목 차

목 차

그림 차례...iii

표 차례 ...v

I. 서 론...1

1.1 연구 목적 및 방법 ...1

1.2 기대효과 및 향후 연구 ...3

II. 관련 연구...5

2.1 에듀테인먼트 ...5

2.2 ITS (Intelligent Tutoring System)...12

2.2.1 지능형 교육 시스템(ITS)의 개념 ... 12

2.2.2 지능형 교육 시스템(ITS)의 구성 ... 13

2.3 수준별 학습 ...14

2.3.1 개인화 ... 15

2.4 관련 시스템 ...17

2.4.1 국내 ... 17

2.4.2 해외 ... 18

III. 시스템 설계...20

3.1 설계 방향 ...20

3.1.1 학습 내용 ... 21

3.1.2 문제 생성 및 출제 ... 21

3.2 시스템 구조 ...23

3.2.1 인터페이스 모듈 ... 24

3.2.2 학습자 모듈 ... 25

3.2.3 교수 모듈 ... 25

3.2.4 전문가 모듈 ... 25

3.3 시스템 구성 ...32

IV. 시스템 구현...39

4.1 시스템 구현 환경 ...39

4.2 시나리오 ...40

4.2.1 게임 초기 화면 ... 40

4.2.2 최초(처음) 학습자 ... 41

4.2.3 기존 학습자 ... 42

4.2.4 주(main) 게임 ... 43

4.2.5 게임 설명 화면 ... 48

V. 결론 및 제언...50

참고문헌 ………... 52

논문초록 ………... 56

Abstract ……….. 58

그림 차례

[그림 II-1] 교육용 게임의 특성 ... 6

[그림 II-2] 오락용 게임의 특성 ... 7

[그림 II-3] ITS의 영역 ... 13

[그림 II-4] ITS의 구성도 ... 13

[그림 II-5] Bookworm 게임 실행 화면 ... 19

[그림 III-1] 클라이언트/서버 방식의 네트워크 구성도... 23

[그림 III-2] ITS 시스템 구성도... 24

[그림 III-3] Event 발생 순서도 ... 26

[그림 III-4] 문제 생성, 추출 모듈 처리구조... 27

[그림 III-5] Database 설계 ... 27

[그림 III-6] 테이블 구조... 28

[그림 III-7] 모바일 게임 화면 설계... 29

[그림 III-8] 화면 상태 전이도... 31

[그림 III-9] 모바일 게임의 전체 흐름도... 32

[그림 IV-1] 초기 화면... 40

[그림 IV-2] 학습자 등록... 41

[그림 IV-3] 진단 평가 및 결과... 42

[그림 IV-4] 단어 추가 ∙ 전송 화면... 43

[그림 IV-5] 게임 진행... 44

[그림 IV-6] 단어를 맞췄을 때, 틀렸을 때 ... 45

[그림 IV-7] pause 화면... 45

[그림 IV-8] 예문 제공... 46

[그림 IV-9] 80점 미만 ∙ 80점 이상 학습 진행, 종료 선택 ... 47

[그림 IV-10] 학습 종료... 48

[그림 IV-11] 게임 설명 ... 49

표 차례

[표 II-1] 교육용 게임 유형별 교수-학습 효과... 9

[표 II-2] 모바일의 교육적 활용 가능성 ... 10

[표 II-3] 세게 게임 시장 규모 및 전망 ... 11

[표 II-4] 권역별 모바일 게임 시장 규모 및 전망 ... 11

[표 II-5] 개인화 학습과 전통적인 학습의 비교 ... 16

[표 III-1] 학습 교과, 대상, 내용, 게임 유형 선정... 21

[표 III-2] 문제 생성 및 출제 규칙... 21

[표 III-3] 필요 화면 구성... 30

[표 III-4] 진단 평가 출제의 예... 34

[표 III-5] 한 Level 게임 학습 후 점수... 35

[표 III-6] 누적 점수에 따른 학습 보상(이모티콘) ... 37

[표 III-7] 게임에서 제공하는 예문의 예... 38

[표 IV-1] 시스템의 구현 환경... 39

I. 서 론

1.1 연구 목적 및 방법

정보화 사회로 접어들면서 컴퓨터, 모바일기기 등의 보급이 기하급 수적으로 늘어나 1인 1 PC 시대가 도래되었다. 우리는 컴퓨터를 사용 하여 문서를 작성하고, 정보를 얻고, 홈페이지를 관리하고, 게임을 하 고, 편지(e-mail)를 보내기도 한다. 뿐만 아니라 전 세계 사람들과 동시 간 채팅도 가능하다. 컴퓨터를 활용하여 정보를 획득하는 기능들은 최 근 핸드폰, PDA등의 모바일 기기에서도 급속히 발전되고 있다.

모바일 기기의 보급은 국내의 경우 2000년 2,681만 명에서 2005년 3,834만 명으로 2005년 시내 전화 가입자보다 1,500만 명 많은 수치를 보이고 있다. 이것은 우리 국민을 4,800만 명 기준으로 1인 1 Mobile 시대가 멀지 않음을 보여주고 있다. [31] 이렇게 모바일 환경은 우리의 일상 생활에 필수품이 되고 있고, 특히 초.중.고 학생들에게는 ‘모바일 중독’수준으로 애용되고 있으며, 통화 수단뿐만 아니라 스케줄 관리를 비롯해 사진 찍기, MP3, 게임, 메일 보내기, 홈페이지 관리 등 다양한 수단으로 이용하고 있다.

따라서, 이렇게 학생들에게 필수품이 되어가고 있는 모바일기기를

통하여 흥미 있는 학습 컨텐츠를 제공한다면, 학습에 많은 도움이 될 수 있을 것이다. 다만, 학생들의 지속적인 활용을 유지하기 위해서는, 학습이라는 주제로 접근하기 보다는, 게임이라는 매개체를 통함으로써 흥미위주라는 점을 강조하면, 보다 학습에 상승 효과를 얻을 수 있을 것이다. 이는 교육용 게임이라는 에듀테인먼트(edutainment)의 한 분야 로서 많은 연구가 진행되고 있다. [14]

이러한 교육용 게임에 관한 연구는 긍정적인 결과도 많지만, 해소 하여야 할 문제점들도 존재 하는데, 대표적인 문제점들은 다음과 같다.

첫째, 기존에 개발되었던 모바일환경 기반의 게임들은 학습적 요소가 지나치게 강하여 학습자의 흥미를 저해하는 경향이 있다. 둘째, 대부분 의 경우 수준별 학습이라는 중요한 요소를 고려하지 않고 모든 학습자 에게 동일한 학습물을 제시하고 있다. 셋째, 문항 출제 유형(O, X 퀴 즈)에 있어서 한계를 보여주고 있으며, 학습에 대한 보상도 충분치 않 다. [6, 10]

본 논문에서는 이러한 문제점들을 해소함으로써, 보다 효과적인 모 바일 환경에서의 교육용 게임을 개발하고자 한다. 이러한 시스템을 개 발하기 위해서는 본 연구에서는 다음과 같은 요소들을 기반으로 접근 하였다. 첫째, 에듀테인먼트의 한 분야인 교육용 게임의 이론적 배경 및 필요성을 선행 연구하여 가장 학습에 효과적인 게임 유형을 선택한 다. 둘째, 수준별 학습이 가능하도록 지능형 교육시스템 (Intelligent Tutoring System: ITS)를 연구하여, ITS의 지능적 교육 기법들을 시스템

개발에 적용한다. 셋째, 시스템의 개발영역을 중학교 영어 어휘 학습으 로 선정하고, 이를 위해 중학교 영어 교과서를 분석하여 문제를 추출 하고 구성한다. 넷째, 국내∙ 외 연구 사례를 통해 본 연구에서 개선해 야 할 다양한 학습자 보상을 살펴보고 학습자의 지속적인 동기 유발이 가능하도록 게임 시나리오에 추가한다.

