본 연구는 웹 3D와 가상현실 기반 시뮬레이션 학습의 사용성 평가와 학업성취도를 비교분석하고, 각 학습방법 간의 학습효과 차이를 통해 가상현실 콘텐츠의 차별화된 특징을 확인하는 것이 목적이다. 이를 위해 생명과학전공 대학생 75명을 모집단(웹 3D=37, VR=38)으로, DNA 분석의 과학실험을 위해 두 가지 학습방법으로 개발된 Labster사의 CSI Forensics Lab 시뮬레이션 콘텐츠를 실험처치물로 학습자의 사용성 평가와 학업성취도를 비교분석하였다. 연구결과, 태스크 수행, 탐색과 내비게이션의 사용성 평가에서는 웹 3D 시뮬레이션 학습이 유의미한 차이로 긍정적이었으나 만족도의 사용성 평가에서는 가상현실 시뮬레이션 학습이 유의미한 차이로 보다 긍정적이었다. 학업성취도에서는 웹 3D 시뮬레이션 학습 평균이 다소 높았으나 두 학습 간 유의미한 차이를 확인하지 못했다.
본 연구는 웹 3D와 가상현실 기반 시뮬레이션 학습의 사용성 평가와 학업성취도를 비교분석하고, 각 학습방법 간의 학습효과 차이를 통해 가상현실 콘텐츠의 차별화된 특징을 확인하는 것이 목적이다. 이를 위해 생명과학전공 대학생 75명을 모집단(웹 3D=37, VR=38)으로, DNA 분석의 과학실험을 위해 두 가지 학습방법으로 개발된 Labster사의 CSI Forensics Lab 시뮬레이션 콘텐츠를 실험처치물로 학습자의 사용성 평가와 학업성취도를 비교분석하였다. 연구결과, 태스크 수행, 탐색과 내비게이션의 사용성 평가에서는 웹 3D 시뮬레이션 학습이 유의미한 차이로 긍정적이었으나 만족도의 사용성 평가에서는 가상현실 시뮬레이션 학습이 유의미한 차이로 보다 긍정적이었다. 학업성취도에서는 웹 3D 시뮬레이션 학습 평균이 다소 높았으나 두 학습 간 유의미한 차이를 확인하지 못했다.
This study is analyzed by comparing the evaluation of usability and study achievement for simulation learning based on Web 3D and VR and it is aimed to verify the characteristics of the virtual reality through a difference in studying effect between each learning method. Therefore, this study is ana...
This study is analyzed by comparing the evaluation of usability and study achievement for simulation learning based on Web 3D and VR and it is aimed to verify the characteristics of the virtual reality through a difference in studying effect between each learning method. Therefore, this study is analyzed by comparing the evaluation of usability and study achievement for the CSI Forensics Lab simulation content that has been developed in two learning methods for scientific experiments of DNA analysis with the 75 university students of Life Science as a population(Web 3D=37, VR=38). The results of the study, in usability of user task action, exploratory and navigation, Web 3D simulation learning was positive in a significant difference, but in usability of satisfaction, VR simulation learning was positive in a significant difference. In study achievement, Web 3D simulation learning was slightly higher but did not confirm the significant differences between both of learning.
This study is analyzed by comparing the evaluation of usability and study achievement for simulation learning based on Web 3D and VR and it is aimed to verify the characteristics of the virtual reality through a difference in studying effect between each learning method. Therefore, this study is analyzed by comparing the evaluation of usability and study achievement for the CSI Forensics Lab simulation content that has been developed in two learning methods for scientific experiments of DNA analysis with the 75 university students of Life Science as a population(Web 3D=37, VR=38). The results of the study, in usability of user task action, exploratory and navigation, Web 3D simulation learning was positive in a significant difference, but in usability of satisfaction, VR simulation learning was positive in a significant difference. In study achievement, Web 3D simulation learning was slightly higher but did not confirm the significant differences between both of learning.
