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초⋅중등 학습자의 창의적 문제해결을 위한 메타버스 학습환경 설계원리 개발

Development of metaverse learning environment design principles to enhance creative problem solving for primary and secondary school students

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주제분류교육학

초록

본 연구는 초⋅중등 학습자의 창의적 문제해결을 위한 메타버스 학습환경의 설계원리를 개발하는 것에 목적을 두었다. 설계원리 초안을 도출하기 위하여 선행문헌 및 메타버스 플랫폼 사례 분석, 학습자대상 설문 및 면담, 교수자 대상 면담을 시행하였다. 중학교 2학년 학습자 24명을 대상으로 메타버스학습환경 선호도와 창의적 문제해결, 메타버스 학습환경 구성 및 기능에 대한 설문을 시행하였으며중학교 2학년 학습자 3명과 교수자 6인을 대상으로 면담을 시행하였다. 이후, 세 차례의 전문가 타당화 과정을 거쳐 참여자 상호 이해 및 소통의 원리, 문제 중심의 학습환경 구축의 원리, 실재감과 흥미의 원리, 스케폴딩 제공을 위한 기능 배치의 원리와 같은 4가지 최종 설계원리와 그에 따른 21가지상세 설계지침이 도출되었다. 본 연구를 통해 개발된 설계원리는 창의성 향상을 위한 학습 공간으로서의 메타버스 활용 가능성을 제시하고 있으며, 학습자의 창의적 문제해결력과 문제해결을 위한 의사소통 및 협업 능력 향상을 지원하는 메타버스 학습환경을 설계하고 구현하는데 구체적인 방법과 가이드를 제공한다는 데 의의가 있다. 향후 해당 원리를 활용한 메타버스 학습환경 개발과 그에 따른 외적 타당성 검증, 그리고 학습자 특성을 반영한 보다 구체적인 설계원리 개발에 관한 연구가 필요하다.

Abstract

The purpose of this study was to develop design principles for a metaverse learning environment aimed at fostering creative problem-solving skills for primary and secondary school students. To derive the initial design principles, an analysis of existing literature and metaverse platforms was conducted, along with surveys and interviews targeting learners and instructors. Surveys on preferences for metaverse learning environments, creative problem-solving, and the configuration and features of such environments were conducted with 24 second-year middle school students. Additionally, interviews were conducted with three second-year middle school students and six instructors. Following three rounds of expert validation, four final design principles and 21 detailed design guidelines were established. These design principles include the principles of mutual understanding and communication among participants, the construction of a problem-centered learning environment, the principles of realism and interest, and the arrangement of features for providing scaffolding. The developed design principles suggest the possibility of utilizing the metaverse as a learning space for enhancing creativity and provide concrete methods and guidelines for designing and implementing a metaverse learning environment that supports learners’ creative problem-solving and enhances their communication and collaboration skills. Future research is needed to develop metaverse learning environments using these principles, validate their external validity, and develop more concrete design principles reflecting learner characteristics.

참고문헌 (50)