1.2 기대효과 및 향후 연구

본 연구의 결과로 기대되는 효과는 다음과 같다.

첫째, 시스템의 개발환경을 학습대상자인 중학생이 가장 선호하는 모바일 기기인 휴대폰으로 선정 함으로서 시간과 장소에 구애 받지 않고 항상 학습이 가능할 수 있을 것이다. 둘째, 학습자의 수준을 고려한 수준 별 학습이 가능할 것이고 모바일 수준별 학습을 위한 개발 사례로 관련 분야에서 선행 연구가 될 수 있을 것이다. 셋째, 다양한 학습자 보상 방 법으로 학습자의 흥미 및 동기 유발에 연구 사례가 될 것이다. 넷째, 모 바일기기의 교육적 활용 가능성, 특히 영어 어휘 학습을 모바일 시스템 으로 개발 가능하다는 점을 제시할 수 있다.

본 연구에서는 우선적으로 다음과 같이 구현의 범위를 제한하였으며, 추후연구에서는 이러한 제한점의 범위를 지속적으로 확대 발전시켜야 할

것 이다. 첫째, 문제영역은 중학교 2학년의 영어 교과서 어휘로 한정하였 다. 둘째, 실제 모바일 기기에 적용하기에는 이동통신사의 허용문제 등이 존재함에 따라, 본 연구에서는 자바 애플릿으로 구현한다. 셋째, 학습자 를 대상으로 실제 적용 및 평가되지 않는다.

II. 관련 연구

본 장에서는 교육용 게임개발을 위한 기반기술 및 필수적인 개념을 중 심으로 기술한다. 본 장의 구성은 첫째, 교육용 게임의 기본개념 및 다 양한 형태를 소개하고, 둘째, 교육용 게임의 보다 지능적 요소의 강화를 위하여 인공지능 기반의 지능형 교수시스템 (Intelligent Tutoring System)에 대하여 기술한다. 셋째, 개별화된 학습을 구성하기 위하여 수 준별 학습의 개요에 대하여 설명하고, 마지막으로 이 분야의 연구사례를 파악하기 위하여 국내외에서 연구되고 있는 대표적 시스템들을 비교 분 석 하였다.

2.1 에듀테인먼트

2.1.1 에듀테인먼트의 개념

에듀테인먼트는 교육(education)과 오락(entertainment)을 합성한 용어로, 교육적 요소와 오락적 요소가 함께 포함되어 있으면서 교육적 효과와 오 락적 효과라는 두 가지 목적을 표방하고 있다. [18] 에듀테인먼트의 활용 분야로는 교육용 애니메이션, 교육용 영화, 교육용 게임 등이 있으며 컴 퓨터의 보급으로 교육용 게임의 공급 및 수요가 점차 늘어나고 있는 추 세이다. [5]

2.1.2 교육용 게임

교육용 게임은 에듀테인먼트의 개념에 따라 게임에 교육적 요소를 넣 은 게임 장르인 ‘게임의 교육매체화’, 학습 효과를 높이기 위해 게임과 같은 엔터테인먼트 요소를 가미한 ‘교육상품의 게임화’ 두 가지로 분류 할 수 있다. ‘게임의 교육매체화’의 예로는 세계지도 게임, 토플 게임 등 이 있고 ‘교육상품의 게임화’는 학습지 및 교육 사이트 등이 있다. [12]

교육용 게임은 일반 오락용 게임과 마찬가지로 사용자의 입장에서는 일단 재미를 추구한다는 점에서는 동일한 게임 범주에 포함되며, 부수적 인 결과로서 ‘배움’이 발생한다는 데에 그 차이가 있다. [12] [그림Ⅱ-1]

[그림 II-1] 교육용 게임의 특성

그러나 엄밀하게 말해서 이러한 ‘배움’은 교육용 게임만의 독자적인 특성으로 간주되어서는 안될 것이다. 왜냐하면 모든 게임은 본질적으로

교육적이라 할 수 있기 때문이다. 즉 게임이란 문제해결을 위해서 사용 자가 적극적으로 창조성을 발휘해야만 하고, 게임 진행의 결과가 피드백 됨으로 인해 사용자는 자기가 한 선택의 결과를 경험하고 이를 통해 교 훈과 배움을 얻게 되어있다.

결국 오락용 게임이라 할지라도 단순히 재미만을 추구하는 것으로 끝 나는 것이 아니라, 부수적인 결과로서 특정 ‘경험’이 발생하는 것이고, 이 경험의 내용에 어느 정도의 자각과 성찰이 존재하느냐에 따라 교육적 인 효과가 발생하는지 여부를 가릴 수 있을 것이다. 오락용 게임에도 다 양한 결과, 즉 ‘경험’이 발생하지만 이에 대해 특별한 관심이 표명되지 않는다는 데에 차이가 있는 것이다. [12] [그림Ⅱ-2]

[그림 II-2] 오락용 게임의 특성

2.1.3 교육용 게임의 분류

교육용 게임 중 컴퓨터 게임은 다양한 유형이 있고 유형에 따라 게임 의 효과가 다르다. 따라서 학습자의 흥미와 수준, 학습 주제 등을 고려하 여 게임 유형을 결정하고 게임을 작성하면 게임 효과를 극대화할 수 있 다. 다음은 [표Ⅱ-1]은 교육용 게임의 유형으로서, 다양한 게임 유형이 있으며 교수-학습의 효과가 다르다. [11]

