Earticle

이 연구는 증강현실을 활용한 융합교육 프로그램을 고등학생들에게 적용하고, 그 효과성을 분석하기 위해 STEAM 태도와 수업 만족도를 평가하였다. 연구는 충 북에 소재한 고등학교 1학년 학생 176명을 대상으로 진행하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 태도 검사에서 사전·사후 점수 차이를 분석한 결과, ‘흥미’, ‘배려’, ‘소통’, ‘유용성/가치 인식’, ‘자아 개념’, ‘자아 효능감’, ‘이공계 진로 선택’ 등 7개 하위 항목에 서 수업 전보다 수업 후 점수가 0.35~0.55로 상승하며 유의미한 차이를 보였다 (p<.05). 이는 빅데이터 분석과 증강현실을 활용한 실험을 통해 학생들이 과학적 원리 를 체험하고, 실생활 문제 해결에 참여하면서 흥미, 배 려, 소통 능력이 향상되었음을 시사한다. 또한, 자아 개념과 자아 효능감의 향상도 나타났으나, 프로그램 시간이 6차시로 짧아 충분한 융합적 사고와 심화 활동 에 대한 한계가 있었다. 둘째, 수업 만족도 검사에서는 ‘흥미도’, ‘난이도’, ‘지속성’ 항목에서 상대적으로 높 은 점수를 기록했다. 학생들은 다양한 과목을 융합하 여 배우는 점을 높게 평가했으나, 시간 부족이 주요 어 려움으로 지적되었으며 수업 참여도가 낮았던 주요 원 인으로 분석되었다. 이 연구 결과를 바탕으로, 향후 연 구 및 교육 프로그램 보완을 위해서는 수업 차시를 늘 리고 각 활동에 충분한 시간을 할애할 필요가 있다. 수 업 시간이 확장될 경우, 학생들이 각 단계를 더욱 심도 있게 탐구하고, 융합적 사고 및 문제 해결 능력을 효과적으로 발전시킬 수 있을 것이다. 또한 수업 내용의 심 화와 다양화가 필요하다. 증강현실과 빅데이터를 활용 한 활동을 심화하고, 프로젝트 중심의 문제 해결 과제 를 통해 학생들이 실생활 문제를 깊이 탐구할 수 있는 기회를 제공해야 한다. 이러한 개선은 학습 동기와 만 족도를 높이고, STEAM 교육의 효과성을 극대화하는 데 기여할 것이다.

This study applied a big data-based augmented reality integrated education program to high school students and evaluated its effectiveness by assessing their STEAM attitudes and class satisfaction. The study was conducted with 176 first-year high school students from both S school and C school in Chungbuk, and the results are as follows. First, the analysis of the preand post-test scores on the STEAM attitude survey showed significant differences in seven sub-categories: ‘interest,’ ‘consideration,’ ‘communication,’ ‘usefulness/value recognition,’ ‘self-concept,’ ‘self-efficacy,’ and ‘science and technology career choice,’ with scores increasing by 0.35 to 0.55 after the program (p<.05). This suggests that through experiments using big data analysis and augmented reality, students experienced scientific principles and engaged in real-life problem-solving, which improved their interest, consideration, and communication skills. Additionally, improvements in self-concept and self-efficacy were observed, but the program's short duration of 6 sessions limited the depth of integrated thinking and advanced activities. Second, the class satisfaction survey revealed relatively high scores in the areas of ‘interest,’ ‘difficulty,’ and ‘sustainability.’ Students highly rated the integration of various subjects but identified time constraints as a major difficulty, which was analyzed as the reason for low class participation. Based on these findings, future research and educational program improvements should focus on increasing the number of class sessions and allowing more time for each activity. By extending the class time, students will have more opportunities to explore each stage more deeply, effectively enhancing their integrated thinking and problem-solving skills. Additionally, the content of the lessons needs to be deepened and diversified. It is essential to further develop activities using augmented reality and big data, and include project-based problem-solving tasks that provide students with the opportunity to deeply explore real-life problems. These improvements will enhance learning motivation and satisfaction and contribute to maximizing the effectiveness of STEAM education.