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문제 정의
본 연구는 가상현실 분야가 안정적인 산업 기반으로 시장 진입에 성공하기 위해서는 기존의 유사한 멀티미디어 매체들과 뚜렷하게 차별화된 콘텐츠로 접근하지 못한다면 최근의 이슈와는 다르게 또 다시 3D 입체영상과 같이 수용자들에게 외면될 가능성이 존재한다는 문제에서 시작되었다. 따라서 기존의 매체와 어떠한 차별화된 매체적 특성을 보이는지 확인하므로 써 가상현실 콘텐츠의 질적 향상을 위한 차별화된 개발전략을 모색하는 것에 초점을 두었다. 이를 위해 가상현실 콘텐츠와 동일한 내용의 웹 3D 콘텐츠를 대상으로 사용성평가와 학업성취도의 차이를 비교분석하였다.
따라서 본 연구는 이러한 실험처치물을 대상으로 각각의 학습방법에 따른 학습자의 사용성 평가와 평가 영역별 학업성취도를 비교분석하고, 가상현실 콘텐츠의 어떠한 매체적 특징이 기존의 매체와 차별화되는지 확인하므로 써 가상현실 콘텐츠의 질적 향상을 위한 차별화된 개발전략을 모색하는 데에 그 의의를 두고자 한다.
본 연구는 유사한 두 가지 매체 간의 비교분석을 통해 가상현실 콘텐츠의 어떠한 매체적 특징이 기존의 매체와 차별화되는지를 확인하였고, 연구결과를 기반으로 가상현실 콘텐츠의 질적 향상을 위한 차별화된 개발전략을 모색하는 기초 자료로 활용될 수 있기를 기대하는 것에 그 의의를 부여한다.
이와 같은 배경에서 본 연구는 각각의 학습법에 따른학습자의 사용성 평가와 학업성취도를 비교분석하므로 가상현실의 매체적 특징이 기존의 유사 멀티미디어 매체와 어떠한 차별성을 보이는지 확인하는 것을 그 목적으로 한다. 이를 위해 Labster사의 CSI Forensics Lab 시뮬레이션 학습 콘텐츠를 실험처치물로 선정하여 학습 간 차이를 확인하였다.
가설 설정
<가설 2-2> 두 가지 학습방법에 따라 개념적 지식의 학업성취도에서는 유의미한 차이가 있을 것이다.
<가설 1-3> 두 가지 학습방법에 따라 만족도의 사용성 평가에는 유의미한 차이가 있을 것이다.
<가설 2-1> 두 가지 학습방법에 따라 사실적 지식의 학업성취도에서는 유의미한 차이가 있을 것이다.
<가설 2-3> 두 가지 학습방법에 따라 절차적 지식의 학업성취도에서는 유의미한 차이가 있을 것이다.
<가설 1-2> 두 가지 학습방법에 따라 탐색과 내비게이션의 사용성 평가에는 유의미한 차이가 있을 것이다.
제안 방법
com)에서 제공되는 시뮬레이션 학습을 접속한 후 진행하였고, 가상현실 학습 집단은 삼성 Gear VR HMD를 착용하고 안드로이드용 오큘러스 VR Store에서 제공하는 시뮬레이션 학습 애플리케이션을 설치한 후 진행하였다. 각각의 학습 종료 후, 모든 집단에게 학업성취도를 확인하기 위해 기업에서 제공하는 실험 후 평가표를 기반으로 사실적 지식, 개념적 지식 그리고 절차적 지식에 관련된 영역별 문제로 평가를 시행하였고, 평가 종료 후, 사용성 평가를 위한 설문조사를 실시하였다. 독립변인은 웹 3D와 가상현실 기반의 시뮬레이션 학습방법이고, 종속변인은 두 가지 학습방법에 따른 사용성평가와 학업성취도로 측정하였다.
본 연구에서는 [표 4]와 같이 Labster에서 제공하는 실험 후 평가표를 전공교수에게 번역을 의뢰하여 실험에 맞게 재편집하여 평가를 실시하였다. 검사문항은 DNA, 인간 게놈 등과 같은 전문용어의 지식 측정을 위한 사실적 지식(15문항, 30점), 생체분석의 핵심적인 개념, 원리 등의 이해도 측정을 위한 개념적 지식(15문항, 30점), 그리고 분석을 위한 실험 방법의 습득을 위한 절차적 지식(20문항, 40점)에 관련된 내용으로 총 50문항의 문제로 제시하고 100점 만점으로 측정되었다.
