Earticle

본 연구는 독서와 공학을 융합한 수업 모델인 노벨 엔지니어링 (이하 NE) 교육 프로그램에 관한 것이다. NE 수업의 도구로 VR 저작 도구인 CospacesEdu를 이용하여 직접 가상현실을 설계하고 프로그래밍하는 과정을 포함 함으로써,해당 교육 프로그램이 학습자들의 융합인재소양과 학습몰입에 미치는 효과를 확인하였다. 교육 내용의 소재로는 독도 교육을 선정하여 진행하였다. 프로그램의 적용 결과 융합인재소양의 평균이 상승하였으며, 그 중 융합 영역에서 통계적으로 유의미한 변화를 확인하였다. 학습몰입은 총 5 가지 하위 영역 중 과제와 능력의 균형 영역에서 유의미한 향상을 보였다. 반면 책 읽기로 시작하여 정보 수집, VR 설계, 이야기 바꿔쓰기까지 진행되는 차시가 긴 NE 수업 모델의 특성상 어려움을 느끼는 학생들이 있었다. 본 연구의 결과가 NE 수업 모델의 일반화에 도움을 주고, 새로운 방향을 제시하는 자료로 유용하게 활용되길 기대한다.

This study is about the Novel Engineering(NE) eduction program : a class model that combines reading and engineering. By including the process of directly designing and programming a virtual reality using CospacesEdu (a VR authoring tool for the NE class), the effects of the educational program on learners' STEAM literacy and Learning immersion are demonstrated. Moreover, the subject of this education is Dokdo in South Korea. As a re­sult, the average of STEAM literacy is increased, and a significant change is confirmed statistically in Convergence. Learning immersion shows significant improvement in Challenges-skills balance. On the other hand, some students experience difficulties due to the long research stages, from reading a book to researching for in­formation to designing VR and rewritng a story with the collected information. In conclusion, this study will help generalise other eduction using NE, and this developed program will be a reference that would suggest a new way of teaching.

등교 수업과 온라인 수업을 병행하는 블렌디드 러닝에서 온라인 수업의 단방향성과 상호작용의 단절이 학력격차를 심화하는 원인으로 지목되고 있다. 본 연구는 위드 코로나 시대에 온라인 수업의 효과를 높이기 위한 블렌디드 러닝 모델을 개발하기 위하여 교사, 학생, 학부모 교육 공동체를 대상으로 표적 집단 인터뷰를 통하여 온라인에서 교사와 학생, 학생과 학생 간 의 상호작용을 높이기 위하여 돌봄 요소를 고려한 EduCare 모델을 제안하였다. 제안된 블렌디드 EduCare 모델에 대하여 전문가 타당성 검토를 거친 6가지 수업 운영 모형을 제안하였다. 온라인 돌봄요소를 고려함으로써 상호작용을 극대화할 뿐만 아니라 학습 실재감, 심리적 안녕감, 사회적 실재감을 높일 수 있으며, 궁극적으로 온라인 학습효과를 증진시킬 것이다.

In blended learning, which combines school and online learning, unidirectionalness and disconnection of inter­action are pointed out as the reason for widening the educational gap. This study conducted focus group inter­views with teachers, students, and parents to develop a blended learning model to enhance the effectiveness of online learning. In order to increase the interaction between teachers and students online, the EduCare model con­sidering care factors was proposed. Six practical models were proposed for the blended EduCare model. Not only interaction can be maximized, but learning reality and psychological well-being, social presence can be improved, and the effectiveness of online learning can be cultivated positvely.

정부는 감염병 사태를 극복하고 이로 인한 학습공백을 메우기 위해 다양한 정책적 제언과 관련 법령을 정비하는 등 원격수업 혁신 의지를 내비쳤다. 이러한 흐름에 발맞추고자 이 연구는 원격수업의 유형을 구분하고, 대학 학습자를 대상으로 원격수업의 유형에 따라 어떠한 차이가있는지 규명하였다. 이를 위해 서울 소재 K대학교 569명의 학습자 대상으로 설문을 실시하였으며, 수집된 결과는 빈도분석, 신뢰도 및 타당도 검증, 검정, 다중 회귀분석 등으로 통계분석 처리되어 다음과 같은 결론과 시사점이 도출되었다. 첫째, 동시적 원격수업의 학습지속의향을 촉진시키는 요인으로 지각된 유용성이 도출되었다. 따라서 해당수업에 대한 적절한 교수전략 탐색, 안정적인 인프라 구축과 같은 다양한 전략을 안배하여 학습자의 인식을 개선시켜 주어야 할 필요가 있다. 둘째, 비동시적 원격수업의 학습지속의향을 촉진시키는 요인으로 지각된 유용성, 사회실재감, 시스템품질이 도출되었다. 그러므로 해당 수업에 대한 유용성 인식개선뿐만 아니라, 원만한 상호작용과 적시 피드백, 강의 품질관리가 수반되어야 학습자의 학습지속의향이 촉진될 것이다.

