develop or select serious games for science class, the strengths of good games should be considered.
The main purpose of this research is to develop and apply an evaluation tool of serious games for science learning. To develop the evaluation tool, probing references and analyzing previously generated evaluation tools and softwares were carried out. After that, 17 experts in elementary science education appraised serious games, 'milc & seereal', made by Gwacheon National Science Museum with the evaluation tool. The findings on the characteristics of good serious games from assessments are as follows; The learning objects of the games are coincident with national science curriculum, they strongly stimulate the students' motivation, the interfaces are neat and pretty useful for users to get informations, games are easy to maintain, inexpensive, and moral. When we develop or select serious games for science class, the strengths of good games should be considered.
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문제 정의
본 연구의 목적은 기능성 게임의 교육적 효과성을 종합적으로 평가할 수 있는 평가 도구를 개발하고, 현재 운영되고 있는 게임에 적용⋅분석하여 좋은 기능성 게임 개발을 위한 시사점을 제시하는 데 있다.
가설 설정
9) 게임의 복잡성과 난이도는 점점 높아져야 한다. 10) 게임 세계의 규칙을 습득해야 한다. 11) 게임을 통해 정보를 수집한다.
13) 교육적으로 효과가 있어야 한다. 14) 게임은 문자를 이용하여 진행되므로 읽기 효율이 좋아야 한다. 15) 소리는 잘 들려야 학습자의 집중력을 높일 수 있다.
14) 게임은 문자를 이용하여 진행되므로 읽기 효율이 좋아야 한다. 15) 소리는 잘 들려야 학습자의 집중력을 높일 수 있다.
7) 계속적인 동기 유발을 위해 심화 단계를 제공하여 게임이 여전히 어렵다는 ‘행복한 좌절’을 느끼도록 한다. 8) 게임 안에서 학습자가 조작할 수 있어야 한다. 9) 게임의 복잡성과 난이도는 점점 높아져야 한다.
8) 게임 안에서 학습자가 조작할 수 있어야 한다. 9) 게임의 복잡성과 난이도는 점점 높아져야 한다. 10) 게임 세계의 규칙을 습득해야 한다.
제안 방법
4단계 척도의 오른쪽에 ‘비고’란과 맨 아래 ‘총평’란을 만들어 서술 평가도 하도록 했다.
[Table 3]은 기존의 평가도구를 종합한 것으로서 의미가 있으므로 이것을 좀 더 세분하여 기능성 게임 평가 도구를 개발하였다. 기능성 게임 평가 도구에서 가장 중요하게 고려해야하는 측면이 교수-학습이므로 이 부분을 자세히 평가할 수 있도록 교수-학습의 목표와 내용, 교수-학습 전략으로 나누었고, 화면 구성, 기술, 경제⋅윤리 영역은 그대로 두었다.
교수-학습 목표와 내용 영역에서 내용을 타당성, 실용성, 신뢰성, 체계성, 양의 적절성으로 나누었고, 경제⋅윤리영역에서 윤리성을 저작권, 인권, 개인정보로 나누었다.
교육적이고 효과적인 기능성 게임을 선별해내기 위한 평가 도구를 개발하기 위한 선행 작업으로써 기능성 게임과 관련된 문헌과 선행연구들로부터 효과적인 기능성 게임이 갖추어야 할 요소를 추출하였다. 다음으로 지금까지 개발된 교육용 게임 평가 도구, 교육용 소프트웨어 평가도구, 교육용 모바일 앱 평가도구 등을 폭넓게 탐색한 뒤, 게임 평가 도구의 평가영역과 영역별 하위요소들을 종합⋅수정하였다.
기능성 게임 평가 도구에서 가장 중요하게 고려해야하는 측면이 교수-학습이므로 이 부분을 자세히 평가할 수 있도록 교수-학습의 목표와 내용, 교수-학습 전략으로 나누었고, 화면 구성, 기술, 경제⋅윤리 영역은 그대로 두었다.
다음으로 지금까지 개발된 교육용 게임 평가 도구, 교육용 소프트웨어 평가도구, 교육용 모바일 앱 평가도구 등을 폭넓게 탐색한 뒤, 게임 평가 도구의 평가영역과 영역별 하위요소들을 종합⋅수정하였다.