[표 II-1] 교육용 게임 유형별 교수-학습 효과

유형 개념 및 특징 교수-학습 효과

액 션

/ 아 케 이 드

• 키 조작이 비교적 간단

• 사건 해결 시, 학습적 보상이 주어짐

• 단계별로 세분화된 학습 내용을 제시하 기에 적합

• 난이도에 따라 단계별 진행이 가능

• 가상 공동체를 활용가능

• 순발력과 판단력 학습에 도움

• 반복학습, 개념학습 효과

• 수준별 학습이 가능

어 드 벤 처

• 정해진 선형적 줄거리에 따라 진행

• 주변 환경, 소지품, 대화를 활용하여 문 제를 해결해나감

• 퍼즐/보드 요소가 활용됨

• 가상 공동체를 활용 가능

• 사회, 수학, 과학 등 원리를 추리 하는데 효과적

• 학습과제를 교육과정대로 배치하 여 교사가 의도한 교육효과가 가능

보 드

/ 퍼 즐

• 주된 흥미요소는 규칙

• 단계별로 세분화된 학습 내용을 제시하 기에 적합

• 난이도에 다른 단계별 진행이 가능

• 개념, 어휘 학습 효과

• 수학적 사고학습의 효과

• 나열형이 평가 학습에 유리

• 수준별 학습이 가능

롤 플 레 잉

• 캐릭터를 통해 주어진 임무를 수행

• 판타지, SF, 역사, 현대 등 다양한 배경

• 학습과제 해결 시 경험과 능력치 상승

• 윤리, 역사 학습에 유리

• 협동/경쟁적으로 문제 해결

• 주제별 학습 가능

시 뮬 레 이 션

• 가상 체험 기회를 통해 목적 달성

• 전략, 육성, 경영, 비행 등으로 구분

• 비선형적 방식으로 게임의 과정이 곧 학 습

• 가상 공동체를 활용 가능

• 모든 분야에 적용 가능

• 체험의 기회가 곧 학습

• 상황에 대한 판단력 증진

• 학습자의 생각과 특징이 많이 반 영됨

2.1.4 모바일 게임

모바일 게임은 사용자의 플랫폼에 따라 휴대용 게임기, 휴대폰의 무선 인터넷 게임, PDA용 게임 등으로 구분된다. [6, 9] 또한 모바일 게임은 모 바일기기의 특성을 고려하여 작성하는 것이 바람직하며, 모바일 기기의 교육적 활용 가능성은 다음 [표Ⅱ-2] 과 같다. [13]

[표 II-2] 모바일의 교육적 활용 가능성 모바일 장점 요소 교육적 활용 가능성

이동성

학습자들의 정확한 위치를 파악, 지역에 맞는 학습 - 현장 체험 학습 적용 가능

- 사회과 견학 활동 및 인문지리 영역 - GPS 활용 가능

휴대성

학습 도구의 휴대 용이성

- 초보자들도 쉽게 참여할 수 있는 쉬운 플레이어 조작

- 휴대하면서 학습지원도구로서 활용 가능성

즉시성

즉각적인 피드백 제공 - 전문가의 학습정보 제공

- 교육적 목적에 의한 단시간 내에 학습 가능

개인성

SRM(student relationship management) - 학생의 학습관리 정보 열람 - 간단한 개인평가

- SMS의 실시간 학습 정보 제공

정보의 접근 용이성

학습 정보에 쉽게 접근(Any where, Any time) - 자기주도적 학습 지원

- 문제해결학습 가능

가. 모바일 게임 현황

세계 게임 시장의 규모는 2004년 394억 달러, 2005년 431억 달러로 집 계되고, 2010년에 약 2배인 802억 달러에 달할 것으로 전망된다. [표Ⅱ-3]

[표 II-3] 세게 게임 시장 규모 및 전망

(단위 : 백만 달러)

0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000

2005 2006 2007 2008 2009 2010

모바일 게임 시장은 향후 약 5년 동안 10배로 늘어날 것으로 추산한다.

미국을 중심으로 한 미주권, 유럽권, 아시아권 세 권역으로 시장이 형성 되어 있고 모바일 사용자가 늘어나는 만큼 모바일 게임 시장의 규모도 커질 것으로 전망된다. [8] [표Ⅱ-4]

[표 II-4] 권역별 모바일 게임 시장 규모 및 전망

(단위 : 백만 달러)

권역 구분 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

모바일 306 640 1,130 1,596 2,020 2,396 2,877 미주 전체 13,395 13,918 16,047 19,162 20,813 22,121 23,018

모바일 458 1,107 1,910 2,672 3,403 3,721 4,579 유럽 전체 10,988 11,987 14,067 16,909 19,110 20,733 22,548

모바일 310 898 1,712 2,576 3,486 4,171 5,080 아∙ 태

전체 7,375 8,483 10,798 13,147 15,649 18,039 19,836

2.2 ITS (Intelligent Tutoring System)

2.2.1 지능형 교육 시스템(ITS)의 개념

지능형 교육 시스템(ITS)이란 CAI(Computer Assisted Instruction)의 개념 에 인공지능적 요소를 결합한 이론이다. 컴퓨터가 발전됨에 따라 컴퓨터 를 교육에 접목하려는 연구노력의 일환으로 CAI 이론이 대두되었는데, CAI란 ‘컴퓨터를 활용한 교수-학습 방법’으로 정의된다. [24, 25]

CAI와 ITS는 인공지능 개념의 도입여부로 쉽게 구분될 수 있다. 예를 들어, 학생이 이미 학습에 필요한 문제들을 컴퓨터에 저장하여 그 문제 를 기반으로 생성된 코스웨어(Courseware)를 사용하여 학습한다면 이는 CAI기반의 학습시스템이고, 학습하고자 하는 이론의 개념을 시스템에 저 장하고 학생의 수준에 따라 저장된 개념에 따라 시스템이 파생된 문제를 출제하도록 하는 것이 ITS를 활용한 개념이라 볼 수 있다. ITS를 설계하 고 개발하는 일은 인공지능과 심리학 및 교육학의 공통분야에 속하며, 이들 세 분야의 공통 분야를 인지 과학이라 한다[그림Ⅱ-3]. ITS는 이들 세 분야의 상호 협력 분야라고 할 수 있다. [3, 26]

[그림 II-3] ITS의 영역

2.2.2 지능형 교육 시스템(ITS)의 구성

지능형 교육 시스템의 일반적인 구성요소는 인터페이스 모듈, 학습자 모듈, 교수 모듈, 전문가 모듈이 있다. [4, 27] [그림Ⅱ-4]

[그림 II-4] ITS의 구성도

학습자 모듈이란 학습자의 지식 수준이나 학습자 오류 등을 나타내는 학습자 모델과 학습자 모델을 추론하는 학습 진단 과정으로 구성된다.

학습 진단을 수행하려면 학습자의 학습상태를 통계 또는 확률 이론을 활 용하여 진단한다. [16, 19]

전문가 모듈이란 교육 목표에 합당한 내용의 지식을 전문가의 조언을 통해 지식화(Knowledge Base)를 하고, 시스템이 운용될 시 특정 상황에 적합한 지식의 생성 및 관리를 한다. [18]

교수 모듈이란 인터페이스 모듈로부터 입력 받은 학습자의 지식을 바 탕으로 학습자의 수준을 결정한 학습자의 상태를 참조하여 어떤 학습 내 용을 어떤 방법으로 언제 제시할 것인가를 결정하는 모듈이다. [6]

인터페이스 모듈이란 학습자와의 실질적인 의사소통이 가능하게 하는 모듈로서 학습자와 시스템간의 입출력 정보를 교환한다. 학습자가 사용 하기 편리하고 쉽게 입력할 수 있는 인터페이스를 제공한다. [7, 20]

2.3 수준별 학습

최근 학습자 개개인의 능력에 적합한 학습 지원을 ‘수준별 학습’으로 분류하고 있다. 지능형 교육 시스템에서는 이러한 수준별학습을 지원하 기 위한 방안으로 다양한 인공지능의 기법을 도입하고 있다. 즉, 수준별

학습을 가장 우선적인 방법으로는 학습자개개인의 학습 상태를 측정하는 것이 필수적이다. 지능형 교육시스템에서는 학습자 모델링을 통해 학습 자 개개인의 학습상태를 측정하며, 이를 통해 학습자 개개인에 적합한 학습을 지원한다. [21]

