The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

The Korea Contents Association (한국콘텐츠학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Development of a Game Content Based on Metaverse Providing Decision Tree Algorithm Education for Middle School Students

중학생을 위한 의사결정나무 알고리즘 교육을 제공하는 메타버스 기반 게임 콘텐츠 개발

  • 현수빈 (제주대학교 컴퓨터교육과) ;
  • 김유진 (제주대학교 컴퓨터교육과) ;
  • 박찬정 (제주대학교 컴퓨터교육과)
  • Received : 2022.03.11
  • Accepted : 2022.03.30
  • Published : 2022.04.28
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In 2021, AI basics were introduced in the high school curriculum. There are many worries that the problem of utilization-oriented education will be repeated with the introduction of artificial intelligence education rather than the principles that occurred when ICT was applied to education in the past. Most of the existing AI education platforms focus only on the use of AI. For artificial intelligence education of middle school students, there are difficulties in learning about the process by which artificial intelligence derives results and learning the principles of artificial intelligence algorithms. Recently, as the educational application of metaverse has become a hot topic, research has been started to improve learning achievement by arousing students' immersion and interest. This research developed educational game contents about decision tree algorithm using metaverse as educational contents that can be used in middle school AI education. By applying games to education, it was intended to increase students' interest and immersion in artificial intelligence, and to increase educational effectiveness. In this paper, the educational effectiveness, difficulty, and level of interest were analyzed for pre-service teachers regarding the developed game content. Based on this, a future principle-oriented artificial intelligence education method was suggested.

2021년에는 고등학교 교육과정에서 인공지능기초 과목이 도입되었다. 과거 교육에 ICT 접목 시 발생했던 원리 보다 활용 중심 교육의 문제가 인공지능 교육의 도입에도 되풀이될까 우려하는 의견이 다수 존재한다. 기존의 인공지능 교육 플랫폼은 대부분 인공지능의 활용에만 초점을 두고 있다. 중학생의 인공지능 교육을 위해 인공지능이 결과를 도출하는 과정에 관한 학습과 인공지능 알고리즘의 원리 학습에 어려움이 있다. 최근 메타버스의 교육적 적용이 화두가 되면서, 학생들의 몰입감과 흥미를 유발해 학습성취도 향상에 도움을 주려는 연구들이 시작되었다. 본 연구는 중학교 인공지능 교육에서 활용될 수 있는 교육 콘텐츠로 메타버스를 활용한 의사결정나무 알고리즘에 관한 교육 게임 콘텐츠를 개발하였다. 게임을 교육에 접목함으로써 학생들의 인공지능에 대해 흥미와 몰입감을 높이고 교육 효과를 높이고자 하였다. 본 연구에서는 개발한 게임 콘텐츠에 관하여 예비 교원들을 대상으로 교육 효과성, 난이도, 흥미 정도를 조사·분석하였고, 이를 바탕으로 향후 원리 중심의 인공지능 교육 방법에 관하여 제언하였다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 2022년 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 SW중심대학사업의 연구결과로 수행되었음.(2018-0-01863)