이 연구는 개정된 과학 교육과정을 분석하고, 한국의 지질노두 콘텐츠와 지형 정보를 활용한 전문가 시스템을 활용하여 인공지능 기반의 지질학습 프로그램 을 개발한 후 그 효과성을 검증하는 것을 목표로 하였 다. 이를 위해 실제 야외지질학습과 비교하여 개념 이 해도 분석 및 시선추적기법을 활용한 학습 형태 분석을 수행하였다. 본 연구는 고등학교 1학년 학생 60명 을 대상으로 진행되었다. 이 연구의 방법으로는 2022 개정 교육과정에서 강조하는 디지털 소양 함양을 고려 하여 인공지능 기반의 지질학습 프로그램을 개발한 뒤, 이를 실제 야외지질학습과 비교·분석하여 수업의 효과성을 검증하였다. 프로그램 적용 후 개념 이해도 를 측정하였으며, 인지과학의 시선추적 실험을 통해 학생들의 시선 운동 데이터를 수집·분석하였다. 연구 결과, 가상 야외지질학습을 적용한 학생들은 개념 이 해도에서 통계적으로 유의미한 향상을 보였으며, 학습 에 대한 긍정적인 반응을 나타냈다. 또한, 시선추적기 법 분석을 통해 학습자의 평균 시선 응시 시간이 실제 야외지질학습보다 길었으며, 시선 분포가 균형적으로 나타나 높은 몰입도를 반영하는 것으로 확인되었다. 이는 3차원 입체 환경을 활용한 다감각적 상호작용이 학습자의 탐구 능력 향상에 기여할 수 있음을 시사한 다. 그러나 인터뷰 및 맵핑 분석 결과, 실제 야외지질 학습에서 제공되는 동기부여 요소와 체험활동의 중요 성이 확인되었다. 이에 따라 향후 연구에서는 가상 야외지질학습과 실제 야외지질학습을 병행하여 보다 균형 잡힌 학습 경험을 제공하는 방안을 과학교육을 위 해 모색할 필요성이 제기된다.

This study aimed to analyze the revised science curriculum and develop a virtual reality-based geological field trip program by artificial intelligence using an expert system of both Korea’s geologic outcrop content and topographic information, followed by an evaluation of its effectiveness. To achieve this, the study compared virtual and traditional field geology learning by analyzing conceptual understanding, problem solving inventory and examining learning patterns using eye-tracking techniques of cognitive science. The study was conducted with 60 first-grade high school students. The research methodology involved developing a digital-based virtual field geology learning program in alignment with the 2022 revised curriculum, which emphasizes digital literacy. The effectiveness of the program was verified by comparing and analyzing it with traditional field geology learning. After implementing the program, conceptual understanding was assessed, and students’ eye movement data were collected and analyzed through eye-tracking experiments. The results indicated that students who participated in the virtual field geology learning program showed a statistically significant improvement in conceptual understanding, problem solving inventory and exhibited positive learning responses. Additionally, the eye-tracking analysis revealed that students had a longer average gaze duration on learning content in the virtual environment compared to traditional field learning. The distribution of gaze was also more balanced, indicating a higher level of engagement. These findings suggest that multisensory interaction within a 3D immersive environment can contribute to the enhancement of students' inquiry skills. However, interview and mapping analysis results highlighted the importance of motivational factors and hands-on learning experiences provided by traditional field geology learning. Therefore, future research should explore ways to integrate virtual and traditional field learning to provide a more balanced and effective learning experience for science education.

이 연구에서는 천문·우주의 디지털 자료를 중심으로 한 STEAM 프로그램을 개발하고, 무선 표집된 초등 학교 6학년 학생 167명에게 적용하여 창의적 문제해결 력 향상을 위한 STEAM 프로그램의 수업 효과를 알아 보고자 하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 창의적 문제해결력에 대한 STEAM 프로그램의 수업 전·후 통계적 검정에서 유의미한 결과를 나타내었다(p < .05). 이는 디지털 중심의 문제 해결 과정에서 학생들이 융합적 사고와 아이디어 생성의 절차적 과정을 통해 STEAM 프로그램이 창의적 문제해결력 향상에 도움을 주었음을 시사한다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차이에 의한 대응표본 t-검정에서 모든 항목 에서 유의미한 결과가 나타났다(p <.05). 디지털 수업 자료를 분석하고 픽셀아트 작품 제작을 통한 발표 과 정을 통해 흥미, 소통, 유용성 등에서 STEAM 태도에 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단되며, 이는 향후 첨단 기술을 활용한 융합 교육 프로그램 개발의 필요성 을 강조한다. 셋째, STEAM 프로그램 적용 후에 실시 한 수업 만족도 검사에서는 ‘만족도’ 구인은 평균 3.55, ‘흥미’는 3.35, 그리고 ‘수업 전반의 난이도’는 3.46을 나타내었으며, 기존 수업과의 차이점으로는 ‘미래 사 회 직업정보 획득’이 강조되었다. 다만, 디지털 변환과 해석 과정에서 수업의 흥미도가 다소 낮아진 부분을 고려하여, 향후 수업에서는 체험 활동을 고려한 적절 한 수업시수 배분이 필요할 것으로 판단되며, 향후 개발된 프로그램의 일반화를 위해 다양한 학교급, 적용 시기, 난이도를 고려한 후속 연구가 필요할 것이다.

