수업시뮬레이션에서 증강현실의 상호작용 방식과 시나리오가 가상실재감에 미치는 영향 (The Effects of Augmented Reality based Interaction and Scenarios on Virtual Presence in Teaching Simulation)

서지정보

· 발행기관 : 부산대학교 과학교육연구소
· 수록지 정보 : 교사교육연구 / 59권 / 4호 / 615 ~ 630페이지
· 저자명 : 김채연, 김국현, 류지헌

초록

이 연구의 목적은 수업시뮬레이션과 같이 상황맥락적인 의사결정을 해야 하는 상황에서 증강현실 기반의 상호작용적인 인터페이스가 가상실재감에 미치는 영향을 검증하기 위한 것이다. 증강현실은 학습자료에 대한 부가정보를 즉각적으로 제공해서 학습내용에 대한 접근성을 높이는 기술이다. 증강현실의 이러한 상호작용적인 특징은 사용자의 흥미와 적극적인 참여를 이끌어낼 수 있으며 가상실재감을 증진시킬 수 있다. 가상실재감은 수업시뮬레이션의 주요 설계 요인 중 하나로, 높은 가상실재감은 학습자의 흥미를 자극하고, 학습 과정에 참여하도록 유도하기 때문에 효과적인 훈련을 할 수 있도록 한다. 수업시뮬레이션에서 주어지는 교실 상황의 정서적인 갈등 수준도 학습자의 가상실재감에 영향을 미치는 핵심 요인이다. 학습자가 가상의 교실 상황에 대해서 높은 스트레스나 위협을 느낄수록 더 많이 몰입하고 상황이 실제적이라고 느낄 수 있다. 이 연구에서는 증강현실 기술을 적용한 모바일 수업시뮬레이션을 개발하고, 시뮬레이션이 제공하는 상호작용 방식과 시나리오에 따라 학습자의 가상실재감이 어떻게 달라지는지를 확인해보았다. 연구대상은 성인 46명(여=27명, 남=19명)으로 평균 나이 25.56세였다. 연구대상자는 증강현실 애플리케이션을 통해 가상학생과 상호작용하는 처치집단(n=23)과 상호작용 과정을 동영상으로 시청하는 통제집단(n=23)으로 무선 할당되어 수업시뮬레이션을 경험하였다. 수업시뮬레이션은 2가지 학생 문제행동 시나리오(수업방해, 학교폭력)로 구성되었다. 수업방해 시나리오는 학생이 책상을 두드려 소음을 내거나 수업과 관련 없는 질문을 하는 등 불필요한 행동으로 수업진행을 방해하는 상황이다. 학교폭력 시나리오는 학생이 협동학습에 참여하기를 거부하며 동료 학생들에 대한 욕설을 하는 등 공격적인 행동을 보이는 상황이다. 학교폭력 시나리오는 수업방해 시나리오보다 상대적으로 높은 수준의 갈등 상황으로 구현하였다. 연구대상자는 각 시나리오를 진행할 때마다 가상실재감(공간실재감, 몰입감, 사실성) 설문에 응답하였다. 분석방법으로는 반복측정 다변량 분산분석이 실시되었으며, 상호작용 방식(상호작용적 증강현실 조건 vs 동영상 제시조건)을 집단 간 변수로, 시나리오(수업방해 vs 학교폭력)를 집단 내 변수로 설정하여 효과 검정을 실시하였다. 그 결과 다변량 검정에서 시나리오에 따른 가상실재감의 유의한 차이가 있었다. 또한 상호작용 방식에 따른 개체 간 효과 검정 결과 증강현실 집단이 동영상 집단보다 유의미하게 높은 몰입감을 지각했다. 시나리오에 따른 개체 내 효과 검정에서는 학교폭력 시나리오가 수업방해 시나리오보다 3가지 가상실재감 하위 변인 모두에서 유의미하게 높게 지각되었다. 이 연구는 모바일 기반의 증강현실 수업시뮬레이션을 개발하고, 증강현실을 적용한 시뮬레이션의 효과적인 설계원리에 대한 논의를 제시했다는 데에 의의가 있다.

영어초록

The purpose of this study was to identify the effects of using an augmented based interactional interface application and video clips on virtual presence in complex decision-making situation like teaching simulations. Augmented reality is one way to increase the accessibility of learning material by providing immediate additional information. This interactional feature increases the sense of virtual presence and learner’s engagement and interest. This study analyzed the between-subject effects in the control group who simply watched video clips and the intervention group who interacted with virtual avatars in an augmented reality. Forty-six participants (male=19, female=27) were randomly assigned to the control group (n=23) and the intervention group (n=23). Two teaching scenarios used in the simulations were learning interruption (lower emotional interaction) and peer bullying (high emotional interaction). Repeated measures using ANOVA were conducted to analyze virtual presence between-subject effect (video clip vs AR simulation) and within-subject effect (learning interruption vs peer bullying). The result in the within-subject effect (scenarios) shows that the peer bullying scenario had a significantly higher virtual presence than the learning interruption scenario. In addition, in between-subject effect (interaction types), the AR application interaction group shows significantly higher on only immersion variable in virtual presence than video clip group. In the within-subject effect (scenarios), the peer bullying scenario was perceived significantly higher in all three sub-variables of the virtual presence than the learning interruption scenario. The significance of this study is to develop augmented reality based teaching simulation and to present a discussion on the effective design principles of augmented reality-based simulation.

참고자료

· 없음