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가상현실장비(VR)를 활용한 융합인재교육 프로그램 개발 및 만족도와 학습자의 태도 분석
An Instructional Design of STEAM Programs using Virtual Reality Equipment and Analysis of its Effectiveness and Attitude of Learners 원문보기

정보교육학회논문지 = Journal of the Korean Association of Information Education, v.22 no.5, 2018년, pp.593 - 603  

배영권 (대구교육대학교 컴퓨터교육과) ,  박판우 (대구교육대학교 컴퓨터교육과) ,  문교식 (대구교육대학교 컴퓨터교육과) ,  유인환 (대구교육대학교 컴퓨터교육과) ,  김우열 (대구교육대학교 컴퓨터교육과) ,  이효녕 (경북대학교 지구과학교육과) ,  신승기 (대구교육대학교 글로벌교육혁신연구소)

초록
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본 연구에서는 창의융합형 인재를 길러내기 위해 가상현실장비를 활용한 STEAM기반의 융합프로그램을 개발하고 학습자의 만족도를 살펴보고자 하였다. 사전검사 및 사후검사를 통해 평가구인 및 하위 영역별 평균을 비교하였고 통계적으로 유의미한 영역을 살펴보았다. 대체로 평가 구인 및 하위 영역에서 사후 평가 결과가 사전평가 결과보다 높게 나타났다. 통계적으로 유의미한 평균의 신장을 보이는 영역은 '배려와 소통' 구인의 하위 영역인 '과학'에 대한 '자아개념' 영역으로 도출되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we tried to develop STEAM integrated program using virtual reality(VR) equipment and to evaluate the learners' satisfaction in order to cultivate the convergent talent. The pre-test and the post-test were used to compare the mean scores of the assessed candidates and sub-areas. The po...

주제어

#가상현실장비   #융합인재교육   #소프트웨어교육   #태도  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 가상현실장비를 활용한 STEAM 프로그램의 개발한 내용을 토대로 초등학교 현장에 적용하여 학습자의 만족도와 효과성을 분석하고자 하였다. 소프트웨어 선도 교육청으로 선정된 D교육청을 대상으로 STEAM 융합 프로그램 적용을 위하여 공모를 진행하였고, 5개 초등학 교를 대상으로 2016년 10월부터 11월까지 적용이 진행되었다.
  • 따라서 본 연구에서도 교안비유도방식과 교안유도방식을 순차적으로 배치하여 학습자의 주의집중과 학습량을 고려하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 가상현실 활용 교수학습 활동을 개발하기 위하여 STEAM 프로그램을 개발하고자 하였다. 프로그램 개발을 위한 과정에서 한국과학창의재단에서 개발한 학습 준거틀(상황제시 → 창의적 설계 → 성공의 경험 및 감성적 체험)을 기반으로 기존 교과의 차시 대체형 가상현실장비 활용 STEAM 프로그램을 제시하였다[19].
  • 본 연구에서는 기존의 관련 교과의 차시를 대체할 수 있는 가상현실장비를 활용한 STEAM 프로그램을 개발하여 초등학교에서 적용할 수 있도록 여건을 마련하였다. 이와 관련하여 가상현실장비를 활용한 STEAM 프로그램을 개발함으로써 가상현실장비에 응용되는 기술과 기능을 교육과정에 제시된 개념을 통해 학습할 수 있는 여건을 제공하고 자기주도적 문제해결력을 기를 수 있는 방향을 제시하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 창의융합형 인재를 길러내기 위한 관점에서 STEAM기반의 융합프로그램을 개발하고 학생 및 교사에 대한 만족도를 살펴보고자 하였다. 특히, 최신의 교수학습도구로서 활용되고 있는 첨단기술 중에서 가상 현실장비(VR)를 활용한 융합프로그램을 개발하고, 학교 현장에 적용하여 학생들의 인지내면적인 태도의 변화를 살펴봄으로서 효과성을 살펴보고 검증하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 기존의 관련 교과의 차시를 대체할 수 있는 가상현실장비를 활용한 STEAM 프로그램을 개발하여 초등학교에서 적용할 수 있도록 여건을 마련하였다. 이와 관련하여 가상현실장비를 활용한 STEAM 프로그램을 개발함으로써 가상현실장비에 응용되는 기술과 기능을 교육과정에 제시된 개념을 통해 학습할 수 있는 여건을 제공하고 자기주도적 문제해결력을 기를 수 있는 방향을 제시하고자 하였다. 특히 실생활에서의 문제해결과정에서 창의적 문제해결능력을 배양하고 진로교육과 연계하여 관련 직업으로의 흥미와 관심을 확장시킬 수 있도록 내용이 구성되었다
  • 본 연구에서는 창의융합형 인재를 길러내기 위한 관점에서 STEAM기반의 융합프로그램을 개발하고 학생 및 교사에 대한 만족도를 살펴보고자 하였다. 특히, 최신의 교수학습도구로서 활용되고 있는 첨단기술 중에서 가상 현실장비(VR)를 활용한 융합프로그램을 개발하고, 학교 현장에 적용하여 학생들의 인지내면적인 태도의 변화를 살펴봄으로서 효과성을 살펴보고 검증하고자 하였다.