2.3.1 개인화

정보통신 분야가 발전하면서 개인화(Personalization)라는 개념이 대두되 고 있다. 개인화는 학습자 개인의 학습정보를 바탕으로 원하는 학습 컨 텐츠를 제공해주는 것을 말한다. 이때 학습자는 1:1로 교수-학습 하는 효 과를 얻을 수 있다. 일반적으로 학습자는 같은 교수-학습 경험을 갖고 있더라도 서로 다른 학습 진도, 흥미를 보이며 학습하는 방법과 해결하 는 방법 또한 다르다. [1, 22]

가. 개인화 학습의 필요성

학습자들은 각각 개인차가 있으며 이 점을 인정하지 않는다면 획일적 인 교육이 될 수 밖에 없다. 즉, 특정한 학습자만을 고려한 교육이 될 수 밖에 없다는 것이다. 인간의 잠재적인 능력과 개인이 지니고 있는 특성 은 차이가 대단히 크기 때문에 다양성을 무시하거나 획일화 하려는 시도 는 매우 어리석은 일이다. (Flecher, 1978) 그러므로 이러한 개인차를 인정 하고 수업 자료와 방법에 있어서 다양한 학습 기회의 확대를 요구하고 있다.

교육의 기회는 균등 되어야 하기 때문에 개인화 학습은 필수적이라고 할 수 있다. 또한 수요자인 학습자의 수준을 고려하여 각각 다른 특성에 맞게 교수-학습을 구성한다면 효율적인 교육이라 하겠다.

나. 개인화 학습과 전통적 학습의 비교

전통적인 교수-학습과 개인화 학습은 다양한 차이를 보인다. 두 학습 을 비교해보면 다음과 같다. [2] [표Ⅱ-5]

[표 II-5] 개인화 학습과 전통적인 학습의 비교 종류

영역 개인화 학습 전통적 학습

학습 과정 학생 자신이 수업을 주도하여 적 극적으로 참여한다.

교사의 주도 아래 일률적인 수업전개 절차에 따라 학습 한다.

교수 매체 및 자료

다양한 교수-학습 자료가 제공됨 으로써 자기 주도적이고 자기 학 습에 부합된다.

일률적인 수업진행에 따라 교수 매체를 사용하고 학습 자료를 제공한다.

평가와 피드백

개개인이 행한 모든 학습 활동 및 목표의 성취여부를 측정하는 것으 로 형성 평가가 가능하며, 실패한 목표에 대한 재 학습 및 보충학습 의 기회가 주어진다.

모든 학생을 상대로 일정한 시기에 동일한 문제로 평가 하여 학업성적을 산출한다.

교수 방법 각기 다른 다양한 학습법 설명, 강의식 일제 학습

특 징 학습자 각자가 가진 특성이나 개

인차를 고려한다. 소수의 학생을 위한 교육

2.4 관련 시스템

2.4.1 국내

가. 모바일 컴퓨터 학습

국내에서도 교육용 모바일 게임에 관한 연구가 계속되고 있다. 2005년 공주교육대학원에서 ‘효과적인 컴퓨터 학습을 위한 모바일 게임 컨텐츠 의 설계 및 구현’이라는 제목의 석사논문이 발표되었다. 저자 윤을재는 이 논문에서 중학교 컴퓨터 과목을 모바일상에서 학습하기 위한 컨텐츠 를 구현하였다. 이 시스템은 애니메이션을 사용하여 구현하였고, Emulator 를 사용하여 모바일상에서 구현하였으며, 중학생들에게 실제로 적용하였 다. 그러나, 문항 출제 유형이 O, X에 국한되어 있고 문항의 길이가 너무 길며, Level 분리 방법이 나와있지 않다는 제한 점이 있다. [6]

나. 지능형 모바일 영어 학습

이영석(외 2인)은 ‘모바일 영어 학습을 위한 지능형 교육 시스템의 설 계 및 구현’ 논문에서 개별 적응 검사 결과를 바탕으로 학습자의 개별적 인 수준에 부합된 모바일 영어 학습이 가능한 지능형 교육 시스템을 설 계하였다. 이 시스템은 문항 반응 이론에 따라 학습자의 수준을 나누고 이에 따른 문제를 생성하여 제시한다. 전반적으로, 학습자 수준을 반영할

수 있다는 장점이 있지만 영어 듣기평가 위주라는 단점이 있다. [10]

2.4.2 해외

가. The Prime Climb

The Prime Climb은 6, 7년 학생들의 수학 과목 중 인수분해 학습을 돕기 위해 게임이다. 이 게임은 파트너와 함께 진행하는 2인용 네트워크 게임 으로, 2명의 학습자는 숫자로 만들어진 산의 정상을 정복하도록 되어있는 데 이때 인수분해 개념을 활용해야 한다. 캐릭터를 활용한 애니메이션 요소를 사용하여 구현함으로 학습자의 흥미를 높일 수 있고 ‘인수분해’

라는 수학의 어려운 개념을 게임으로 학습할 수 있다는 장점이 있다. 반 면 2명이 있어야 게임을 시작할 수 있고 학습자가 게임을 진행하지 않고 계속 힌트를 요구하여도 시스템은 제어하지 않고 힌트를 제공한다는 단 점이 있다. [23]

나. Book Worm

하나의 상자에 알파벳이 들어가고 랜덤으로 상자들이 배치되면 주변에 있는 알파벳을 연결하여 단어를 만드는 컴퓨터 게임으로 순차적으로 연 결한 단어가 의미 있어야 한다. 단어를 맞췄을 경우 애벌레 캐릭터가 단 어의 의미를 설명해준다. 연두색 보너스 상자 알파벳이 있어 해당 상자

가 포함된 단어를 연결시키면 힌트를 얻을 수 있다. 맞춘 단어들로 상자 들이 제외되면 알파벳 상자들은 아래로 진행된다. 애벌레 캐릭터를 누르 면 한 줄이 내려오고 알파벳 상자들이 섞인다. 빨간색의 알파벳 상자가 바닥에 닿으면 게임이 종료된다. 저 학년들의 영어 단어 학습을 효과적 으로 할 수 있다. 하지만 시간 제한이 없어서 지루한 면이 있다. [28]

[그림 II-5] Bookworm 게임 실행 화면

※ 해당 프로그램을 http://www.popcap.com/에서 받아 설치

III. 시스템 설계

3.1 설계 방향

본 연구에서 제시하는 행맨(Hangman)을 적용한 교육용 모바일 영어 학습 게임의 설계 방향은 다음과 같다.

첫째, 수준별 학습 즉, 학습자 중심의 게임이 가능하도록 학습자를 개 별화하여 학습자 모델링하고, 그에 따른 게임 학습을 구성한다.

둘째, 학습자의 흥미를 고려하여 기존의 행맨(Hangman) 게임을 모바일 에 구현하되 학습 요소와 게임 요소를 적절히 구성한다.

셋째, 재 학습 시 기존의 학습자 정보를 활용하여 지속적인 학습이 가 능하도록 학습자 정보를 구성한다.

넷째, 학습자가 원하는 문제를 구성할 수도 있게 구현한다.

다섯째, 학습에 필요한 문제의 구성은 학습자 대상을 고려하여 교과서 를 대상으로 추출한다.