본 연구에서는 시뮬레이션 학습으로 연구범위를 제한하였기 때문에 상기에서 언급하였듯이 Sutcilffe 외 (2000)의 사용성 평가방법에 근거하여 태스크 수행 10문항, 탐색과 내비게이션 5문항으로 측정문항을 활용하였다. 다만 그들의 연구에서 제시하였던 태스크 수행 측정문항 10개 중에서 탐색과 조작에 관련된 중복문항들과 시각화된 오브젝트들의 조작과 수행 경로의 문항들은 신뢰도 검증을 충족하지못하였기 때문에 총 6개 문항으로 측정하였다. 학습만족도는 학습자가 느끼는 교육적 경험의 긍정적 정도이며 사용성 평가를 측정하기 위한 보편적인 지표이다.
각각의 학습 종료 후, 모든 집단에게 학업성취도를 확인하기 위해 기업에서 제공하는 실험 후 평가표를 기반으로 사실적 지식, 개념적 지식 그리고 절차적 지식에 관련된 영역별 문제로 평가를 시행하였고, 평가 종료 후, 사용성 평가를 위한 설문조사를 실시하였다. 독립변인은 웹 3D와 가상현실 기반의 시뮬레이션 학습방법이고, 종속변인은 두 가지 학습방법에 따른 사용성평가와 학업성취도로 측정하였다. 사용성 평가의 모든 문항은 Likert 5점 척도로 구성하였고, 설문지는 SPSS프로그램을 이용하여 자료 입력 및 분석을 실행하였다.
본 연구에서는 대표적인 만족도의 측정항목으로 활용되는 Shin(2003)의 만족도 도구를 신뢰도 검증을 거쳐 적용하였다[13]. 또한 모든 사용성 평가항목들은 [표 3]과 같이 본 연구의 주제에 맞는 문맥으로 문구들을 수정하여 구성하였다.
본 연구는 Labster사에서 생체 분석을 위해 웹 3D와 가상현실 시뮬레이션 학습방법으로 제공된 과학수사용법의학 실험실(CSI : Forensics Lab) 콘텐츠를 실험처치물로 하여 두 학습방법 간의 사용성 평가와 학업성취도를 비교분석 하였다. 이를 위해 생명과학전공의 대학생 75명을 무작위로 웹 3D 집단 37명, 가상현실 집단 38명으로 구분하여 지도교수의 관리 하에 서로 다른 학습을 진행하였다.
본 연구는 이러한 선행연구를 근거로 지금까지 교육현장에서 멀티미디어 교재로 활용되고 있는 웹 3D 시뮬레이션 학습방법과 새롭게 도입되고 있는 가상현실 시뮬레이션 학습방법에 따른 사용성 평가의 비교를 통해 두 학습방법 간의 차이점을 확인하고, 추가적으로 두 학습방법 간의 평가 영역별 학업성취도를 확인하는 것을 연구문제로 설정하였다. 구체적인 연구문제와 가설은 다음과 같다.
본 연구에서는 [표 4]와 같이 Labster에서 제공하는 실험 후 평가표를 전공교수에게 번역을 의뢰하여 실험에 맞게 재편집하여 평가를 실시하였다. 검사문항은 DNA, 인간 게놈 등과 같은 전문용어의 지식 측정을 위한 사실적 지식(15문항, 30점), 생체분석의 핵심적인 개념, 원리 등의 이해도 측정을 위한 개념적 지식(15문항, 30점), 그리고 분석을 위한 실험 방법의 습득을 위한 절차적 지식(20문항, 40점)에 관련된 내용으로 총 50문항의 문제로 제시하고 100점 만점으로 측정되었다.
학습자의 성취도를 정의하고 이를 측정하는 방법은 연구에 따라 다양하지만 학습자가 제시된 학습목표를 얼마나 성공적으로 달성하였는가를 측정하고자한다는 점은 동일하다. 본 연구의 학업성취도는 Labster에서 제공하는 실험 학습주제와 관련된 지식 및 실험방법, 결과 등을 평가하는 검사지에서 획득한 점수로 정의하였고, 평가 내용은 Krathwohl(2002)의 연구에서 제시한 사실적 지식, 개념적 지식, 절차적 지식으로 나누어 구성하였다[14]. 사실적 지식은 학습자들이 반드시 알아야하는 기본적인 정보단위에 대한 지식으로 전문용어에 대한 지식, 구체적인 사실과 요소에 대한 지식을 포함한다.