In this study, we developed a STEAM program based on digital astronomical and space resources and applied it to 167 randomly selected elementary school students to examine the effectiveness of the STEAM program in enhancing creative problem solving skills. The results of this study are as follows: first, the statistical analysis of pre-test and post-test scores for creative problem-solving skills related to the STEAM program showed significant results (p<.05). This suggests that the STEAM program contributed to improving creative problem-solving skills through the procedural process involved in generating ideas and convergent thinking during the digital problem-solving. Second, the paired sample t-test based on the pre-test and post-test of the STEAM attitude test also showed significant results (p<.05). Analyzing digital materials and presenting pixel art projects positively influenced STEAM attitudes in terms of interest, communication, and usefulness. This underscores the need for developing integrative education programs utilizing advanced technologies in the future. Third, in the class satisfaction test conducted after the application of the STEAM program, the satisfaction factor scored an average of 3.55, interest scored 3.35, and overall class difficulty scored 3.46. The main difference from traditional classes was the focus on 'acquisition of future career information.' However, given the slight decrease in interest during the digital transformation and interpretation process, it is recommended that future classes allocate sufficient time for experiential activities. To generalize the developed program, future studies should consider various school levels, implementation periods, and difficulty levels.

이 연구의 목적은 탄소중립에 대한 중등 과학 예비 교사의 개념 이해의 수준을 분석하고, 시각화 자료에 나타나는 시선 패턴을 파악하는 것이다. 이 연구의 대 상은 중등 과학 예비교사 20명이며, 연구참여자들의 탄소중립에 대한 개념 이해 수준을 구분하고 이에 따 른 시선운동의 차이를 분석하였다. 연구 결과는 다음 과 같다. 첫째, ‘2050 탄소중립’ 개념을 적용하여 2100 년까지의 탄소 배출량과 제거량을 예측하는 모델링 활 동을 수행한 결과 연구참여자의 50%가 탄소 배출량이 계속 증가할 것이라는 패턴 매칭을 생각하는 오개념을 갖고 있었다. 또한 연구참여자의 25%는 순 이산화탄 소의 배출량과 누적 농도의 인과 관계를 제대로 이해 하지 못했다. 둘째, 탄소중립 관련 시각자료에 대한 연 구참여자들의 시선운동은 글 영역에 제시된 정보에 크 게 영향을 받으며, 그래프의 경우 주로 데이터 영역에 관심이 집중되었다. 그리고 시각적 데이터를 동일한 기능과 범주에 배열했을 때 연구 참가자들은 개념을 설명하는 자료나 왼쪽에 배치된 시각적 데이터에 가장 많은 관심을 보였다. 이는 특정 위치나 순서에 선호가 있음을 의미한다. 개념 이해도가 낮고 요소 간의 인과 관계를 제대로 파악하지 못한 연구참여자들은 집중력 과 전반적인 시선흐름이 크게 떨어지는 것으로 나타났 다. 이러한 결과는 자연재해 및 기후변화를 포함한 탄 소중립의 개념적 이해가 시각화 자료에 대한 관심과 참여에 영향이 있음을 나타낸다.

The purpose of this study was to analyze the conceptual understanding of carbon neutrality among secondary school science pre-service teachers, as well as to identify gaze patterns in visual materials. For this study, gaze tracking data of 20 pre-service secondary school science teachers were analyzed. Through this, the levels of conceptual understanding of carbon neutrality were categorized for the participants, and differences in gaze patterns were analyzed based on the degree of conceptual understanding of carbon neutrality. The research findings are as follows. First, as a result of performing modeling activities to predict carbon emissions and removals until 2100 using the concept of '2050 carbon neutrality,' 50% of the participants held a conception that carbon emissions would continue to increase. Additionally, 25% of the participants did not properly understand the causal relationship between net carbon dioxide emissions and cumulative concentrations. Second, the gaze movements of the participants regarding visual materials related to carbon neutrality were significantly influenced by the information presented in the text area, and in the case of graphs, the focus was mainly on the data area. Moreover, when visual data with the same function and category were arranged, participants showed the most interest in materials explaining concepts or visual data placed on the left side. This implies a preference for specific positions or orders. Participants with lower levels of conceptual understanding and inadequate grasp of causal relationships among elements exhibited notably reduced concentration and overall gaze flow. These findings suggest that conceptual understanding of carbon neutrality including climate change and natural disaster significantly influences interest in and engagement with visual materials.