여섯째, 영어 어휘 학습에 효과적인 단어 맞추기 형태의 게임 유형을 선택하여 학습을 구성한다. [17]

3.1.1 학습 내용

행맨(Hangman)을 적용한 교육용 모바일 영어 학습 게임의 시스템의 해당 교과와 대상 학년, 게임 유형을 이와 같이 선정하였다. [표Ⅲ-1]

[표 III-1] 학습 교과, 대상, 내용, 게임 유형 선정

교 과 대 상 게임 유형 학습 내용

영어(English) 중학교 2학년 단어 퍼즐 전체 과 단어

3.1.2 문제 생성 및 출제

앞에 제시된 학습 내용을 기본으로 게임을 구성할 때 문제 생성 및 출 제는 다음과 같다. [표Ⅲ-2]

[표 III-2] 문제 생성 및 출제 규칙

1. 문제 생성

‹ 중학교 영어 교과서를 분석하여 단어를 추출한다.

- 분석 방법 : 교과서의 단어 빈도수를 이용하여 해당 단어 추출.

- 분석 결과 : .txt 문서로 작성(text화)

- Level 화 : 단어의 빈도수를 이용하여 1 ~ 10 Level로 나눈다.

2. 문제 출제

‹ 추출된 단어를 Level별 random 출제한다.

- 단어는 Level별로 random하게 출제하되 한 Level의 모든 단어가 1회는 반드시 학습되게 출제한다.

(이때 학습자가 단어 학습 후 정보를 학습 정보 테이블에 저장한다.) - 2회 이상 출제 시 저장된 학습 정보 테이블을 바탕으로 출제하되,

맞춘 횟수/시도 횟수의 백분위가 하위 20%인 문제는 2번, 나머지는 1번의 비율로 random 출제한다.

‹ 학습자가 필요한 단어를 추가할 수도 있다.

- 학습자 입력 단어는 별도의 Level(Level 11)로 분리한다.

3.2 시스템 구조

시스템은 기본적으로 클라이언트/서버 방식으로 구성된다. [그림Ⅲ-1]

[그림 III-1] 클라이언트/서버 방식의 네트워크 구성도

본 논문에서 제안하는 ITS 시스템의 구성은 다음과 같다. 학습자는 모 바일을 통해 ITS 시스템에 접근 할 수 있고, 인터페이스 모듈은 각각의 다른 모듈과 학습자를 연결시켜주는 역할을 한다. 학습 모듈은 학습자 정보를 바탕으로 학습자를 모델링하고, 교수 모듈은 진단 평가를 제출하 거나 메인 학습을 결정한다. 전문가 모듈은 학습 내용을 구성과 재 구성 을 담당한다. [15] [그림Ⅲ-2]

[그림 III-2] ITS 시스템 구성도

다음은 ITS 시스템 구성도의 각각의 모듈을 설명한 것이다.

3.2.1 인터페이스 모듈

다수의 개인 학습자가 모바일을 이용하여 게임 학습하고자 모바일에 접속하면 인터페이스 모듈은 학습자 등록을 비롯한 학습자 정보 입력이 가능하도록 형태를 구성하여 학습자에게 제공하고 학습자로부터 입력 받 은 정보를 학습자 모듈에게 전달하거나 교수 모듈에서 제공하는 게임 학 습을 학습자에게 제공해주는 역할을 한다.

3.2.2 학습자 모듈

인터페이스 모듈로부터 제공받은 학습자 정보를 바탕으로 학습자 모델 링을 한다. 학습자 정보는 학습자에게 제시된 진단 평가의 결과와 학습 자의 선행 학습 정도를 바탕으로 한다. 또한 주(main) 게임 학습 후 학습 자의 학습 오류 정보도 저장된다. 이 학습자 모듈은 각 개인의 학습자에 게 적합한 형태의 학습을 구성하는데 필수적 요소이다.

3.2.3 교수 모듈

교수 모듈에서 주요한 두 가지 기능은 진단 평가와 주(main) 게임을 계획하고, 제공하는 것이다. 고로 교수 모듈은 학습자 모듈에서 모델링 된 결과에 따라 학습을 구성하고 제공하는데 이때 전문가 모듈에서 분석 한 결과를 바탕으로 계획한다. 교수 모듈은 각 학습자에게 랜덤 방식의 진단 평가를 제시하고 그에 따라 학습자 모듈에서 학습자 모델링 결과가 나오면 그 결과를 바탕으로 주(main) 게임을 구성하여 제시한다. 주 (main) 게임의 결과가 80%이상이면 다음 레벨의 학습을 제시하고 미만이 면 기존 레벨의 학습을 유도한다.

3.2.4 전문가 모듈

전문가 모듈에서는 문제 DB를 분석하여 학습 단어를 구성하고 제공하 며 학습 정보 DB를 바탕으로 학습자 수준에 따른 문제를 구성하거나 틀 린 문제를 다시 게임 학습 시 문제 구성에 포함시키는 등의 일을 한다.

또한 이벤트 발생순서에 따라 각 모듈에서는 다음과 같은 역할을 수행 한다. [그림Ⅲ-3]

[그림 III-3] Event 발생 순서도

본 논문에서 제시하는 교육용 모바일 게임에서 고려해야 할 부분은 문 제를 생성하고 추출하는 처리 모듈이다. 앞에서 제시된 문제 출제 로직 을 바탕으로 구성된 문제 생성• 추출 모듈의 구조는 다음과 같다. [그림

Ⅲ-4]

[그림 III-4] 문제 생성, 추출 모듈 처리 구조

해당 정보는 읽기 쉽고, 수정이 용이한 DB 형태로 설계하는 것이 편 리한데, 본 논문에서 제시한 교육용 모바일 게임에서 학습 정보와 학습 자 정보, 문제 정보, 점수 정보의 DB 설계와 테이블 구성은 다음과 같다.

[그림Ⅲ-5] [그림Ⅲ-6]

[그림 III-5] Database 설계

[그림 III-6] 테이블 구조

모바일 화면의 크기는 제한적이기 때문에 많은 정보를 최대한 간단하 게 표현하는 것이 중요하다. 그러므로 화면 크기를 고려한 주(main) 게임 의 화면 설계는 다음과 같다. [그림Ⅲ-7]

[그림 III-7] 모바일 게임 화면 설계

가. Level 표시 : 학습 Level 상태를 표시한다.

나. 발음 듣기 : 해당 단어의 발음을 들려주되 단어 학습이 끝난 후 활성화된다. 다시 듣고 싶은 경우 ‘*’ 버튼 누른다.

다. 애니메이션 : 게임의 진행 상황을 보여주는 부분으로 6번의 기회에 따른 동작 그림이 제공된다.

라. 남은 시간 : 각 단어마다 30초의 시간이 주어지는데 경과 시간을 표시한다.

마. Hint : 6번의 기회 중 3번째부터 힌트를 제시한다. 품사나, 해당 단어를 묘사하거나 마지막 기회에서 한글 뜻을 제시한다.

바. 단어 출제 : 처음에는 실제 해당 단어의 길이만큼 지시선이 표시되고 학습자가 해당되는 알파벳을 입력했을 때 지시선이 해당 알파벳으로 바뀐다.

사. 예문 제시 : 처음에는 비활성화 되어 있고 학습자가 단어 게임 중간 힌트로 예문을 볼 수 있다.

