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기초 물리 교육목적의 가상환경 기반 콘텐츠 개발 및 활용
Development of contents based on virtual environment of basic physics education 원문보기

컴퓨터그래픽스학회논문지 = Journal of the Korea Computer Graphics Society, v.29 no.3, 2023년, pp.149 - 158  

이재윤 (한국공학대학교) ,  이택희 (한국공학대학교)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

최신 기술이 적용된 HMD는 고해상도 디스플레이와 빠른 모션인식으로 멀미를 최소화하며 위치와 동작을 정확히 추적할 수 있다. 이는 가상의 삼차원 공간에 몰입할 수 있는 환경을 제공해 줄 수 있으며 이러한 특징을 활용하여 재난 시뮬레이터나 고위험 장비 학습 공간 등의 가상현실 콘텐츠가 발전하고 있다. 이러한 장점은 기초과학 교육 분야에서도 적용 가능하다. 특히 기존 2차원 자료로 설명되는 물리학의 전기장과 자기장의 개념을 삼차원 공간으로 확장하여 실시간으로 시각화한다면 학습 이해도 향상에 큰 도움이 될 수 있다. 본 논문에서는 삼차원 가상현실 기반의 실감형 물리 교육 환경 및 콘텐츠를 개발하고 개발된 학습 콘텐츠를 실제 학습 대상자에게 체험시켜 효과를 증명한다. 학습 대상자는 총 46명의 중학생과 대학생이며 가상현실 환경에서 삼차원으로 표현되는 전기장과 자기장을 실시간으로 경험하고 학습하였다. 설문 조사 결과 85% 이상의 긍정적인 반응을 얻을 수 있었으며 삼차원 가상공간 기반의 물리 학습이 효과적으로 적용될 수 있다는 긍정적인 결과를 얻었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

HMD, which is applied with the latest technology, minimizes motion sickness with high-resolution displays and fast motion recognition, and can accurately track location and motion. This can provide an environment where you can immerse yourself in a virtual three-dimensional space, and virtual realit...

주제어

#물리교육   #학습 콘텐츠   #학습 효과성  

참고문헌 (14)

  1. 임희주.(2019).교양영어수업에서 가상현실 (VR) 앱 활용에 대한 연구.Korean Journal of General Education,13(5).？ 

  2. Porter, C. D., Smith, J. R., Stagar, E. M., Simmons, A., Nieberding, M., Orban, C. M., Ayers, A.(2020).Using virtual reality in electrostatics instruction: The impact of training.Physical Review Physics Education Research,16(2),020119.？ 

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  3. 신승훈, 임수연.(2021).Hand Tracking을 이용한 가상현실 전시관과 상호작용 콘텐츠 제작. 한국과학예술융합학회,39(5),175-185.？ 

  4. 윤상은, "작년 AR.VR 헤드셋 출하량 전년比 두 배 증가," ZDNET Korea, [Internet] Available:https://zdnet.co.kr/view/?no20220323142242, 2022.？ 

  5. kyu Lee, J., change Kim, Y.(2021).A study on the immersive metaverse system to improve the concentration of education.The e-Business Studies (Tebs),22(6),3-14.？ 

  6. 이봉우, 김희경.(2006).학생들이 물리를 재미없고 어렵다고 생각하는 이유에 대한 분석.한국과학교육학회 학술발표 및 세미나집,2006,20-20.？ 

  7. Williams, C., Stanisstreet, M., Spall, K., Boyes, E., Dickson, D.(2003).Why aren't secondary students interested in physics?.Physics Education,38(4),324.？ 

    상세보기

  8. Pepper, R. E., Chasteen, S. V., Pollock, S. J., Perkins, K. K.(2012).Observations on student difficulties with mathematics in upper-division electricity and magnetism.Physical Review Special Topics-Physics Education Research, 8(1),010111.？ 

    상세보기

  9. 김우겸, 최동열, 곽승철, 김희수.(2019).가상현실 기술을 활용한 학습이 학습 동기에 미치는 영향.과학교육연구지,43(3),271-283.？ 

  10. 정지훈, 이영선.(2022).일반 및 특수 교육과정에서의 가상현실(VR) 적용 연구 고찰.디지털콘텐츠학회논문지,23(6),1041-1049.？ 

  11. 김연정, 윤세희, 신병석.(2021).포물선 운동을 중심으로 한가상현실 기반물리 실험 교육 시뮬레이터 개발.정보처리학회논문지/소프트웨어 및 데이터 공학 제,10(1),1.？ 

  12. 고유경.(2018).VR 을 활용한 역사교육.인문사회 21,9(6),487-500.？ 

  13. 이용선, 이택희.(2022).공학교육 현장에서의 메타버스 플랫폼 및 콘텐츠 활용.Journal of the Korea Computer Graphics Society,28(3),31-43.？ 

  14. Sun-Hee Chang, Min-Soo Park,"Analysis of User's Gaze according to the Expression of Contents Components : Focusing on VR 360˚ Videos", Journal of Digital Contents Society,Vol.23,No.2,pp. 237-245,2022. 

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