따라서 본 연구에서는 기능성 게임의 교육적 효과에 초점을 맞추되 기술, 경제⋅윤리 등의 여러 면도 종합적으로 평가할 수 있는 평가 도구를 개발⋅적용하였다.
본 연구는 과학 교육용 게임에 대한 평가 도구를 만들기 위한 연구이므로 ‘컴퓨터 게임을 통한 과학 학습’을 다룬 NAS의 주장을 기준으로 다른 연구들을 비교하였다.
상⋅하 그룹에 속한 게임의 서술 평가를 평가 영역별 하위요소에 따라 코딩한 후 종합하였고, 우수한 기능성 게임과 미흡한 기능성 게임의 특징을 정리하였다.
신뢰성을 높이기 위해 게임 2개를 시범 평가한 체크리스트를 공유하였고, 한 게임을 3∼4명이 평가할 수 있게 미리 분배하여, 한 명의 의견이 지배적으로 반영되는 것을 막았다.
평가 도구는 체크리스트 형식으로 ‘매우 그렇다’, ‘그렇다’, ‘그렇지 않다’, ‘전혀 그렇지 않다’ 중에 고르도록 하였고, ‘보통’에 집중되는 경향을 줄이고자 4단계 척도로 구성하였다.
평가 도구를 개발한 뒤, 시중에 보급되어 있는 기능성 게임에 적용해 보았다. 평가 대상은 국립과천과학관에서 개발한 초등학교용 온라인 기능성 게임, ‘밀크 &시리얼’로 하였다.
평가의 혼란을 없애기 위해 ‘매우 그렇다’로 응답한 경우 효과적이고 교육적인 게임이라는 결과가 나오도록 평가 기준을 기술하였다.
학생의 내재적 동기가 유발된다면 학생은 학습에 더 많은 시간과 노력을 투자하고, 즐거움을 느끼며, 미래에 배운 내용을 사용할 가능성이 높아질 것이다. 효과적인 교육용 게임이 갖추어야 할 요소에 대해 선행 연구한 문헌을 분석하였다.
대상 데이터
‘밀크&시리얼’2)은 2013년 2월부터 서비스를 제공하기 시작하였으며, 매년 ‘온라인 게임대회’를 개최하여 온라인 기능성 게임 대중화와 보급에 앞장서 왔기에 평가 대상으로 적합하다고 판단하였다. 2014년 현재 서비스되고 있는 과학 28종, 수학 28종의 게임 중 과학 영역 28종의 게임을 평가하였다.
기능성 게임의 교수-학습 측면을 중점적으로 보기 위하여 초등과학교육 전문가 17명(초등과학교육 석사 소지자 7명, 초등과학교육 석사 과정 10명)에게 평가를 의뢰하였다. 신뢰성을 높이기 위해 게임 2개를 시범 평가한 체크리스트를 공유하였고, 한 게임을 3∼4명이 평가할 수 있게 미리 분배하여, 한 명의 의견이 지배적으로 반영되는 것을 막았다.
평가 대상은 국립과천과학관에서 개발한 초등학교용 온라인 기능성 게임, ‘밀크 &시리얼’로 하였다.
데이터처리
개발된 게임 평가 도구를 이용하여 ‘밀크 & 시리얼(과학)’을 평가하고 그 결과를 영역별 그래프로 나타내었다.
평가 결과 분석을 위해서 ‘매우 그렇다’는 4점, ‘그렇다’는 3점, ‘그렇지 않다’는 2점, ‘전혀 그렇지 않다’는 1점의 점수를 부여했다. 그리고 28개 각 게임의 영역별 평균, 각 영역의 전체 평균과 표준편차를 구하였다. 이 자료를 바탕으로 각 영역마다 상, 중, 하의 세 집단으로 분류하였다.
이론/모형
가로축의 평가 영역은 이정숙(2012)의 평가 영역을 따랐고[6], 영역별 하위요소는 효과적인 기능성 게임이 갖추어야 할 요소(에 어둡게 표시)를 중심으로 기존의 평가도구들을 종합하였다.
성능/효과
‘밀크 & 시리얼(과학)’은 ‘경제⋅윤리’ 영역(3.48)에서 가장 우수한 것으로 나타났는데 저작권을 침해하는 요소가 없고 종교, 성, 지역, 직종에 대한 편견과 폭력적 표현도 없었다.