아. 학습자 입력 : 학습자가 입력하는 알파벳을 보여준다.

자. 이모티콘 : 학습자 보상 부분으로 학습자의 누적 점수(Score)에 따라 해당 이모티콘이 부여된다.

차. 문제 횟수 : 한 Level에 10문제가 출제되므로 해당 문제가 몇 번 째 인지 표시한다.

주(main) 게임을 제외한 나머지 필요한 화면은 다음과 같다. [표Ⅲ-3]

[표 III-3] 필요 화면 구성

가. 행맨(Hangman) 초기 화면

나. 학습자 정보 입력 화면(초기 등록) 다. 진단 평가 화면

라. 기존 게임 Loading 화면 마. 게임 진행 화면(6단계 분리) 바. 학습 결과 화면

사. Score board 아. 단어 추가 화면

이 화면들 구성하고 이에 따른 화면 상태 전이도를 설계하면 다음과 같 다. [그림Ⅲ-8]

[그림 III-8] 화면 상태 전이도

3.3 시스템 구성

3.3.1 전체 흐름도

행맨(Hangman)을 적용한 교육용 모바일 영어 학습 게임의 전체 흐름 은 아래와 같다. [그림Ⅲ-9]

[그림 III-9] 모바일 게임의 전체 흐름도

최초(처음) 학습자와 기존 학습자는 구분되며 초기 화면에서 선택할 수 있다.

최초 학습자는 학습자 등록을 한 후 진단 평가를 반드시 거쳐야 실제 게임을 시작 할 수 있다. 진단 평가 후 학습자에게 레벨(Level)이 부여되 며 해당 레벨에 따른 문제가 구성된다. 게임이 끝났을 경우 학습자 정보 를 저장하여 다음 학습에 활용할 수 있도록 한다.

기존 학습자는 등록된 학습 정보로 로그인을 한 후 기존 게임을 할 것 인지 단어를 추가할 것인지 선택할 수 있다. 기존 게임을 선택한다면 저 장된 학습자 정보를 바탕으로 문제가 출제된다. 단어 추가를 선택하면 학습자가 학습을 원하는 단어와 한글 뜻을 입력하여 별도의 레벨(Level) 에 저장한다.

실제 게임을 시작하게 되면 1 레벨(Level) 당 10문제가 출제되고 한 단 어 당 6번의 기회가 주어진다. 10문제 학습이 끝나면 결과를 제시하고 80 점 이상일 경우 다음 레벨 학습의 기회가 주어지고 80점 미만 일 경우 현 레벨을 복습 학습해야 한다.

3.3.2 진단 평가(Pretest)

수준별 학습에서 제일 중요한 것은 학습자들의 수준을 고려하여 학습 을 구성하는 것이다. 본 논문에서 학습자가 게임을 처음 하게 될 경우 학습자를 예비 문제로 평가하여 수준을 나누게 된다. 이것이 진단 평가 (pretest)이다. 진단 평가의 사전적 의미가 ‘사전(pre)에 평가(test)하는 것’

이라는 것을 참고한다.

진단 평가는 주(main) 게임을 하기 위한 평가이므로 주 게임의 문제

출제 형태를 고려한다. 중학교 영어 단어 학습이므로 영 단어와 그 뜻을 숙지하는 것이 제일 중요하다.

그러므로 총 10 Level로 구성된 주(main) 게임에서 각 Level별로 1문항 씩 랜덤 출제를 하되, 한글 뜻을 제시하면 해당 영어 단어를 맞추는 형 태로 구성하였다. 아래는 진단 평가 출제의 예이다. [표Ⅲ-4]

[표 III-4] 진단 평가 출제의 예

레벨 (Level) 진단 평가 출제 1 사과 Î apple 2 뿌리 Î root 3 성공 Î success 4 전체 Î total 5 온도 Î degree 6 졸업 Î graduation 7 행운 Î fortune 8 위엄 Î dignity 9 폭발 Î explosion 10 중력 Î gravity

※ 레벨은 실제 진단 평가 화면에는 표시되지 않음

진단 평가 후 학습자의 레벨은 학습자가 틀린 문제의 레벨이 된다. 여 러 문제를 틀렸을 경우 하위 레벨이 학습자 레벨로 결정된다. 즉, 학습자

가 3, 5, 8, 10 레벨의 문제를 틀렸을 경우 학습자 레벨은 ‘3’이 된다.

진단 평가 후 학습자에게 결과 정보를 보여주고 레벨(Level)도 함께 부 여한다.

3.3.3 힌트(Hint)

주(main) 게임에서 한 단어 학습 시 총 6번의 기회가 주어지는데 학습 자가 오답을 할 경우 도움으로 품사, 해당 단어를 묘사하거나 한글 뜻을 힌트로 제시한다. 즉 총 기회 중 2번의 오답 후 3번째 기회이면 해당 단 어의 품사를 보여주고 3번의 오답 후 4번째, 5번째 기회이면 해당 단어를 묘사하는 힌트를 준다. 마지막 기회일 경우 해당 단어의 한글 뜻을 힌트 로 제시한다.

3.3.4 점수 계산

주(main) 게임에 대한 점수 계산을 설계한다. 한 문제 당 10점으로 계 산하되 한 Level에서 10문제를 모두 맞췄을 경우 100점을 추가적으로 부 여한다. [표Ⅲ-5]

[표 III-5] 한 Level 게임 학습 후 점수

한 Level 게임 학습 후 점수(SCORE) : 최저 0점 ~ 최대 200점

이 점수는 학습자에 따라 누적된다. 이 누적 점수에 따라 이모티콘을 부여한다. 이것은 학습자 보상에서 다루기로 한다.

한 Level 학습이 끝난 후 게임 결과 화면에 학습자 ID, 해당 레벨, 점 수(score), 누적 점수(total score)를 표시한다.

점수가 80점 이상이면 다음 레벨의 학습을 진행하거나 학습을 종료 할 수 있고 80점 미만이면 현 레벨의 학습을 복습하거나 마찬가지로 학습을 종료 할 수 있다.

학습자가 학습 종료를 원할 경우 학습 정보를 모바일 클라이언트에서 게임 서버로 전송하고 게임 서버에서 Score board 정보를 수신하여 학습 자의 상태를 확인한다. 학습자의 ID로 등수 확인을 할 수 있다.

3.3.5 학습자 등록

행맨(Hangman)을 적용한 교육용 모바일 영어 학습 게임을 처음 학습하 게 되는 학습자는 반드시 학습자 등록을 하여야 게임을 할 수 있다. 학 습자 등록 화면은 학습자 ID, password로 구성된다.

3.3.6 학습자 보상

게임에서 중요한 요소가 학습자의 흥미를 고려하는 것이다. 게임에서 학습자는 재미를 추구하는 존재이며 재미에 대한 충족이 이루어지지 않 을 경우 게임을 지속하지 않을 수도 있는 존재이다. 즉 학습자가 노력을 하도록 유인하거나 자극해야 하는 것이다. [12] 그러므로 모든 게임에는

보상적인 요소가 필요하다. 그래야만 학습자가 지속적으로 게임을 할 수 있기 때문이다.