References

  1. 교육부, 초.중등학교 교육과정 일부 개정 고시, 교육부고시 제2020-236호.
  2. 교육부, 2022개정 교육과정 총론 주요사항, https://www.moe.go.kr/boardCnts/view.do?boardID=294&boardSeq=89671&lev=0&searchType=null&statusYN=W&page=1&s=moe&m=020402&opType=N, 2022.01.10.
  3. http://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=134199, 2022.01.10.
  4. 김용선, 유헌창, "초등학생들의 프로그래밍 능력 향상을 위한 교수학습 방법 개발 및 적용," 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집, 제22권, 제2호, pp.53-56, 2018.
  5. 유인환, 김우열, 전재천, 유원진, 배영권, "AI교육의 필요성 분석에 따른 미래 방향 탐색," 한국정보과학회논문지, 제24권, 제5호, pp.423-431, 2020.
  6. https://www.chosun.com/special/future100/fu_general/2020/12/07/GVNLSHNG2FATZFBPDNY5A2MOM4/, 2021.08.29.
  7. 호사소, 조현욱, 안미리, "실시간 온라인 수업을 위한 학습분석 대시보드 도구 설계 및 개발: Zoom 플랫폼을 중심으로," 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집, 제26권, 제1호, pp.39-42, 2022.
  8. 홍희경, "메타버스의 교육적 적용을 위한 탐색적 연구," 한국문화융합학회, 제43권, 제9호, pp.1-22, 2021.
  9. 한국교육학술정보원, 메타버스의 교육적 활용: 가능성과 한계, 이슈리포트 RM2021-6, 2021.
  10. 임태형, 양은별, 김국현, 류지헌, "메타버스를 활용한 고등학생 진로체험 프로그램 사용자 경험 분석," 학습자중심교과교육연구, 제21권, 제15호, pp.679-695, 2021.
  11. 박주희, "창의융합교육을 위한 게이미피케이션(Gamification)의 개념적 토대 연구," 인격교육, 제13권, 제1호, pp.43-57, 2019. https://doi.org/10.18015/EDUMCA.13.1.201904.43
  12. https://teachablemachine.withgoogle.com/, 2021.07.14.
  13. https://machinelearningforkids.co.uk/, 2021.08.24.
  14. https://www.ai4kids.com.au/, 2021.08.24.
  15. 이은경, "국내외 초.중등학교 인공지능 교육과정 분석," 컴퓨터교육학회 논문지, 제23권, 제1호, pp.37-44, 2020.
  16. 김수환, 구덕회, 김성백, 김갑수, 김영식, 김자미, 김재현, 김창석, 김철, 김한일, 김현철, 박남제, 박정호, 박판우, 서인순, 서정연, 성영훈, 송태옥, 이영준, 이재호, 이정서, 이현아, 이형옥, 전수진, 전용주, 정영식, 정인기, 최숙영, 최정원, 한선관, "차세대 소프트웨어(SW)교육 표준 모델 개발," 정보교육학회논문지, 제24권, 제4호, pp.337-367, 2020. https://doi.org/10.14352/jkaie.2020.24.4.337
  17. https://www.m-i.kr/news/articleView.html?idxno=750550, 2021.09.03.
  18. 박이서로, 김영식, "AI 교육 플랫폼을 활용한 초등학교 인공지능 교육방안," 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집, 제24권, 제2(A)호, pp.187-190, 2020.
  19. AITOM, http://aitom.co.kr/main, 2021.09.03.
  20. 전재천, 정순기, "메타버스(Metaverse) 기반 플랫폼의 교육적 활용 가능성 탐색," 정보교육학회 학술논문집, 제12권, 제2호, pp.361-368, 2021.
  21. 어수진, 게임을 통한 메타버스 속 사회 심리적 특성연구, 한국콘텐츠진흥원 보고서, 2022.
  22. https://url.kr/olrt3s, 2021.10.04.
  23. https://www.xrtoday.com/virtual-reality/the-top-metaverse-platforms-in-2022-to-watch/, 2022.03.16.
  24. 조연직, 신소영, 박현진, "메타버스를 경험한 교육 분야 종사자들의 인식 및 교육 분야에서의 활용 방안 탐색," 전남대학교 교육연구, 제44권, 제1호, pp.33-53, 2022.
  25. 손정명, 이시훈, 한정혜, "메타버스 기반 협력적 소통 SW 교육 프로그램의 효과," 한국정보교육학회 논문지, 제26권, 제1호, pp.11-22, 2022.
  26. 이경아, "메타버스 시대의 미술 교육," 한국미술교육학회 미술교육총론, 제35권, 제3호, pp.324-348, 2021.
  27. 박진철, "한국어 교육에서의 메타버스 활용 가능성 탐색," 한국언어문화학, 제18권, 제3호, pp.117-146, 2021.
  28. http://webzine-ssp.kr/special_theme/42, 2022.02.14.
  29. https://m.post.naver.com/viewer/postView.navaver?volumeNo=31645187&memberNo=49870807, 2021.10.31.
  30. https://blog.roblox.com/ko/2020/04/roblox%EB%A5%BC-%ED%86%B5%ED%95%9C-%EC%9B%90%EA%B2%A9-%EA%B5%90%EC%9C%A1/, 2022.01.10.
  31. 김영현, "마인크래프트를 활용한 초등 사회과 비대면 수업의 교육적 효과 분석," 한국게임학회 논문지, 제21권, 제4호, pp.85-94, 2021. https://doi.org/10.7583/JKGS.2021.21.4.85
  32. https://url.kr/4kmv57, 2022.01.10.
  33. 정준화, "메타버스(metaverse)의 현황과 향후 과제," 국회입법조사처 이슈와 논점, 제1858호, 2021.
  34. 교육부, 학교에서 만나는 인공지능 수업, (주) 씨마스, 2021.
  35. 최종후, 서두성, "데이터마이닝 의사결정나무의 응용," 통계분석연구 제4권, 제1호, pp.61-67, 1999.
  36. 이안 위튼, 아이베 프랭크, 마크 홀, 데이터 마이닝, 에이콘출판, 2013.
  37. 이지현, 김기태, "의사결정나무의 최적 분할 및 가지치기 옵션," 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지, 제9권, 제5호, pp.907-914, 2019.
  38. 이현주, 김유리, 박찬정, "중학교 과학실험을 위한 퀘스트 기반 모바일 STEAM 콘텐츠 개발," 한국콘텐츠학회논문지, 제19권, 제2호, pp.88-98, 2019. https://doi.org/10.5392/JKCA.2019.19.02.088
  39. https://roblox.github.io/luau/, 2021.08.25.