이를 위해 생명과학전공의 대학생 75명을 무작위로 웹 3D 집단 37명, 가상현실 집단 38명으로 구분하여 지도교수의 관리 하에 서로 다른 학습을 진행하였다. 실험 후, 설문을 통한 사용성 평가와 기업에서 제공하는 테스트지를 활용하여 학업성취도를 조사하였다. 실험에 참여한 학습자의 성별 비율은 여학생 39명, 남학생 36명으로 거의 동등하였고, 실험 종료후, 무효화된 점수나 불성실하게 응답한 설문은 없었기에 총 75개의 데이터를 분석 대상으로 활용하였다.
실험에 앞서 실험처치물을 피실험자가 이해하기 쉽도록 기본 개요와 실행 방법 등에 대하여 자세히 설명하고, 두 집단별로 20분간 총 4단계의 시뮬레이션 학습을 동일하게 진행하였다. 1단계에서는 사건 현장으로부터의 혈액샘플 채취방법을 학습하고, 2단계에서는 실험장비의 활용법과 DNA 복제 및 조작과 같은 핵심 원리등을 애니메이션을 통해 학습한다.
따라서 기존의 매체와 어떠한 차별화된 매체적 특성을 보이는지 확인하므로 써 가상현실 콘텐츠의 질적 향상을 위한 차별화된 개발전략을 모색하는 것에 초점을 두었다. 이를 위해 가상현실 콘텐츠와 동일한 내용의 웹 3D 콘텐츠를 대상으로 사용성평가와 학업성취도의 차이를 비교분석하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
본 연구는 Labster사에서 생체 분석을 위해 웹 3D와 가상현실 시뮬레이션 학습방법으로 제공된 과학수사용법의학 실험실(CSI : Forensics Lab) 콘텐츠를 실험처치물로 하여 두 학습방법 간의 사용성 평가와 학업성취도를 비교분석 하였다. 이를 위해 생명과학전공의 대학생 75명을 무작위로 웹 3D 집단 37명, 가상현실 집단 38명으로 구분하여 지도교수의 관리 하에 서로 다른 학습을 진행하였다. 실험 후, 설문을 통한 사용성 평가와 기업에서 제공하는 테스트지를 활용하여 학업성취도를 조사하였다.
전체 대학생 피실험자 중에서 무응답이거나 불성실한 답변은 없었으므로 75명 모두를 대상으로 취합된 평가점수와 설문지를 분석하였다. 추가적으로, 이번 실험에 참여하기전 실험처치물과 유사한 웹 3D와 가상현실 시뮬레이션 학습 콘텐츠를 이용한 경험이 있는 수용자에 대해 조사하였다. 조사결과, 우선 웹 3D 집단 37명중에서 28명(75%)의 응답자들은 웹 3D 학습 콘텐츠에 대한 경험이 있는 것으로 조사되었지만, 가상현실 집단38명 중에서 가상현실 학습 콘텐츠에 대한 경험이 있는 응답자는 5명(13%)으로 매우 낮게 나타났다.
3단계에서는 실질적인 혈액샘플에 대한 절차적 실험을 수행하고, 최종 4단계에서는 모든 실험에 대한 결과를 확인하고 오류부분을 분석하는 것으로 마무리한다. 학습방식은 [표 2]와 같이 웹 3D 학습 집단은 웹사이트(www.labster.com)에서 제공되는 시뮬레이션 학습을 접속한 후 진행하였고, 가상현실 학습 집단은 삼성 Gear VR HMD를 착용하고 안드로이드용 오큘러스 VR Store에서 제공하는 시뮬레이션 학습 애플리케이션을 설치한 후 진행하였다. 각각의 학습 종료 후, 모든 집단에게 학업성취도를 확인하기 위해 기업에서 제공하는 실험 후 평가표를 기반으로 사실적 지식, 개념적 지식 그리고 절차적 지식에 관련된 영역별 문제로 평가를 시행하였고, 평가 종료 후, 사용성 평가를 위한 설문조사를 실시하였다.
대상 데이터
실험 후, 설문을 통한 사용성 평가와 기업에서 제공하는 테스트지를 활용하여 학업성취도를 조사하였다. 실험에 참여한 학습자의 성별 비율은 여학생 39명, 남학생 36명으로 거의 동등하였고, 실험 종료후, 무효화된 점수나 불성실하게 응답한 설문은 없었기에 총 75개의 데이터를 분석 대상으로 활용하였다.