가설 설정

  • 넷째, 가상현실 교수학습 환경은 학생들로 하여금 새로운 도전에 참여할 수 있도록 환경을 제공한다[8]. 다섯째, 가상현실 플랫폼은 창의적 학습이 가능하게 하는 새로운 도구로의 역할을 담당하게 될 것이다[8]. 예를 들어, 가상현실 속에서는 다양한 시행착오가 허용되기 때문에, 다양한 시도를 함으로써 창의적 학습이 가능케 한다[8].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
교사의 역할이 가상현실 기반의 교수학습 환경에서의 중요한 요소인 이유는 무엇인가? Thorsteinsson (2013)은 가상현실 기반의 교수학습 환경에서의 중요한 요소를 선행연구 분석을 통해 도출한 결과 교사의 역할이 가장 중요하다고 제시하였다 [11]. 왜냐하면, 교수학습의 주체로써의 일반적인 역할과 함께, 환경을 구성하고 조직하는 핵심적 역할을 담당하고 있기 때문에, 가상현실을 활용하기 위해서는 교수자가 관련된 내용과 환경구성에 대한 구조 등을 이해하고, 이를 토대로 환경이 구성되어야함을 제언하였다[11].
창의융합형 인재는 어떤 인재인가? 창의융합형 인재는 인문학적 상상력과 과학기술 창조력을 기반으로 융합적 사고가 가능한 인재를 의미하는 것으로써, 이를 반영하기 위한 국가 및 사회적 요구로 Computational Thinking을 기를 수 있도록 소프트웨어 교육이 도입되었다[12]. 특히 미래사회를 준비할 수 있는 과정으로서 초등학교에서는 소프트웨어 교육의 교과 내용으로서 놀이 중심 활동과 소프트웨어 도구를 활용 할 수 있도록 내용이 구성되어 있다[12][13].
교육과정 총론에서 선정한 미래 핵심역량 6가지는 무엇인가? 학교현장에서 도입되고 있는 교육과정은 2015개정교육과정으로서 미래사회를 대비하기 위한 인재를 길러내기 위한 관점으로 적용되고 있다는 특징을 갖고 있다[12]. 교육과정 총론에서는 미래 핵심역량을 6가지로 선정하여 국가수준의 교육과정을 통해 길러나갈 수 있는 요소를 ‘자기관리 역량’, ‘지식정보 처리 역량’, ‘창의적 사고 역량’, ‘심미적 사고 역량’, ‘의사소통 역량’, ‘공동체 역량’으로 구성하여 창의융합형 인재를 길러내고자 하였다[12].
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참고문헌 (20)

  1. Kang, M. (2008). A Study on the Emotional Contents Design Application Method for VR Education. Journal of Korean Society of Communication Design. 12. pp.1-11. 

