[논문]Design and Implementation of STEAM Game Contents for infant Learning Education using Gyroscope Sensor

Song, Mi-Young

doi:10.9708/jksci.2020.25.01.093

초록
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디지털 기술의 발전과 함께 놀이와 참여 상호작용을 통해 스스로 문제해결 능력을 높여가는 방식의 학습 수요가 늘어나면서 다양한 에듀테인먼트 게임 콘텐츠들이 개발되고 있다. 최근까지 개발된 에듀테인먼트 게임 콘텐츠들은 유·아동을 위한 한글, 영어 수학 등의 지식전달이나 지능개발을 위한 콘텐츠들이 다수를 차지해 왔다. 최근에는 과학, 기술, 공학, 수학, 예술을 포함하여 교과간의 융합적 교육방식을 통해 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 STEAM 교육의 필요성 및 효과에 대한 다양한 연구가 수행되고 있고, STEAM 교육에 적합한 교구 개발에 대한 필요성이 많이 제기되고 있다. 하지만 다양한 학문의 경계를 넘나들며 스스로 생각하고 문제를 해결할 수 있는 인재를 키우기 위해 창의융합인재 교육 기술을 접목 STEAM 교육 콘텐츠의 개발이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 STEAM 교육을 접목하여 유아 학습 교육용 게임 콘텐츠를 개발한다. 그리고 스마트폰의 자이로스코프 센서를 이용하여 유아들의 흥미를 유발하고 재미있게 체험할 수 있는 유아 학습 교육용 STEAM 게임 콘텐츠를 설계하고 구현하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

With the development of digital technology and the increasing demand for learning how to improve one's ability to solve problems through play and participation interactions, a variety of edutainment game contents are being developed. The edutainment game contents developed until recently have receiv...

With the development of digital technology and the increasing demand for learning how to improve one's ability to solve problems through play and participation interactions, a variety of edutainment game contents are being developed. The edutainment game contents developed until recently have received a large number of contents for intelligence development and transfer of knowledge such as Korean and English mathematics for children and children. Recently, there have been various researches on the necessity and effect of STEAM education that foster convergent science and technology talents with comprehensive thinking ability and scientific inquiry spirit through the fusion education method among the subjects including science, technology, engineering, mathematics, And there is a growing need for the development of a parish suitable for STEAM education. However, there is a lack of STEAM educational content development that incorporates the technology of creative convergence talent training to develop talented people who can think and solve problems by crossing various academic boundaries. Therefore, this study develops game contents for early childhood education by combining STEAM education which foster convergent science and technology talents with comprehensive thinking ability and scientific inquiry spirit. And we designed and implemented STEAM game contents for infant learning education which can induce the interest of children and have fun by using gyroscope sensor of smartphone.

주제어

표/그림 (15)

그림 Fig. 1. Composition of STEAM Game Contents
그림 Fig. 2. Game operation direction using gyroscope sensor
그림 Fig.3. Game main screen and character selection screen
표 Table 1. Design of STEAM Game Contents Using Gyroscope Sensor
표 Table.2. Components of STEAM Game
그림 Fig.4. Game Selection Screen for Learning Educational
그림 Fig. 5. Game Preparation and Start Screen
그림 Fig.6. Game mission perform screen
그림 Fig.7. Game Screen of Correct Answers and Mission
그림 Fig.8.Math Easy (Counting)
그림 Fig.9. Math Normal (Compare)
그림 Fig.10. Math Difficulty (Calculate)
그림 Fig.11. Learning English Words
그림 Fig.12. Find Korean
그림 Fig.13. Find English

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 논문에서 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 융합인재교육에 접목한 에듀테인먼트를 기반으로 한 STEAM 게임콘텐츠를 개발하였다. 여기에 스마트폰의 자이로스코프 센서를 이용하여 유아들의 흥미를 유발하고 재미있게 체험할 수 있는 유아 학습 교육용 STEAM 게임 콘텐츠를 설계하고 구현하였다.

제안 방법

본 연구의 유아 학습 교육용 STEAM 게임 콘텐츠는 유아의 학습 효과를 높이고 흥미를 지속적으로 가지기 위해서 스마트폰 기기의 자이로스코프 센서를 활용하였다.
유아 학습 교육용 STEAM 게임 콘텐츠의 구성도는 [그림1]과 같이 수학과 영어 학습 교육으로 나누어지며, 수학 학습은 난이도에 따라 쉬움, 보통, 어려움으로 구분하였고, 영어학습은 영어 단어를 익히는 학습하기, 학습한 단어에 대한한글찾기, 영어찾기로 구분하였다. 또한 유아가 흥미를 가지고 학습할 수 있도록 캐릭터를 선택하게 하였다.

성능/효과

둘째, 제안된 게임은 자이로스코프 센서를 이용하여 유아들의 학습 동기를 유발하고 체험을 통해 흥미를 지속할수 있으므로 유아 학습 효과를 향상시킬 수 있도록 한다.
셋째, 유아를 대상으로 하는 기존의 에듀테인먼트 기반의게임 콘텐츠에서 벗어나 자이로스코프 센서를 이용하여STEAM 교육을 접목한 유아 학습 교육용 게임 콘텐츠이다.
첫째, 제안된 게임은 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 창의·융합형 인재를 키워 내는 STEAM 교육을접목하여 유아의 융·복합적인 학습에 도움을 줄 수 있다.