이와 같은 배경에서 본 연구는 각각의 학습법에 따른학습자의 사용성 평가와 학업성취도를 비교분석하므로 가상현실의 매체적 특징이 기존의 유사 멀티미디어 매체와 어떠한 차별성을 보이는지 확인하는 것을 그 목적으로 한다. 이를 위해 Labster사의 CSI Forensics Lab 시뮬레이션 학습 콘텐츠를 실험처치물로 선정하여 학습 간 차이를 확인하였다. 상기 콘텐츠는 동일한 실험내용이지만 각기 다른 학습형태, 즉 웹 3D와 가상현실 학습방법으로 과학실험을 제공하고 학습자가 직접 생체 분석 연구원이 되어 실험을 통해 사건을 해결하는 게임 형식이 적용된 시뮬레이션 학습 프로그램이다.
전체 대학생 피실험자 중에서 무응답이거나 불성실한 답변은 없었으므로 75명 모두를 대상으로 취합된 평가점수와 설문지를 분석하였다. 추가적으로, 이번 실험에 참여하기전 실험처치물과 유사한 웹 3D와 가상현실 시뮬레이션 학습 콘텐츠를 이용한 경험이 있는 수용자에 대해 조사하였다.
데이터처리
독립변인은 웹 3D와 가상현실 기반의 시뮬레이션 학습방법이고, 종속변인은 두 가지 학습방법에 따른 사용성평가와 학업성취도로 측정하였다. 사용성 평가의 모든 문항은 Likert 5점 척도로 구성하였고, 설문지는 SPSS프로그램을 이용하여 자료 입력 및 분석을 실행하였다. 입력한 자료는 독립표본 t-test의 평균비교 분석방법을 이용하여 통계치를 구하고 이를 바탕으로 결과물을 해석하였다.
연구문제 1에서는 웹 3D 시뮬레이션 학습방법과 가상현실 학습방법에 따른 사용성 평가(태스크 수행, 탐색과 내비게이션, 만족도)에는 어떠한 차이가 있는가를 확인하기 위해 집단통계와 독립표본 t-test 검정을 통해 [표 5]와 같이 결과를 도출하였다. 우선 태스크 수행의 결과를 보면, 모든 항목에서 웹 3D 학습(평균: 3.
웹 3D 시뮬레이션 학습방법과 기어 VR을 활용한 가상현실 시뮬레이션 학습방법에 따른 평가 영역별(사실적 지식, 개념적 지식, 절차적 지식) 학업성취도에는 어떠한 차이가 나타나는가를 확인하기 위해 집단통계와 독립표본 t-test 검정을 통해 분석하였다. 검정 결과, [표 7]와 같이 사실적 지식은 t값이 2.
사용성 평가의 모든 문항은 Likert 5점 척도로 구성하였고, 설문지는 SPSS프로그램을 이용하여 자료 입력 및 분석을 실행하였다. 입력한 자료는 독립표본 t-test의 평균비교 분석방법을 이용하여 통계치를 구하고 이를 바탕으로 결과물을 해석하였다.
이론/모형
학습만족도는 학습자가 느끼는 교육적 경험의 긍정적 정도이며 사용성 평가를 측정하기 위한 보편적인 지표이다. 본 연구에서는 대표적인 만족도의 측정항목으로 활용되는 Shin(2003)의 만족도 도구를 신뢰도 검증을 거쳐 적용하였다[13]. 또한 모든 사용성 평가항목들은 [표 3]과 같이 본 연구의 주제에 맞는 문맥으로 문구들을 수정하여 구성하였다.
사용성 평가를 위한 변인들은 대부분의 선행연구에서 공통적으로 학습용이성, 태스크 수행, 상호작용성, 만족도 등으로 제시하고 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션 학습으로 연구범위를 제한하였기 때문에 상기에서 언급하였듯이 Sutcilffe 외 (2000)의 사용성 평가방법에 근거하여 태스크 수행 10문항, 탐색과 내비게이션 5문항으로 측정문항을 활용하였다. 다만 그들의 연구에서 제시하였던 태스크 수행 측정문항 10개 중에서 탐색과 조작에 관련된 중복문항들과 시각화된 오브젝트들의 조작과 수행 경로의 문항들은 신뢰도 검증을 충족하지못하였기 때문에 총 6개 문항으로 측정하였다.