교수-학습 전략 영역에서 우수한 게임으로 평가받은‘동물의 한살이’, ‘이건 무엇으로 만들까’, ‘물을 주세요’, ‘바쁘다 바빠’에 관한 평가를 종합하여 보면 다음과 같다. 게임 내용과 어울리는 장면과 효과음을 사용하여 동기유발이 되도록 하였고, 게임의 시나리오가 인명을 구하는 내용, 적이 파괴한 물건을 복원하는 내용과 같이 긍정적이었다. 그리고 ‘한살이 카드를 완성하여 콤보를 얻거나 별 아이템을 획득한다.
그리고 학습 내용이 게임과 연결되지 않아서 내용의 타당성이 낮았다. 게임에 도입된 소재가 현실과 동떨어져 내용의 실용성이 낮고, 환상적인 설정, 온도와 관계없이 바람이 부는 모습, 과학 용어의 혼란스러운 상황들이 내용의 신뢰성을 낮추었다. 학습 양이 부족하여 내용을 계열화하기 어렵다는 평가를 받았다.
보상이 점수로만 주어졌고 그 점수로 할 수 있는 것이 없어서 무의미했다. 그리고 다소 억지스러운 설정으로 게임의 시나리오가 재미가 없다는 평가를 받았다. 우수한 게임에서 유의미한 내용의 심화가 이루어진 반면 미흡한 게임들은 게임 방식이 전혀 달라지지 않은 채 제한시간이 줄어들거나 방해요소가 늘어나는 식으로 심화가 이루어졌는데, 결과적으로 학습이 아닌 기능의 숙달로 전락하는 경우가 많았다.
’처럼 콤보, 아이템 같은 장치를 만들어 다양한 보상을 얻도록 하였다. 단계별로 이동이 용이하였고, 학습자가 마우스와 키보드 조작을 많이 하도록 하여 학습 통제의 비율을 높였다. 피드백은 즉각적으로 소리, 점수, 시각적 자극 등으로 주었다.
네 가지 게임이 부정적 평가를 받은 이유를 살펴보면, 동기유발이 잘 안 되는 것이 큰 문제였다. 동일한 유형의 피드백, 단조로운 배경음악이 지루함을 주었고 시각적인 효과가 부족하거나 있어도 매력적이지 않았다. 보상이 점수로만 주어졌고 그 점수로 할 수 있는 것이 없어서 무의미했다.
학자들의 주장을 비교하였을 때, 몰입 가능한 시나리오를 통해 학습 목표를 분명히 하고, 피드백을 주며, 사용자가 게임을 통제하는 요소를 마련하여 자존감을 높이는 것이 중요함을 알 수 있다. 또한 개별 학습자의 차이를 고려하여 다양한 난이도와 목표(심화단계)를 마련하고 적절한 화면 구성을 할 때 효과적인 게임이 될 수 있음을 알 수 있다. 학습을 돕는 힌트나 도움말, 게임의 시나리오 역시 중요한 요소이다.
네 가지 게임은 질의 게시판을 만들어 오류를 신고하도록 하고, 질의응답을 받는 등 지속적인 유지 보수의 방법을 마련하였다. 또한 로딩 속도가 적절했고 키보드나 마우스의 반응 속도가 자연스러웠다.
‘기술’ 면에서 질의 게시판을 만들어 오류 및 질의응답을 받는 등 지속적인 유지 보수의 방법을 마련한다. 로딩 속도가 적절했고 키보드나 마우스의 반응속도도 적절하다. 마지막으로 ‘경제⋅윤리’ 면에서 저작권을 침해하지 않았고 종교, 성, 지역, 직종 등에 대한 편견이나 차별요소가 없었다.
마지막으로 ‘경제⋅윤리’ 면에서 저작권을 침해하지 않았고 종교, 성, 지역, 직종 등에 대한 편견이나 차별요소가 없었다.
셋째, 과천 과학관의 기능성 게임(과학)은 ‘경제⋅윤리’ 영역(3.48)에서 강점을 나타냈으나 ‘교수-학습 목표와 내용’, ‘교수-학습 전략’, ‘화면 구성’, ‘기술’이 모두 2점대에 머물렀다.