This study has explored the facilitating factors affecting the learning persistence of university students and divided Emergency Remote Teaching(ERT) into two types based on its policies. The conclusions are as follows：First, perceived usefulness was the facilitating factor affecting learning persistence in Synchronous ERT. Therefore, learning persistence would improve by establishing various strategies such as exploring appropriate teaching strategies and building a stable infrastructure. Second, it was perceived usefulness, social presence, and system quality that were the facilitating factors affectng learning persistence in Asynchronous ERT. Thus, learn­ing persistence would increase accompanied by immediate feedback, more active interacton, and so on.

최근 메타버스(Metaverse)에 대한 관심과 함께 메타버스 플랫폼을 다양한 형태로 활용하려는 시도가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 메타버스가 가지고 있는 교육적 활용 가능성에 주목하고, 비대면 교육 상황에서 학습자에게 효과적인 학습 경험을 제공하기 위한 메타버스 환경의 융합(STEAM) 프로그램을 개발 및 적용하였다. 개발한 프로그램은 학생들에게 친숙한 마인크래프트와 제페토를 메타버스 학습 플랫폼으로 활용하였고, 모듈 형태의 5가지 주제를 총 16차시로 구성하여 교육현장에서 차시 대체형 수업이 이루어질 수 있도록 하였다. 이를 통해 학습자의 STEAM 태도의 변화 및 학습 만족도를 측정했으며, 개발한 융합 프로그램을 통해 학습자의 흥미, 배려, 소통, 유용성, 자아개념, 자아효능감, 진로선택 영역이 유의미하게 상승한 것으로 나타났다. 또한 만족도, 흥미, 수업 전반과 관련된 학습자 만족도 검사 전 영역에서도 긍정적인 결과가 확인되었다. 향후 메타버스의 특성을 고려하여 시공간의 제약을 탈피하여 새롭게 소통하고, 높은 자유도와 몰입도를 바탕으로 하는 학습자 중심의 다양한 교육적 접근이 이루어져야 할 것이다.

Recently, with interest in metaverse, attempts are being made to utlize the metaverse platform in various forms. In this paper, we focused on the educational application potental of metaverse, and developed and applied a metaverse STEAM program to provide an effective learning experience to learners in non-face-to-face educational situations. The developed program utilizes Minecraft and ZEPETO, familiar to students, as metaverse learning platforms, and consists of a total of 16 lessons of 5 modules in the form of modules so that altematve classes can take place in the educational field. Through this, the learner's change in STEAM attitude and learning sat­isfaction were measured, and through the developed STEAM program, the learner's interest, consideraton, com-munication, usefulness, self-concept, self-efficacy, and career choice areas significantly increased. In additon, pos­itive results were confirmed in all areas of the learner satisfaction test related to satsfartion, interest, and overall class. In the future, considering the characteristcs of the metaverse, it is necessary to break free from the con­straints of time and space to communicate anew, and various learner-centered educatonal approaches based on a high degree of freedom and immersion should be implemented.

본 논문에서는 코딩 학습 중 학습자의 인지 부하 감소를 목적으로 자연어 처리 모델을 이용하여 전이학습 및 미세조정을 통해 블록 프로그래밍 환경에서 이미 이루어진 학습자의 블록을 학습하여 학습자에게 다음 단계에서 선택가능한 블록을 생성하고 추천해주는 머신러닝 기반 블록 코드 생성 및 추천 모델을 개발하였다. 모델 개발을 위해 훈련용 데이터셋은 블록 프로그래밍 언어인 ‘엔트리’ 사이트의 인기 프로젝트 50개의 블록 코드를 전 처리하여 제작하였으며, 훈련 데이터셋과 검증 데이터셋 및 테스트 데이터셋으로 나누어 LSTM, Seq2Seq, GPT-2 모델을 기반으로 블록 코드를 생성하는 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 성능 평가 결과, GPT-2가 LSTM과 Seq2Seq 모델보다 문장의 유사도를 측정하는 BLEU와 ROUGE 지표에서 더 높은 성능을 보였다. GPT-2 모델을 통해 실제 생성된 데이터를 확인한 결과 블록의 개수가 1개 또는 17개인 경우를 제외하면 BLEU와 ROUGE 점수에서 비교적 유사한 성능을 내는 것을 알 수 있었다.