성능/효과
웹 3D 시뮬레이션 학습방법과 기어 VR을 활용한 가상현실 시뮬레이션 학습방법에 따른 평가 영역별(사실적 지식, 개념적 지식, 절차적 지식) 학업성취도에는 어떠한 차이가 나타나는가를 확인하기 위해 집단통계와 독립표본 t-test 검정을 통해 분석하였다. 검정 결과, [표 7]와 같이 사실적 지식은 t값이 2.615, 개념적 지식은 1.116, 절차적 지식은 -.903으로 모든 영역에서 유의수준 하에서 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 가설 2-1, 2-2, 2-3은 모두 기각되었다.
이는 대부분의 선행연구와 같이 가상현실 학습이 텍스트를 활용한 전통적인 학습보다는 학습효과가 높게 나타나지만 유사한 멀티미디어 매체에서는 차이가 없거나 오히려 그 반대의 결과가 나타날 수도 있다는 의미이다. 구체적으로 평가 영역별 결과를 보면, 사실적 지식과 개념적 지식의 테스트 평균은 웹 3D 학습집단이 다소 높게 나타났다. 이러한 결과는 정보단위나 전문용어에 대한 사실적 지식이나 이론, 모형, 구조에 대한 지식을 포함하는 개념적 지식의 경우, 전통적인 학습방법이나 멀티미디어 학습방법을 통한 지식습득이 상대적으로 효과적일 수 있다는 해석도 가능할 것이다.
둘째, 기업에서 제공하는 테스트지를 통한 평가 영역별 학업성취도는 웹 3D 학습의 총점이 다소 높았지만 모든 영역에서 두 학습 간 유의미한 차이가 나타나지않았다. 이는 대부분의 선행연구와 같이 가상현실 학습이 텍스트를 활용한 전통적인 학습보다는 학습효과가 높게 나타나지만 유사한 멀티미디어 매체에서는 차이가 없거나 오히려 그 반대의 결과가 나타날 수도 있다는 의미이다.
11로 매우 높게 나타났다. 반면, 학습만족도의 결과를 보면, 태스크 수행과 탐색과 내비게이션의 평가와는 반대로 모든 항목에서 가상현실 학습(평균: 3.50) 집단이 웹 3D 학습(평균: 2.88) 집단에 비해 사용성 평가가 평균 0.62로 높게 나타났다.
반면, 학습만족도의 사용성 평가에서는 태스크 수행, 탐색과 내비게이션의 결과와는 반대로 가상현실 콘텐츠가 웹 3D 콘텐츠에 비해 유의수준 하에서 긍정적인 평가 결과가 나타났다. 주목할 항목은 학습을 하는 동안 실험에 몰입할 수 있었다는 점과 가상현실 학습이 재미있고 학습자로 하여금 좋은 기분을 유지 시킨다는 항목에서 매우 긍정적인 평가결과가 나타난 것이다.
Sowunmi와 Aladejana(2013)는 시뮬레이션 학습, 컴퓨터 보조(CAI)학습, 전통적인 학습방법 등 세 가지 학습방법의 학업성취도를 비교분석하였다. 분석결과, 시뮬레이션 학습과 컴퓨터 CAI 학습은 전통적 학습방법으로 수업한 집단에 비해 학업성취도에서 유의미한 차이를 보여주었으나 시뮬레이션 학습과 컴퓨터 CAI 학습 간에서는 유의미한 차이를 보이지 않았다[12]. 가상현실 기반의 시뮬레이션 학습의 경우에서 심규철(2003) 외는 눈의 구조와 기능에 관한 가상현실 학습 자료의 지식성취도 향상 효과를 조사한 결과, 학습주제에 따른 성취도 향상효과에는 차이가 없었으나, 가상현실 기법의 활용이 성취도에 미치는 영향은 유의미한 것으로 나타났다.