후속연구

향후 연구 개발된 본문의 STEAM 에듀테인먼트 콘텐츠에 대해서 유아 및 전문가를 대상으로 실험 검증하여 유아의 흥미 유발과 학습능력에 대한 효과성을 분석하고자 한다. 또한 아동 전문가의 조언을 참고하여 유아의 흥미를유발할 수 있도록 오프라인의 출판물의 동화 스토리를 기반으로 동화 스토리에 대항 이해 및 게임을 통해 유아의학습 능력 향상에 도움이 될 수 있도록 STEAM 에듀테인먼트 콘텐츠로 보완하여 제작할 것이다.
향후 연구 개발된 본문의 STEAM 에듀테인먼트 콘텐츠에 대해서 유아 및 전문가를 대상으로 실험 검증하여 유아의 흥미 유발과 학습능력에 대한 효과성을 분석하고자 한다. 또한 아동 전문가의 조언을 참고하여 유아의 흥미를유발할 수 있도록 오프라인의 출판물의 동화 스토리를 기반으로 동화 스토리에 대항 이해 및 게임을 통해 유아의학습 능력 향상에 도움이 될 수 있도록 STEAM 에듀테인먼트 콘텐츠로 보완하여 제작할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	본 연구에서 STEAM 게임콘텐츠를 만들기 위해 사용한 센서는?	따라서 본 논문에서 종합적인 사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 융합인재교육에 접목한 에듀테인먼트를 기반으로 한 STEAM 게임콘텐츠를 개발하였다. 여기에 스마트폰의 자이로스코프 센서를 이용하여 유아들의 흥미를 유발하고 재미있게 체험할 수 있는 유아 학습 교육용 STEAM 게임 콘텐츠를 설계하고 구현하였다.
	STEAM 교육이란 무엇인가?	최근에는 STEAM 교육의 필요성 및 효과에 대한 다양한 연구가 수행되고 있으며, STEAM 교육에 적합한 교구개발에 대한 필요성이 많이 제기되고 있다. STEAM 교육이란 과학, 기술, 공학, 수학을 의미하는 STEM(Science,Technology, Engineering, Mathematics)에 Arts 예술을 포함하여 교과간의 융합적 교육방식을 통해 종합적인사고능력과 과학적 탐구정신을 갖춘 융합형 과학 기술 인재를 키워 내는 교육이다[1]. 현재 우리나라 STEAM 교육은 이론적이고 개념적인 과목인 과학과 수학에, 실생활과연계하여 활용하는 과목인 공학과 기술을 더하고, 감성적인 분야인 예술까지 합친, 이른바 실생활 기반의 교육이라고 할 수 있다[2].
	현재 STEAM 교육이 처한 상황은 무엇인가?	이와 같이 STEAM 교육에 대한 연구의 필요성 및 중요성은 제기되고 있으나 다양한 학문의 경계를 넘나들며 스스로 생각하고 문제를 해결할 수 있는 인재를 키우기 위한과학기술기반의 융·복합적 STEAM 교육콘텐츠 개발은 부족한 실정이다[3].

참고문헌 (15)

Sook Yoon Yun, "Design of Creativity Developmental Game based on Edutainment", Journal of The Korean Society for Computer Game(19), 2009.12, pp.125-130.
Suhee Paik, Byung Woong Lim, "A Study on Educational Contents Design and Development of 'H-STEAM' Group Play", Journal of Korea Design Knowledge 33, 2015.3, pp.255-264.
Yunjung Nam, Heesun Kim, "Robot Content Development for Steel Education", Korean Institute of Industrial Information Systems 20(1), 2015.02, pp.9-18.

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Yeon Sook Shim, "Design of Creativity Developmental Game based on Edutainment", Journal of The Korean Society for Computer Game 19, 2009.12, pp.125-130.
Sung Won Park, Lee Hyung Lee, "Developing Educational Serious Game for English Learning", Journal of The Korean Society for Computer Game 24(3), 2011.9, pp.167-173.
Moo-Geun Kim, Chang-Wook Lim, Hyung-Won Jung, " Design and Implementation of Educational Game for English Idioms by Using Accelerometer", Journal of The Korean Society for Computer Game 27(1), 2014.3, pp.79-88.
Park Hwa-jin, Min So-young, Lee Ha-na, Park Young-ho, "Development of Chinese CharacterWriting Recognition For Chinese Character Edutainment Contents", Journal of The Korea Digital Contents Association, 10(4), 2009.12, pp.529-536.
Soo-jeong Park , Hyun-jeong Kim, "A Study on the Adoption of Characteristics of Educational Game for Edutainment Contents Development - through a Case Study of English Vocabulary Learning Game for Children", Korea Society of Design Studies,, Archives of Design Research 52, 2003.5, pp.271-280.
Mi-young Song, So-hee Nam, Da-in Choi, "Design for STEAM Game Contents based on Edutainment", Proceedings of Korean Institute of Information Technology Summer Conference, 25(2), 2017.7, pp.41-42.
Mi-young Song, "Implementation of Android-based Interactive Edutainment Contents Using Authoring Tool Developed for Interactive Animation", Journal of the Korea Society of Computer and Information 23(4), 2018.4, 71-80.
Eun Jung Ma , "A study on game jam as a possible creative convergent educational platform", Journal of The Korean Society for Computer Game 30(2), 2017.6, pp.129-136.
G. Yakman, H. Lee, "Seeking STEAM Education as a Practical Educational Framework in the United States", Korean Journal of Science Education, Vol. 32, No. 6, pp.1072-1086, 2012.
Yun Jeong Nam, Hee Sun Kim, "Development of Robot Contents for STEAM education", Journal of the Korea Industrial Information Systems Research 20(1), 2015.02, pp.9-18.

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Baek, Soo Hee, Lim, Byung Ro, "A Study on Educational Contents Design and Development of 'H-STEAM' Group Play", Journal of Korea Design Knowledge 33, 2015.3, pp.255-264.
Park Eun Young, Lee Kyung Ah, "The Proposal of Contents Method for the Children's English Edutainment", Brand Design Research, 2014, pp.183-194.

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