  2. Kim, J., Lee, S. (2009). An effect analysis of Web basis Virtual Reality education Contents - Around the graphics transition -. Journal of Digital Design. 9(4). pp.65-74. 

  3. Park, K., Gu, J. (2007). A Study of Evaluating VR Learning Styles onUser Attention and Memory. KIPS Transactions on Software and Data Engineering. 14(2). pp.119-126. 

  4. Park, I. (2005). A Study on Design Methods of VR Contents for VR Education on the Basis of Web (4th). Bulletin of Korean Society of Basic Design & Art. 6(3). pp.61-72. 

  5. Shin, Y., Kim, Y., Kim, B. (2007). An Experience Type Virtual Reality Training System for CT(Computerized Tomography) Operations. The KIPS Transactions : Part D. 14(5). pp. 501-508. 

  6. Jeong, J., Oh, W., Yoo, K. (2015). Design and implementation of virtual reality educational contents system for smart learning. Journal of The Korean Society for Computer Game. 28(2). pp.231-238. 

  7. Cho, Y., Park, K. (2005). Multimedia Scaffolding Tools to Help Children's Scientific Investigation in a Virtual Field. KIPS Transactions on Software and Data Engineering. 12(2). pp.143-150. 

  8. Abrosimova, K. (2014). 5 ways virtual reality will change education. Hypergrid Business. Retrieved from http://www.hypergridbusiness.com/2014/09/5-ways-virtual-reality-will-change-education/ 

  9. Lee, K. (2012). Augmented reality in education and training. TechTrends, 56(2), 13-21. 

    상세보기

  10. Merchant, Z., Goetz, E. T., Cifuentes, L., Keeney-Kennicutt, W., &Davis, T. J. (2014). Effectiveness of virtual reality-based instruction on students' learning outcomes in K-12 and higher education: A meta-analysis. Computers & Education, 70, 29-40. 

    상세보기 crossref

  11. Thorsteinsson, G. (2013). Developing an Understanding of the Pedagogy of Using a Virtual Reality Learning Environment (VRLE) to Support Innovation Education. The Routledge International Handbook of Innovation Education. Edited by LV Shavinina. Oxford: Routledge. ISBN-10, 415682215, 456-470. 

  12. Ministry of Education, Korea (2015). Elementary School Curriculum. #2015-74 (Annex 2). 

  13. Ministry of Education, Korea (2015). Informatics Curriculum. #2015-74 (Annex 10). 

  14. Ministry of Eduction, Korea (2015). Software Education Instructional Guidance. 

  15. Shin, S., Bae, Y. (2015, December). A Study on the Hierarchical Instructional System Design of Software Education by School System. Journal of The Korean Association of Information Education. 19(4). pp. 533-544. doi: http://dx.doi.org/10.14352/jkaie.2015.19.4.533 

    원문보기 상세보기 crossref

  16. Shin, S., Bae, Y. (2018, April). The Concept of Computational Thinking through Analysis of Computer Education Framework in the United States and its Implications for the Curriculum of Software Education. Journal of The Korean Association of Information Education. 22(4). pp. 251-262. doi: http://dx.doi.org/10.14352/jkaie.2018.22.2.251 

    원문보기 상세보기 crossref

  17. Bae, Y., Shin. S. (2018. Autumn). A Study on the Instructional Method by Comparison of Guided and Unguided Learning in Software Education. The Korean Association of Information Education Research Journal. 9(3). pp. 129-135. 

  18. Park, P., Moon, G., Yoo, I., Bae, Y., Kim, W., Shin, S. (2018, August). An Analysis and Suggestion of Software Education Leading Schools' Infrastructure. The Korean Association of Information Education Research Journal. 9(2). pp. 33-40. 

  19. Bae, Y., Moon, G., Park, P., Yoo, I., Kim, W., Lee H., & Shin, S. (2016). Final Report of STEAM Program Development in 2016. Korea Foundation for the Advancement of Science & Creativity. 

  20. Korea Foundation for the Advancement of Science & Creativity (2016). Research recruitment announcement for STEAM Program Development in 2016 

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