Sitzmann(2011)은 55개의 선행연구를 대상으로 시뮬레이션 학습이 어떠한 효과를 가져왔는지 검증하는 메타분석을 수행하였다. 분석결과, 시뮬레이션 학습을 실시한 실험집단이 비교집단에 비해 자기효능감이 평균20%, 선언적 지식에 대한 획득은 11%, 절차적 지식은 14%, 기억유지 정도는 9% 높았다는 결론을 얻었다[10]. Akinsola(2007)의 연구에서는 수학과 과학 교과목에서 실시한 시뮬레이션 학습이 학습자의 학업성취도에 미치는 효과를 연구하였고, 학업성취도와 학업태도에서 모두 긍정적인 연구결과가 나타났다[11].
연구결과에서 주목할 부분은 태스크 수행, 탐색과 내비게이션의 사용성 평가에서 웹 3D 학습이 가상현실 학습에 비해 보다 긍정적인 평가 결과가 나타났고, 특히 탐색과 내비게이션의 결과에서 t값이 9.969로 매우 강하게 나타난 점이다. 이는 본 연구에서 웹 3D 학습집단의 75%가 이미 유사한 학습 경험이 있는 조사결과 와 같이 익숙한 학습방식이 사용성 평가의 결과에 긍정적인 영향을 미친 것으로 이해된다.
연구문제 1에서는 웹 3D 시뮬레이션 학습방법과 가상현실 학습방법에 따른 사용성 평가(태스크 수행, 탐색과 내비게이션, 만족도)에는 어떠한 차이가 있는가를 확인하기 위해 집단통계와 독립표본 t-test 검정을 통해 [표 5]와 같이 결과를 도출하였다. 우선 태스크 수행의 결과를 보면, 모든 항목에서 웹 3D 학습(평균: 3.34)이 가상현실 학습(평균: 2.71)에 비해 사용성 평가가 평균 0.63 높게 나타났고, 탐색과 내비게이션의 경우, 모든 항목에서 태스크 수행과 마찬가지로 웹 3D 학습(평균: 3.40)이 가상현실 학습(평균: 2.29)에 비해 사용성평가가 평균 1.11로 매우 높게 나타났다. 반면, 학습만족도의 결과를 보면, 태스크 수행과 탐색과 내비게이션의 평가와는 반대로 모든 항목에서 가상현실 학습(평균: 3.
추가적으로, 이번 실험에 참여하기전 실험처치물과 유사한 웹 3D와 가상현실 시뮬레이션 학습 콘텐츠를 이용한 경험이 있는 수용자에 대해 조사하였다. 조사결과, 우선 웹 3D 집단 37명중에서 28명(75%)의 응답자들은 웹 3D 학습 콘텐츠에 대한 경험이 있는 것으로 조사되었지만, 가상현실 집단38명 중에서 가상현실 학습 콘텐츠에 대한 경험이 있는 응답자는 5명(13%)으로 매우 낮게 나타났다.
첫째, 태스크 수행, 탐색과 내비게이션의 사용성 평가는 가상현실 콘텐츠가 웹 3D 콘텐츠에 비해 유의수준하에서 부정적인 평가 결과가 나타났다. 특히, 탐색과 내비게이션의 결과에서 t값이 9.
가상현실 기반의 시뮬레이션 학습의 경우에서 심규철(2003) 외는 눈의 구조와 기능에 관한 가상현실 학습 자료의 지식성취도 향상 효과를 조사한 결과, 학습주제에 따른 성취도 향상효과에는 차이가 없었으나, 가상현실 기법의 활용이 성취도에 미치는 영향은 유의미한 것으로 나타났다. 특히 인지수준에 따른 지식성취도 향상 효과에 대한 검증결과, 지식이나 이해 수준의 문항을 제외한 적용, 분석 및 종합 수준의 문항에서 유의미한 차이를 보였다. 이는 가상현실 기법이 기존의 텍스트나 2차원적인 교수학습자료에 비해 추상적인 사고를 통해서만 학습이 가능한 교육내용을 보다 효과적으로 제공할 수 있을 것으로 해석되어 진다.
학습만족도의 사용성 평가에서는 태스크 수행, 탐색과 내비게이션의 결과와는 반대로 가상현실 학습 집단이 웹 3D 학습 집단에 비해 유의수준 하에서 긍정적인 평가 결과가 나타났다. 주목할 항목은 학습을 하는 동안 실험에 몰입할 수 있었다는 점과 가상현실 학습이 재미있고 학습자로 하여금 좋은 기분을 유지 시킨다는 항목에서 매우 긍정적인 평가결과가 나타난 것이다.
