[논문]A study on non-face-to-face 5AL teaching and learning method applying extended reality (XR)

Lee, Byong-Kwon; Lee, Kyoung-A

doi:10.9708/jksci.2021.26.09.125

A study on non-face-to-face 5AL teaching and learning method applying extended reality (XR) 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.26 no.9, 2021년, pp.125 - 132

Lee, Byong-Kwon (Dept. of Multimedia, Seowon University) , Lee, Kyoung-A (Leaders in INdustry-university Coperation+, PaiChai University)

초록
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코로나(COVD-19)로 인해 비대면 수업이 장기화하고 있는 시점에서 비대면 교수학습 방법에 관한 연구가 필요한 실정이다. 기존에 제시된 교수학습방법은 대면 형태의 실습 및 체험형 교수법을 제시하고 있어 비대면 수업에 적용하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 대학교육혁신원에서 선정된 교수학습 방법인 5AL(5Activity Learning) 교수법을 대상으로 확장현실(XR:eXtended Reality) 기술을 활용하는 방법을 제시한다. 5AL교수법은 문제중심학습(PBL Learning), 하브루타학습(Havruta Learning), 플립드학습(Flipped Learning), 스마트엑티비티학습(Smart Activity Learning) 및 게이미피케이션학습(Gamification Learning)으로 구성된다. 본 연구에서는 출시된 확장현실 콘텐츠를 5AL과 접목하는 방법을 제시했다. 또한, 5AL의 5가지 학습법을 통합한 콘텐츠를 개발하고 시험을 통해서 학습 효과를 확인했다.

Abstract ▼ AI-Helper

At a time when non-face-to-face classes are being held for a long time due to Corona (COVD-19), research on non-face-to-face teaching and learning methods is needed. Existing teaching and learning methods are limited in their application to non-face-to-face classes as they present face-to-face practical and experiential teaching methods. In this study, we present a method of utilizing the extended reality (XR: eXtended Reality) technology for the 5AL (5 Activity Learning) teaching method, which is a teaching and learning method selected by the Institute for University Education Innovation. The 5AL teaching method consists of PBL Learning, Havruta Learning, Flipped Learning, Smart Activity Learning, and Gamification Learning. In this study, a method of combining the released extended reality contents with 5AL was presented. In addition, we developed content that integrates the 5 learning methods of 5AL and confirmed the learning effect through testing.

주제어

표/그림 (16)

그림 Fig. 1. Google Trends Chart of "online learning"
그림 Fig. 2. Online Education Case
그림 Fig. 3. Cone of Learning edgar Dale
표 Table 1. Define of the 5AL Teaching
그림 Fig. 4. Category of Extended Reality
표 Table 2. Comparison of accessibility of virtual reality devices
그림 Fig. 5. XR Learning of PBL
그림 Fig. 6. XR Learning of Havruta
그림 Fig. 7. XR Learning of Flipped
그림 Fig. 8. XR Learning of Smart Activity
그림 Fig. 9. Roblox Developer Platform Service
그림 Fig. 10 ZEPETO Costume Design and Build IT Service
그림 Fig. 11. XR Learning of Gamification.
표 Table 3. XR Released Contents of 5AL based
그림 Fig. 12. Number of Chinese character memory.
표 Table 4. Four-Word Phrase Game for the 5AL

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

특히, 이공계 수업은 실습 위주의 수업이 많고 학습자의 상태를 상시 관찰할 수 없는 부분이 있다. 본 연구에서는 온라인 체감형 수업을 대면수업과 같은 환경을 구성하고 교육하는 방법을 제시했다. 2절에서는 관련 연구를 통해 교수법의 유형에 대하여 알아보고, 3절에서는 5AL기반 교수법에 적합한 확장현실 콘텐츠를 적용방법을 제시하고, 4 절에서는 교육에서 사용될 수 있는 확장현실 콘텐츠 구현 및 분석하고, 5절에서는 결론 및 시사점을 도출한다.

제안 방법

본 절에서는 5AL 기반의 교수법이 대면을 기준으로 설계어 있어 비대면 상태에서도 효과를 얻을 수 있는 확장 현실 콘텐츠를 조사하고 분석했다.
본 절에서는 5AL 기반의 교수학습법을 기준으로 확장 현실 콘텐츠를 활용한 교육 방법론을 제시해 비대면 상태에서도 대면 교수학습법이 가능하도록 하는 방법을 제안한다.