본 논문에서는 앞서 다룬 누적 점수(total score)와 관련하여 5개의 이모 티콘을 부여한다. 이것이 본 게임의 학습자 보상이다. [표Ⅲ-6]

[표 III-6] 누적 점수에 따른 학습 보상(이모티콘) 누적 점수(total score) 해당 이모티콘

0점 ~ 1000점

1001점 ~ 3000점

3001점 ~ 5000점

5001점 ~ 8000점

8001점 이상

3.3.7 예문

주(main) 게임에서 학습자에게 단어를 맞추기 위한 도움을 준다. 힌트 와 유사하다고 볼 수 있다. 예문은 게임 중간에 특정 키를 누르면 볼 수

있고 다시 특정 키를 누르면 사라진다. 예문에는 해당 단어를 지시선으 로만 표시하였다. 해당 예문은 네이버의 옥스퍼드 문장과 예문 문장에서 발췌했다. 아래는 예문의 예이다. [29] [표Ⅲ-7]

[표 III-7] 게임에서 제공하는 예문의 예

해당 단어 예문

science _______ is proved theories by experiments.

organization UNESCO is an international ____________.

full Vegetables are ____ of vitamins.

gravity Things fall to the ground because of _______.

fever She has a _____ because of cold.

3.3.8 발음 듣기

어휘 학습에서 무엇보다 중요한 것은 발음이다. 듣기 학습과 말하기 학습은 연결되기 때문이다. 학습자는 해당 단어를 듣고 말함으로 어휘 실력이 향상된다.

주(main) 게임 시 화면에 발음 듣기가 가능하다고 그림을 사용하여 표 시한다. 또한 주 게임 시에만 해당 단어의 발음을 들을 수 있다. 단, 단 어 학습 중간에는 들을 수 없다.

해당 단어를 맞췄거나 틀렸을 경우 맞추거나 틀림과 동시에 발음을 들 을 수 있다. 또한 특정 키를 누르면 반복 청취가 가능하다.

단어의 발음은 야후 영어 사전을 참고하여 발췌하였다. [30]

IV. 시스템 구현

4.1 시스템 구현 환경

모바일 게임이므로 개발 언어는 이식성이 뛰어난 Java를 사용하여 구 현하였으며, 모바일 클라이언트 및 게임 서버, 문제 서버에서 발생하는 정보의 효율적인 관리를 위해 DBMS는 Access를 사용하였다. 시스템의 개발 및 운영 환경은 [표Ⅳ-1]과 같다.

[표 IV-1] 시스템의 구현 환경

구 분 구현 환경

하드웨어 Pentium Ⅳ Personal Computer

운영체제 Microsoft Windows XP 프로그램

개발 언어 및 저작 도구

Java Applet HTML

Adobe Photoshop CS 알GIF

개 발 환 경

소프트웨어

DBMS Access 2003

4.2 시나리오

구현은 크게 처음 학습자 모드인지 기존 학습자 모드인지 두 가지로 나눌 수 있다. 처음 학습자는 학습자 등록을 한 후 반드시 진단 평가를 해야 주(main) 게임을 할 수 있다. 기존 학습자는 학습자 등록에서 부여 된 ID와 패스워드를 이용해 기존 게임을 로딩하는 모드와 새로운 단어 를 추가 시키는 모드로 나뉜다.

4.2.1 게임 초기 화면

[그림Ⅳ-1]은 행맨(Hangman)을 적용한 교육용 모바일 영어 학습 게임 의 초기 화면이다.

[그림 IV-1] 초기 화면

위의 그림을 포함하여 앞으로의 구현 그림들은 모바일의 버튼 부분을 편집하였다. 초기 화면에서 확인(Enter)키를 누르면 최초 학습자인지 기 존 학습자인지 게임 설명을 볼 것인지 결정 가능한 학습자 선택 화면이

구성된다.

4.2.2 최초(처음) 학습자

가. 학습자 등록

위의 학습자 선택 화면에서 ‘1’번 버튼을 누르면 학습자 등록 화면을 제공한다. [그림Ⅳ-2]

[그림 IV-2] 학습자 등록

나. 진단 평가

학습자 등록을 한 후 진단 평가를 통해 레벨을 부여, 학습자의 수준을 결정한 후 주(main) 게임이 가능하다. 진단 평가는 각 레벨에서 한 문제 씩 랜덤으로 출제되며 진단 평가가 이루어진 후 학습자의 레벨을 부여하 는 진단 평가 결과 화면이 제공된다. [그림Ⅳ-3]

[그림 IV-3] 진단 평가 및 결과

4.2.3 기존 학습자

학습자 선택 화면에서 ‘2 기존 학습자’ 버튼을 눌렸을 때 제공되는 모 드이다. 크게 기존 게임을 로딩하여 주(main)게임을 하는 모드나 단어를 추가 시키는 모드, 두 가지로 구분된다.

가. 기존 게임 로딩

기존 학습자 화면에서 ‘1 게임 로딩’을 선택 했을 때 제공되는 화면으 로 게임 서버에 요청을 하여 로딩한다.

나. 단어 추가

기존 학습자 화면에서 ‘2 단어 추가’를 선택 했을 때 제공되는 화면으

로 학습자가 원하는 단어를 추가하여 게임 서버에 전송한다. [그림Ⅳ-4]

[그림 IV-4] 단어 추가 ∙ 전송 화면

4.2.4 주(main) 게임

최초(처음) 학습자가 진단 평가를 하여 레벨을 부여 받은 후, 혹은 기 존 학습자가 게임을 로딩을 선택한 후에는 주(main) 게임을 할 수 있다.

주(main) 게임은 행맨(Hangman)을 모티브로 하여 구성되어있다. 게임 시작화면이 보여지고 확인(Enter)키를 누르면 게임이 시작된다.

가. 게임 진행 화면

문제로 제출된 영어 단어는 구성된 알파벳 수에 따라 ‘-’로 표시되고 기회에 따라 행맨 이미지가 변한다. 상위에는 레벨과 문제 번호가 표시

된다. 발음을 들을 수 있고 게임 시간이 표시된다. 누적 점수에 따라 이 모티콘도 부여되며 힌트도 제공된다. 학습자가 입력한 알파벳은 오른쪽 아래에 빨간색으로 표시된다. Pause 화면을 보려면 메뉴 버튼을 누르면 되고 예문을 보려면 ‘*’ 버튼을 누르면 된다. [그림Ⅳ-5]

[그림 IV-5] 게임 진행

나. 맞췄을 때 ∙ 틀렸을 때 화면

해당 단어를 맞췄을 때 즐거워하는 이미지와 함께 단어를 확인할 수 있도록 표시한다. 틀렸을 때도 마찬가지로 슬퍼하는 이미지와 함께 단어 확인이 가능하다. [그림Ⅳ-6]

[그림 IV-6] 단어를 맞췄을 때, 틀렸을 때

다. Pause 화면

게임 진행 중 [그림Ⅳ-5]에서 메뉴 버튼을 누르면 진행이 멈춰지고 게 임으로 돌아갈 것인지 종료할 것인지 게임 설명 화면을 볼 것인지 선택 하는 화면이 제공된다. [그림Ⅳ-7]

[그림 IV-7] pause 화면

라. 예문 화면

게임 진행 중 [그림Ⅳ-5]에서 ‘*’ 버튼을 누르면 진행이 멈춰지고 해당 단어에 대한 예문이 제공된다. 취소 버튼을 누르면 다시 게임으로 돌아 간다. [그림Ⅳ-8]

[그림 IV-8] 예문 제공

마. 게임 점수 화면

한 레벨 즉, 10문제 학습이 끝나면 게임 결과 화면이 제공된다. 점수는 0점에서 200점이 주어지고 학습자의 누적 점수도 표시된다.