이 연구의 목적은 VR/AR을 활용한 창의교육 프로 그램이 학생들의 창의적 문제해결력과 수업만족도에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 충북지역 소재 J 고등학교 1학년 7개 학급, 총 179명을 이 연구의 대상으로 하였다. 창의적 문제해결 력 검사지의 사전·사후 설문 검사 값을 두 대응표본 t 검정(two-dependent sample, t-test)을 실시하여 자료를 분석하였으며, 수업만족도의 값은 기술통계량 및 인터 뷰를 실시하여 결과를 분석 및 해석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 실행을 제외한 문제발견 및 분석, 아이디어 생성, 실행계획, 설득과 소통 및 혁신 성향에서는 통계적으로 유의미한 결과 값을 나타내었 다. 둘째, 수업만족도에서는 평균 3.75로, 정규 수업시 간에 학습자들이 주어진 시간 내에 창의적 아이디어와 산출물 및 모둠을 통한 결과물을 이끌어내기에 어려움이 있었으나, 대체적으로 긍정적인 반응을 나타내었 다. 이는 융합인재교육(STEAM)과 같이, AR/VR 활용 창의교육 프로그램이 학생들의 문제해결을 위해 아이 디어를 생성하거나 확장시키는 과정에서 학생들의 학습동기 및 흥미를 증가시킨 것으로 확인되었다.

This study aimed to find out how creative education programs using AR/VR affect student’s creative problem-solving skills and class satisfaction. For this purpose, a total of 179 students in 7 classes of the first grade of J High school located in the chungbuk region were the subjects of this study. The data were analyzed by performing two-dependent samples (t-test) based on the difference between the pre- and post-scores of creative problem-solving ability test, and the value of class satisfaction was analyzed and interpret using descriptive statistics and interview. The results of this study are as follows. First, except for ‘execution’, ‘problem discovery and analysis’, ‘idea generation’, ‘execution plan’, ‘conviction and communication’, and ‘innovation tendency’ showed statistically significant results. Second, in terms of class satisfaction of the creative education program, it was an average of 3.75 and it was difficult for learners to derive creative ideas, outputs, and results through groups within a given time in regular class, but generally showed a positive response. Therefore, it was confirmed that the creative education program using AR/VR increased student’s learning motivation and interest in the process of generation or expanding ideas to solve problems like educational effect of STEAM.

본 연구의 목적은 새로운 기술들이 속속 발명되는 오늘날 인공지능 기술이 예술과 만나 어떠한 매체 지각을 수용자로 경험케 하는지 알아보고자 하는 것이다. 인공지능 작품들 중 지각과 관련되여 부각되는 작품들을 위주로 하여 인공지능 기술이 예술과 만나 어떠한 매체 지각을 수용자로 경험케 하는지 알아보았다. 인공지능 미술의 매체 지각으로 기계 환각, 언캐니 그리고 인공 공감의 특성을 규명하면서 이러한 지각들이 결국은 가족유사성 안에서 아우라 지각임을 규명하였다. 앞으로 인공지능 기술은 더욱 발달하게 되고 예술가들은 그들의 실험을 멈추지 않을 것이다. 예술가들에 의해 생성된 작품들은 새로운 경험들을 관객에게 제공하면서 관객들의 지각 경험을 확장 해 가리라 기대해 본다.

The purpose of this study is to find out what kind of media perception can be experienced by the audience when artificial intelligence technology meets art, where new technologies are invented one after another. Among the artificial intelligence works, I selected works that stand out in relation to perception and investigated what kind of media perception the audience experiences when artificial intelligence technology meets art. By examining the characteristics of machine hallucinations, uncanny, and artificial empathy with the media perception of artificial intelligence art, these perceptions were ultimately identified as aura perception within family resemblance. In the future, artificial intelligence technology will develop further and artists will not stop experimenting with them. It is expected that the works created by artists will expand the audience's perceptual experience while providing new experiences to the audience.

본 연구는 발달장애인 현장종사자들이 현장에서 어떤 경험을 하고 있으며 그 경험이 가진 의미는 무엇인지 를 알아보기 위해 발달장애인 미술교육 현장종사자 5인의 심층 면담을 통해 질적 연구로써 Clandinin과 Connelly가 제시한 내러티브 탐구를 수행하였다. 연구 목적에 따라 개인의 교육경험을 통해 생기는 개인적 내러 티브, 그들이 속한 문화적, 사회적 내러티브, 교육기관인 학교, 복지관, 아동방문미술교육기관의 제도적 내러티브 를 살펴보았다. 본 연구는 아동기부터 성인기까지의 발달장애인 미술교육 연구에 이바지하는 기초자료로 의미가 있으며 현장종사자들이 제시한 발달장애인 미술교육의 방향을 통해 논의가 확장되길 제언한다.

This study explores the narrative presented by Clandinin and Connelly as a qualitative study through in-depth interviews with five field workers in art education with developmental disabilities in order to find out what kind of experiences the field workers with developmental disabilities have in the field and what the meaning of that experience is. was performed. According to the purpose of the study, personal narratives generated through individual educational experiences, cultural and social narratives to which they belong, and institutional narratives of educational institutions such as schools, welfare centers, and children's art education institutions were examined. This study is meaningful as basic data that contributes to the study of art education for the developmental disabled from childhood to adulthood, and it is suggested that the discussion be expanded through the direction of art education for the developmental disabled presented by field workers.