In this paper, we develop a machine learning based block code generation and recommendation model for the purpose of reducing cognitive load of learners during coding education that learns the learners block that has been made in the block programming environment using natural processing model and fine-tuning and then gen­erates and recommends the selectable blocks for the next step. To develop the model, the training dataset was produced by pre-processing 50 block codes that were on the popular block programming language web site ‘Entry’. Also, after dividing the pre-processed blocks into training dataset, verification dataset and test dataset, we developed a model that generates block codes based on LSTM, Seq2Seq, and GPT-2 model. In the results of the performance evaluation of the developed model, GPT-2 showed a higher performance than the LSTM and Seq2Seq model in the BLEU and ROUGE scores which measure sentence similarity. The data results generated through the GPT-2 model, show that the performance was relatively similar in the BLEU and ROUGE scores ex­cept for the case where the number of blocks was 1 or 17.

현재 정부에서는 디지털 격차 해소를 위한 정보교육 확대 방안이 논의되고 있다. 현장 초등학교 교사 역시 정보교육의 확대에 긍정적으로 응답한 사람이 77.3%가 될 정도로 정보교육의 필요성에 대해 인지하고 있다. 본 연구를 위해 정보교육의 필요성을 분석한 D초등학교는 1980년대부터 지금까지 주당 1시간이상의 정보교육을 꾸준히 실시했다. 학생들에게 정보교육의 사교육 절감 효과를 살펴보기 위해 설문조사를 실시하였으며, 사교육을 하는 학생의 비율이 16.2%로 나타났다. 이는 2021년에 실시된 타 설문조사의 사교육 참여 비율로 응답된 66.5% 보다 50.3% 적은 수치를 보여주며 사교육 절감에 효과가 있을 것으로 기대되었다. 사례연구 분석 결과에서 교사는 교육과정의 부재로 인한 강사에 따른 학습 내용이 달라짐을, 학부모는 중요성은 인지하나 학습 내용을 알 수 없다는 지적을 하며 정보교과 및 교육과정의 필요성에 대해 언급했다. 이는 미래 인재 양성을 위해 정보교육은 초등학교에서 독립교과로서 보편적인 교육의 기회가 제공되어야 함을 의미한다.

The government of South Korea discusses ways to expand computer science eduction to solve the digital divide. In-service elementary school teachers are also aware of the need for computer science education, with 77.3% of those who responded positively to the expansion of computer science eduction. The participating ele­mentary school in this study has conducted computer science education for more than an hour per a week since the 1980s. As a result of a survey, the proportion of students taking private education was 16.2%. It shows 50.3% lower than 66.5% of other surveys conducted in 2021, which means the effectiveness in reducing private education when continuous computer science eduction is being conducted in the school system. In the case study analysis, teachers pointed out that the instructional content varies by instructors due to the absence of the national curriculum. The parents recogrdzed the importance of computer science education but did not know the learning content and mentioned the necessity of the national computer science education curriculum. It means that com­puter science education should provide a universal educational opportunity as an independent subject in elementary schools for nurturing future talents.

학생들은 코로나19로 인해 대면수업을 하면서도 항상 원격수업에 대한 준비를 하고 있게 되었다. 하지만 원격수업에 대한 수업 만족도는 학생, 교사에게 높지 않은 것이 사실이다. 만약 가정에서 원격수업을 하더라도 진짜처럼 모여서 수업을 하면 좋겠다는 아이디어는 메타버스를 기반으로 증강현실, 가상현실을 활용하는 가상세계 교육 프로그램의 필요성이 대두되었다. 그러나 교사가 이를 활용해 수업에 적용하려는 연구는 매우 부족하다. 본 연구에서는 초등 과학과 ‘우주’ 영역을 대상으로 메타버스 활용 교육과정을 제시하였다. 메타버스를 구현하기 위해 제페토, 코스페이시스 에듀를 사용하였다. 콘텐츠를 학생들과 함께 제작하고 학교 동료들과 평가를 통한 분석에서, 본 연구는 학습 집중도를 높이고, ‘실재’, ‘개인’, ‘사회’ 영역에서 창의성이 향상된 것으로 나타났다.

Students are always preparing for remote classes while taking face-to-face classes due to COVID-19. However, it is true that the class satisfaction with distance learning is not high for students and teachers. The idea that even if remote classes are conducted at home, it would be nice to have classes together like real ones, the need for a virtual world education program that utilizes augmented reality and virtual reality based on the metaverse has emerged. However, there are very few studies that teachers try to apply them to their classes. In this study, a metaverse application curriculum was presented for elementary science and 'space' domains. To implement the metaverse, ZEPETO and COSPACIS EDU were used. In the analysis of content creation with students and evalu-ation with schoolmates, this study showed that the concentration of learning was increased and creativity im­proved in the 'real’, 'individual', and ’society' domains.