위의 세 가지 게임에서 나온 의견은 아니나, ‘밀크 & 시리얼’ 게임을 보면 전반적으로 남학생이 주인공으로 등장한다는 비판이 있었다.
화면 구성 영역에서 우수한 게임으로 평가받은 ‘승제의 정원’, ‘동물의 한살이’, ‘바쁘다 바빠’, ‘에너지가 필요해’에 관한 평가를 종합하여 보면, 우수한 기능성 게임은 그림이나 폰트가 초등학생이 좋아하는 귀여운 이미지로 예쁘고 깔끔하게 되어 있는 것이 특징이다.
후속연구
따라서 본 연구에서는 기능성 게임의 교육적 효과에 초점을 맞추되 기술, 경제⋅윤리 등의 여러 면도 종합적으로 평가할 수 있는 평가 도구를 개발⋅적용하였다. 평가 결과를 바탕으로 우수한 기능성 게임과 미흡한 기능성 게임의 특징을 알아보았고, 앞으로 기능성 게임을 개발하거나 교수 자료로 기능성 게임을 선택할 때 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
기능성 게임의 적용 분야는 어떻게 변화 되어왔는가?
게임 중에서 단순히 재미만을 추구하지 않고 분명한 교육적 목적을 가진 게임을 기능성 게임(Serious Games)이라고 한다[13]. 기능성 게임은 미국에서 군사 및 의료 훈련용으로부터 시작되었지만 현재는 건강관리, 소방훈련, 정치, 종교, 예술, 학생 교육 등 여러 분야로 확대되어 사용되고 있다[2]. 학생들은 게임을 이용한 학습 과정에서 행함(by doing)으로 학습하게 되는데 이런 경험을 통해 새로운 기술, 태도, 사고방식 등을 신장시킬 수 있다[7].
효과적인 교육용 게임이 갖추어야 할 요소는?
1) 학습자에게 몰입이 가능한 동기와 목표를 부여한다. 만약 학습자가 목표를 제대로 인식하지 못한다면 그 학습은 실패로 돌아갈 가능성이 높다. 2) 키보드나 조이스틱 같은 입력장치 및 게임 작동법에 대한 연습(튜토리얼)을 제공한다. 3) 플레이어가 아닌 게임 내의 대상(Non Player Character)과 상호작용하도록 한다. 4) 상호작용 후에는 즉각적인 피드백을 제공한다. 5) 사이버 상의 아바타를 통해서 학습자의 자아 정체성을 대표한다. 6) 학습자가 몰입할 수 있도록 학습에 성공할 것 같은 느낌을 주어 완전히 집중할 수 있도록 하며, 게임의 목표를 확실히 알리고 즉각적인 피드백을 준다. 또한 사용자가 게임을 통제한다는 느낌을 받도록 한다. 7) 계속적인 동기 유발을 위해 심화 단계를 제공하여 게임이 여전히 어렵다는 ‘행복한 좌절’을 느끼도록 한다. 8) 게임 안에서 학습자가 조작할 수 있어야 한다. 9) 게임의 복잡성과 난이도는 점점 높아져야 한다. 10) 게임 세계의 규칙을 습득해야 한다. 11) 게임을 통해 정보를 수집한다. 12) 목표한 학습이 이루어진다. 13) 교육적으로 효과가 있어야 한다. 14) 게임은 문자를 이용하여 진행되므로 읽기 효율이 좋아야 한다. 15) 소리는 잘 들려야 학습자의 집중력을 높일 수 있다.
OECD 15개국중에서 우리나라의 창의성지수는 몇 위인가?
2011 수학⋅과학 학업 성취도 추이 변화 국제비교 연구(TIMSS)의 결과에 따르면 우리나라 4학년의 과학 학업성취도는 참여국 중 1위였으나 과학에 대한 선호도나 가치 평가는 최하위권에 속해 있다[12]. 또한 과학기술정책연구원이 발표한 연구보고서에서 OECD 15개국의 국가별 ‘창의성지수’를 비교한 결과 우리나라는 중하위권인 11위로 나타났다[8]. 과학에 대한 흥미와 창의성 지수가 낮은 문제를 해결하기 위해, 정부는 스토리텔링, 융합인재 교육 등 학생의 흥미와 호기심을 높이는 교육 방식을 다양하게 도입하여 추진하고 있다.
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