바. 계속 학습 ∙ 다음 레벨 학습, 학습 종료 선택 화면

게임 점수 화면 후 누적 점수가 아닌 게임 점수가 80점 미만이면 계속

학습을 할 것인지 학습 종료를 할 것인지 선택하는 화면이 주어지고 80 점 이상이면 다음 레벨 학습을 할 것인지 학습 종료를 할 것인지 선택하 는 화면이 주어진다. [그림Ⅳ-9]

[그림 IV-9] 80점 미만 ∙ 80점 이상 학습 진행, 종료 선택

계속 학습이나 다음 레벨을 선택하면 게임 시작 화면으로 돌아가고 학 습 종료를 선택하면 학습 정보를 갱신하고 스코어 보드를 보여준다. [그 림Ⅳ-10]

[그림 IV-10] 학습 종료(학습 정보 갱신, Score Board)

4.2.5 게임 설명 화면

초기 화면 후 학습자 선택 화면에서 3 Instructions을 선택하거나 게임 진행 화면에서 pause 화면 3 게임 설명을 선택하면 제공되는 화면이다.

[그림Ⅳ-11]

[그림 IV-11] 게임 설명

V. 결론 및 제언

정보화 사회로 인해 교육에서도 다양한 도구를 활용하여 학습이 가능 하게 되었다. 특히 모든 교과에서 전통적인 교수법보다 ICT와 같이 컴퓨 터와 정보 통신기반의 매개체를 이용한 교수법이 늘어나고 있다. 또한 최근에는 대부분의 학습이 학습자 개인에 따른 흥미나 오락적 요소가 결 합한 것을 지향하고 있는데, 이렇게 교육에 게임적 요소를 결합한 에듀 테인먼트라는 분야가 활발히 연구되고 있다.

본 논문에서는 모바일의 장점인 ‘언제 어디서나’ 와 게임의 장점인 ‘흥 미’ 그리고 교육의 장점인 ‘학습’을 고려한 모바일기반의 영어 학습 게임 을 설계 및 구현하였다. 이는 최근 급변하는 IT환경에 적합한 학습 환경 을 고려한 것이라 할 수 있다.

본 논문의 특징은 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 본 논문에서 구 현한 모바일 영어 학습 게임은 학습자가 진단 평가를 통해 개인화함으로 수준별 학습이 가능하다. 둘째, 중학교 영어 교과 학습 중 어휘 습득을 위한 부교재로 활용이 가능하다. 셋째, 다양한 학습자 보상 방법으로 학 습자의 흥미와 동기 유발이 가능한 모바일 게임을 설계 및 구현하였다.

넷째, 자바를 사용하여 모바일로 게임을 작성함으로 접근 용이 하며 학 습자가 모바일을 항상 휴대함으로 지속적인 학습이 가능하다.

향후에는 이러한 시스템이 학습자에게 보다 긍정적인 효과를 주려면 다음과 같은 점을 고려해야 할 것이다. 첫째, 다양한 교과와 학습 내용 그리고 게임 유형을 고려한 교육용 게임이 제작되어야 한다. 둘째, 교육 용 게임이 적용될 학생들과 문제를 출제할 교사의 적극적인 참여를 통해 개발되어야 한다. 셋째, 본 논문에서는 게임을 구현하는데 그쳤으나 구현 된 게임을 실제 교수-학습 현장에 적용하여 검증되어야 한다. 넷째, 모바 일에서 구현 가능한 다양한 애니메이션적 요소가 고려된 게임이 개발되 어야 한다. 특히, 그래픽의 발전으로 3D를 활용한 게임의 개발이 적극적 으로 유도된다. 다섯째, ITS 요소 중 학습자 모델에만 국한된 본 논문의 게임보다는 학습자의 개인화를 통해 다양한 학습자에 따라 자동적으로 문제 출제가 가능한 게임 구현이 필요하다. 마지막으로 모바일이 가진 장점인 무선 네트워크가 가능하므로 학습자들의 경쟁을 유도하도록 설계 하면 모바일 게임을 통한 교육이 더욱 효과적이라 판단된다.

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[31] 정보통신부, 통신서비스 가입자 수, http://www.itstat.go.kr/.

논문초록

모바일 영어 학습을 위한 지능형 교육 시스템의 설계 및 구현

국민대학교대학원 전자계산교육학과 최 남 희

성인뿐만 아니라 학생들에게 조차, 모바일은 생활의 필수품이다. 또한 고품질의 교육용 컨텐츠가 양적 질적 측면에서 증가하고 있다. 이러한 컨텐츠 중 에듀테인먼트의 한 분야인 교육용 게임을 모바일과 접목한 사 례들이 급증하고 있다. 그러나 기존의 사례에서는 다양한 특성을 가진 수요자들의 요구를 반영하지 못하고 있다.

이에 본 연구에서는 모바일을 활용한 영어 어휘 학습 시스템을 교육용 게임의 형태로 설계 및 개발하였다. 모바일에 적합한 게임의 형태를 선 정하고 교수-학습 전략에 반영하였다. 또한 개별 학습자의 수준에 따라 내용을 구성하고 제공하도록 설계하였다. 게임은 진단평가, 본 게임, 단 어 추가로 구성되어있으며 본 게임은 총 11단계로 되어있다. 또한 지속

적인 학습을 위하여 학습자의 흥미를 유도하기 위한 방법들을 사용하였 다.

본 연구를 통해 설계된 지능형 교육 시스템은 학습자의 수준별 학습이 가능한 학습 자료로 활용될 것이다. 또한 모바일 기반의 게임 형태로 작 성하여 접근이 용이하며 지속적인 학습이 기대된다. 마지막으로 지능형 교육 시스템 중 교육용 게임의 선행 사례로 관련 연구의 이론적 기반을 제공할 것으로 기대된다.

Abstract

The Design and Implementation of an Intelligent Tutoring System

for Mobile English Learning

by Choi, Nam-Hee

Department of Computer Science Education Graduate School of Education, Kookmin University

Seoul, Korea

Mobile is necessaries for students as well as adults. And high quality educational contents are increasing either as qualitatively or as quantitatively. Cases which educational game, Edutainment’s specialty of these kinds of contents, is grafted onto mobile increase rapidly. But existing cases can’t

reflect the requirements of consumers who have diverse character.

In this study, vocabulary learning system used mobile is designed and implemented to educational game. A form of game suitable for mobile is selected and reflected to teaching- learning strategy, and it is designed for composing and providing contents according to the individual learner’s level.

The game includes pretest, main game and word addition, and main game has 11 levels. A lot of interesting methods are used to induce learners to keep up learning.

ITS which is designed through this study will be made good use of materials for leveling study. And it is easy to access caused by making out game type based on mobile and steady studying is expected. Lastly, it is expected to provide theoretical-based of related study as a precedent of educational game.