  1. 강호감, "초등과학영재의 창의적 문제해결력 향상을 위한 융합인재교육(STEAM)프로그램 개발", 영재교육연구, 24(6), pp.1025~1038 (2014)
  2. 메타버스 기반 교수학습모델 개발 연구, "계보경", 한국교육학술정보원, ~, pp.RR 2022-03 (2022)
  3. ), "교육부", 2022
  4. 김영수, "협력 중심의 창의적 지식구성을 위한 융합형 학습환경의 설계 및 효과 분석", 교육정보미디어연구, 18(1), pp.95~119 (2012)
  5. 김지숙, "창의적 문제해결력 향상을 위한 실과 기술영역의 내용 구성", 한국실과교육학회지, 22(3), pp.241~255 (2009)
  6. 김명섭, "초등학교와 중학교 시기 창의성 발달 경향 및 성차 탐색 : 호기심과 독자성을 중심으로", 사고개발, 16(1), pp.47~63 (2020)
  7. 김보민, "창의융합교육을 위한 물리적 환경에 대한 고찰-국내외 학교공간혁신 사례분석을 중심으로-", 청소년시설환경, 18(2), pp.15~26 (2020)
  8. 나일주, "웹기반 가상교육 프로그램 설계를 위한 활동모형 개발", 교육공학연구, 17(2), pp.27~52 (2001)
  9. 배정민, "마인크래프트를 활용한 메타버스 기반 프로그래밍 수업이 창의적 문제해결력과 학습 몰입도, 학업 성취도에 미치는 영향", 교육연구논총, 45(1), pp.5~35 (2024)
  10. 백재순, "메타버스 플랫폼에서의 게임 창작 활동 교육 프로그램 개발-초등 영재 학생을 대상으로", 컴퓨터교육학회 논문지, 26(2), pp.41~57 (2023)
  11. 서미옥, "가상현실과 증강현실에 대한 예비교사의 인식과 태도 및 교육적 활용", 학습자중심교과교육연구, 21(23), pp.109~123 (2021)
  12. 송은지, "가상현실 사이버멀미 완화에 관한 연구", 한국디지털콘텐츠학회논문지, 18(3), pp.429~434 (2017)
  13. 송지혜, "몰입․창의성 공간 메타버스에서의 문학콘텐츠-‘제페토 드라마’를 중심으로", 인문콘텐츠, 66, pp.33~54 (2022)
  14. 송해덕, "창의적 문제해결력의 구성요인과 교수설계원리의 탐색", 열린교육연구, 15(3), pp.55~73 (2007)
  15. 양은별, "메타버스 학습환경에서 동료와 교사 아바타가 학습실재감과 시각적 주의집중에 미치는 효과", 교육정보미디어연구, 27(4), pp.1629~1653 (2021)
  16. 양혜진, "창의교육공간이 대학생의 창의적 능력 향상에 미치는 효과", 한국실내디자인학회 논문집, 28(2), pp.68~82 (2019)
  17. 윤정구, "아두이노를 활용한 프로그래밍 교육이 고등학생의 창의적 문제해결력에 미치는 영향", The SNU Journal of Education Research, 27(3), pp.53~73 (2018)
  18. 윤진영, "메타버스를 활용한 창작 기반 융합교육 프로그램 개발 연구", 한국과학예술융합학회, 39(5), pp.273~283 (2021)
  19. 이다연, "창의적 문제해결(CPS)의 문제 이해 단계를 위한 중등학생용 온라인 지원 도구 개발", 교육정보미디어연구, 27(3), pp.843~874 (2021)
  20. 이다연, "창의적 아이디어 도출을 위한 스캠퍼(SCAMPER)기법 지원 챗봇 프로토타입 개발", 교육공학연구, 38(3), pp.953~981 (2022)
  21. 이민우, "가상현실 콘텐츠 제작 플랫폼을 활용한 메이커 교육이 창의적 문제해결력 및 학습몰입에 미치는 영향", 컴퓨터교육학회 논문지, 23(2), pp.65~72 (2020)
  22. 이상수, "창의적 문제해결을 위한 블렌디드 수업모형 개발", 교육공학연구, 23(2), pp.135~159 (2007)
  23. 이영수, "가상현실 플랫폼에서의 다큐멘터리 스토리텔링에 관한 연구", 한국콘텐츠학회논문지, 17(3), pp.523~531 (2017)
  24. 이재호, "CPS 기반 인공지능 교육 프로그램 개발", 창의정보문화연구, 9(4), pp.135~159 (2023)
  25. 임철일, "창의적 문제 해결을 위한 스마트지원시스템의 수업적용 : 미술대학 수업 사례", 아시아교육연구, 15(3), pp.171~201 (2014)
  26. 임철일, "기업 교육에 있어서 창의적 사고 역량 향상을 위한 설계원리 개발", 교육정보미디어연구, 26(3), pp.477~510 (2020)
  27. 임철일, "공학교육에서의 창의성 증진을 위한 학습환경 설계모형", 교육공학연구, 14(4), pp.3~10 (2011)
  28. 정미선, "창의적 문제해결 관련 변인에 대한 메타분석", 대한사고개발학회, 12(3), pp.21~45 (2016)
  29. 정주연, "메타버스 플랫폼에서의 지속적인 몰입 요소 분석 연구", 한국디지털콘텐츠학회논문지, 23(2), pp.275~283 (2022)
  30. 최보라, "대학생의 창의적 인성과 창의적 문제해결력의 관계에서 학습몰입의 매개효과", 교육과학연구, 51(2), pp.69~90 (2020)
  31. 탁정숙, "가상현실 제작 플랫폼 활용 창의융합수업이 초등학생의 창의적 문제해결력, 21세기 학습자 역량 및 사회과 학습흥미에 미치는 효과", 실과교육연구, 24(4), pp.73~101 (2018)