성능/효과

그림 12는 학습 기억력실험을 위해서 한자성어 10개을만들고 일반학습(Common Learning)방법과 제안하는 체험형 학습(XR Learning)을 진행한 결과이다. 4일 정도 지난 후 다시 시험한 결과 XR 학습법이 80%의 기억력을 보이며 일반적인 주입식 학습은 40%의 기억력을 보임을 확인했다. 물론 학습자의 학습력에 따라 다를 수 있다.
이에 본 연구에서는 현재 시중에 출시된 확장현실 콘텐츠를 대상으로 문제중심학습(PBL Learning), 하브루타학습 (Havruta Learning), 플립드학습(Flipped Learning), 스마트엑티비티학습(Smart Activity Learning) 및 게이미피케이션 학습(Gamification Learning)에 적합한 어플리케이션과 적용방법을 제시하므로써 기존 주입식 학습 방법보다 40%의 기억력이 좋음을 확인했다. 또한, 5AL 교수학습법을 적용한 콘텐츠를 개발하고 운영 시험을 통해 가능성 여부를 확인했다. 확인 결과 비대면 상태에서도 확장 현실 기술을 적용하면 대면수업과 같은 학습이 진행 가능한 것을 확인했다.
현재 교육현장에서는 비대면 수업 방법으로 실시간 온라인 수업과 수업 영상을 녹화해 스트리밍(streaming) 서비스하는 방법으로 학습을 진행하고 있다. 또한, 교수학습법 대부분은 설계 방식이 대면 형태의 체험 및 실습으로 구성되어 있다. 하지만, 비대면 상태가 장기화하면서 학습 효과는 점점 더 낮아지고 있다.
스마트엑티비티학습(Smart Activity Learning)의 확장현실은 멀티접속을 통한 대화형 학습으로 실시간 다중접속을 통하여 소그룹단위 사이버 대화방을 개설할 수 있는 콘텐츠가 적합하다. 마지막으로, 게이미피케이션학습(Gamification Learning) 의 확장현실 콘텐츠는 재미요소를 포함하고 있으며 레벨 (Level)보상 개념이 포함된 콘텐츠 적합함을 확인했다. 또한, 직접 개발된 사자성어 게임 콘텐츠 통해서 해 비대면으로 대면 학습 효과를 얻을 수 있음을 확인했다.
하지만, 비대면 상태가 장기화하면서 학습 효과는 점점 더 낮아지고 있다. 이에 본 연구에서는 현재 시중에 출시된 확장현실 콘텐츠를 대상으로 문제중심학습(PBL Learning), 하브루타학습 (Havruta Learning), 플립드학습(Flipped Learning), 스마트엑티비티학습(Smart Activity Learning) 및 게이미피케이션 학습(Gamification Learning)에 적합한 어플리케이션과 적용방법을 제시하므로써 기존 주입식 학습 방법보다 40%의 기억력이 좋음을 확인했다. 또한, 5AL 교수학습법을 적용한 콘텐츠를 개발하고 운영 시험을 통해 가능성 여부를 확인했다.
또한, 5AL 교수학습법을 적용한 콘텐츠를 개발하고 운영 시험을 통해 가능성 여부를 확인했다. 확인 결과 비대면 상태에서도 확장 현실 기술을 적용하면 대면수업과 같은 학습이 진행 가능한 것을 확인했다. 본 연구의 한계로 학습의 접근성을 고려한 콘텐츠의 개발과 하드웨어적인 고질적인 어지러움에 대한해결책에 대한 분석이 필요하다.

후속연구

향후 연구로 5AL 교수학습 방법별 최적화된 교육콘텐츠 개발과 운영이 필요하다고 판단된다. 또한, 사회적 약자와 고령층을 고려해야되고, 확장현실을 적용한 학습 시 발생하는 접근성(네트워크 부하, 장비의 사용, 어지러움, 휴대성)을 고려해 학습 과정을 구성할 필요가 있다.
확인 결과 비대면 상태에서도 확장 현실 기술을 적용하면 대면수업과 같은 학습이 진행 가능한 것을 확인했다. 본 연구의 한계로 학습의 접근성을 고려한 콘텐츠의 개발과 하드웨어적인 고질적인 어지러움에 대한해결책에 대한 분석이 필요하다. 향후 연구로 5AL 교수학습 방법별 최적화된 교육콘텐츠 개발과 운영이 필요하다고 판단된다.
본 연구의 한계로 학습의 접근성을 고려한 콘텐츠의 개발과 하드웨어적인 고질적인 어지러움에 대한해결책에 대한 분석이 필요하다. 향후 연구로 5AL 교수학습 방법별 최적화된 교육콘텐츠 개발과 운영이 필요하다고 판단된다. 또한, 사회적 약자와 고령층을 고려해야되고, 확장현실을 적용한 학습 시 발생하는 접근성(네트워크 부하, 장비의 사용, 어지러움, 휴대성)을 고려해 학습 과정을 구성할 필요가 있다.

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상세보기
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Ministry of Education, "Gamification Leads Students' Voluntary and Active Class Participation" Official blog of the Ministry of Education. March 14, 2021

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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