후속연구
특히 본 연구에서 실험처치물로 활용한 콘텐츠가 국내 대학의 멀티미디어 학습방법과는 다소 차이가 있기 때문에 연구결과를 일반화하는 데 어려움이 있다. 그러므로 전문가 인터뷰나 질적 연구 등 추가적인 방법론이 요구되고 국내에서 개발된 실험처치물에 대한 심층적인 후속연구가 이루어져야할 것으로 판단된다.
둘째, 아직까지 가상현실에 관련된 하드웨어나 콘텐츠가 산업적으로 초기단계이기 때문에 실험환경이 제한적이었고 사용성 평가의 변인 측정은 상당 부분 기존의 멀티미디어 콘텐츠에 관한 선행연구를 토대로 변인을 해석한 경우가 대부분이다. 따라서 가상현실의 사용성 평가에 대한 정확한 예측과 연구결과의 정교화를 위해서는 가상현실의 사용성 평가에 대한 이론적 토대를 강화하고 양적, 질적으로 유사 연구 간에 활발한 논의가 이루어져야 할 것이다.
이와 같이 대부분의 연구에서 시뮬레이션 학습은 전통적인 학습방법에 비해 학습효과가 긍정적으로 나타나고 있지만 교재나 시청각 강의법에 따른 학습효과의 차이를 확인하는 것에 그치거나 가상현실 기반으로 개발된 콘텐츠의 품질이 낮은 실험도구로 연구가 진행된 경우가 대부분이다. 따라서 최근의 교육현장에서 진행되는 3D 시뮬레이션과 같이 가상현실과 유사한 매체적 특성을 보이는 학습방법들과의 비교연구가 추가적으로 요구되고, 단순한 지식습득의 평가 보다는 개념적 이해나 절차적 수행 능력 등과 같은 또 다른 측면의 학습효과를 심층적으로 연구할 필요가 있다.
또한 사용성 평가나 학업성취도와 같이 객관적인 콘텐츠의 품질 평가 차이연구는 가상현실 학습의 차별성을 명료하게 제시할 수 있는 중요한 연구임에도 불구하고 새로운 매체 특성상 심층적으로 논의되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 최근의 교육현장에서 진행되는 3D 시뮬레이션이나 3D 환경 기반의 시각화 영상과 같이 가상현실과 유사한 매체적 특성을 보이는 멀티미디어 학습방법들과의 비교 연구가 추가적으로 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
학업성취도란 무엇인가?
학업성취도는 학습성과를 측정하는 객관적인 지표로 교육을 통해 얻게 되는 학습내용을 이해하는 정도와 학습목표를 달성하는 정도를 말한다. 학습자의 성취도를 정의하고 이를 측정하는 방법은 연구에 따라 다양하지만 학습자가 제시된 학습목표를 얼마나 성공적으로 달성하였는가를 측정하고자한다는 점은 동일하다.
사용성 평가를 위한 변인들에는 무엇이 있는가?
사용성 평가를 위한 변인들은 대부분의 선행연구에서 공통적으로 학습용이성, 태스크 수행, 상호작용성, 만족도 등으로 제시하고 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션 학습으로 연구범위를 제한하였기 때문에 상기에서 언급하였듯이 Sutcilffe 외 (2000)의 사용성 평가방법에 근거하여 태스크 수행 10문항, 탐색과 내비게이션 5문항으로 측정문항을 활용하였다.
VR 플랫폼의 성공을 위해 해결되어야 하는 문제점은 무엇인가?
하지만 안정적인 산업기반으로 주류시장 진입에 성공하기 위해서는 아직 다양한 문제점들이 해결되어야 한다. 그 중에 하나는 가격과 성능에서 만족할 만한 하드웨어의 대중적 보급이고, 또 다른 하나는 기존의 영상매체와 차별화되는 콘텐츠의 부족이다. 일반적으로 VR 비관론자의 견해는 기존의 영상 출력 장치인 모니터나 고화질 TV 등으로 표현되는 콘텐츠와 비교해볼 때, VR은 절대 우세하지못한 콘텐츠라고 주장한다.
참고문헌 (14)
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