  32. 한규정, "초등학교에서 VR 과 AR 기반 교육이 창의적 문제 해결력에 미치는 영향", 창의정보문화연구, 8(4), pp.177~186 (2022)
  33. 한형종, "가상현실(Virtual Reality)의 교육적 활용에 대한 예비교사 인식 분석", 컴퓨터교육학회 논문지, 23(5), pp.61~70 (2020)
  34. 한형종, "가상현실 기반 교육용 시뮬레이션 설계원리 개발", 교육공학연구, 36(2), pp.221~264 (2020)
  35. 황요한, "메타버스를 활용한 원격교육 인식 및 만족도 사전조사 : 이프랜드(ifland)앱 사용을 중심으로", 한국콘텐츠학회 논문지, 22(3), pp.121~133 (2022)
  36. 현대웅, "트리즈(TRIZ)창의적 문제해결 방법론의 디자인 교육과정 적용사례 연구", 산업디자인학연구, 14(1), pp.81~89 (2020)
  37. Ayurzana, J., "Analysis of research trends in Korea on creative problem solving", Global Creative Leader-Education & Learning, 13(1), pp.1~27 (2023)
  38. Bricken, M., "Virtual reality learning environments : Potentials and challenges", Acm Siggraph Computer Graphics, 25(3), pp.178~184 (1991)
  39. Chen, Y. L., "The effects of virtual reality learning environment on student cognitive and linguistic development", The Asia-Pacific Education Researcher, 25, pp.637~646 (2016)
  40. Cho, Y., "Effectiveness of collaborative learning with 3D virtual worlds", British Journal of Educational Technology, 48(1), pp.202~211 (2017)
  41. Graessler, I., "Supporting creativity with virtual reality technology", Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design, 1(1), pp.2011~2020 (2019)
  42. Johnson, C. I., "Instructional Techniques to Facilitate Learning and Motivation of Serious Games", pp.119~140 (2017), Springer International Publishing
  43. Mystakidis, S., "Metaverse", Encyclopedia, 2(1), pp.486~497 (2022)
  44. Railean, E. A., "Psychological pedagogy for extended reality in STEMx education", 2020 IEEE International Conference on Teaching, Assessment, and Learning for Engineering, pp.976~979 (2020)
  45. Ritz, L. T., "A framework for aligning instructional design strategies with affordances of CAVE immersive virtual reality systems", TechTrends, 60(6), pp.549~556 (2016)
  46. Rubio, D. M., "Objectifying content validity : Conducting a content validity study in social work research", Social work research, 27(2), pp.94~104 (2003)
  47. Sacks, R., "Construction safety training using immersive virtual reality", Construction Management and Economics, 31(9), pp.1005~1017 (2013)
  48. Sawyer, R. K., "Explaining creativity: The science of human innovation" (2024), Oxford university press
  49. Treffinger, D. J., "Creative problem solving : The history, development, and implications for gifted education and talent development", Gifted Child Quarterly, 49(4), pp.342~353 (2005)
  50. Yang, X., "Examining creativity through a virtual reality support system", Educational Technology Research and Development, 66, pp.1231~1254 (2018)

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