• 제목/요약/키워드: 과학 학습 동영상

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온라인 학습판단 시스템을 활용한 e-러닝 동영상 수업의 효과연구 : 초등학교 사회과 수업을 중심으로 (A Study on the Effectiveness of e-learning video class using the online learning judgement system : Focused on the social studies classes in Elementary school)

  • 김지현;정재범;조재춘;임희석
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.141-148
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    • 2019
  • 초등 e-러닝 동영상 수업에서 교육적 효과성을 비교 분석 하고자 한다. 교육용 동영상의 활용빈도가 높은 초등학교 현장에서 동영상 자료에 대한 학습판단은 중요하지만 판단을 하기에는 어려운 실정이다. 이러한 현장의 문제점을 해결해 보고자, 초등학교 5학년 사회과 수업을 대상으로, 실험집단에는 온라인 학습판단 시스템을 이용하여 동영상 학습을 하였고 비교 집단에는 전통적인 방법으로 동영상 학습을 진행 하였다. 실험 결과, 온라인 학습판단시스템을 활용한 수업은 학습자의 학업 성취도를 신장시키는데 효과적이었다. 또한 학습자의 학습 만족도에도 긍정적 영향을 주었다. 교수자의 수업 만족도는 교수자들의 수가 적어 유의미한 통계 분석 결과가 도출되지 않았으나 평균값은 실험집단의 교수자의 수업 만족도가 높으며, 편차는 실험집단의 교수자 결과가 작은 것을 확인 할 수 있었다.

준지도 비디오 객체 분할 기술을 위한 데이터 증강 기법 (Data Augmentation Scheme for Semi-Supervised Video Object Segmentation)

  • 김호진;김동현;김정훈;임성훈
    • 방송공학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.13-19
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    • 2022
  • 동영상 객체 분할(VOS) 기술은 연속된 레이블링 데이터를 필요로 하며, 현재 공개된 데이터셋으로 훈련된 VOS방법은 그 성능이 제한된다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 간단하면서도 효과적인 동영상 데이터 증강 기술들을 제안한다. 첫번째 증강 기술은 영상 내에서 객체를 제외한 배경을 다른 영상의 배경으로 대체하는 기법이고, 두번째 기술은 학습될 동영상 데이터의 순서를 무작위 확률로 뒤집어 역 재생되는 영상을 학습시키는 기법이다. 두 증강 기술은 객체 분할 시 배경 정보에 강인한 추정을 가능하게 하였고, 추가 데이터 없이 기존 모델의 성능을 향상시킬 수 있음을 보였다.

과학교육 관련 유튜브 동영상 콘텐츠 이용자들의 시청 특징 분석 (Analysis of the Users' Viewing Characteristics of YouTube Video Contents Related to Science Education)

  • 정은주;손정우
    • 과학교육연구지
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    • 제45권1호
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    • pp.118-128
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    • 2021
  • 본 연구에서는 과학교육 관련 유튜브 동영상 콘텐츠 이용자의 시청 특징으로 학습자와 시스템의 상호작용을 알아보기 위해 '유입과 접속'을, 학습자와 콘텐츠의 상호작용을 알아보기 위해 '반응과 구독'으로 구분하여 분석하였다. 이를 위해 초등과학 교과서 내용과 융합·영재교육이 주된 동영상인 유튜브 채널 '초등과학TV'를 연구 대상으로 선정하여, 유튜브 스튜디오의 데이터를 분석하였다. 데이터 분석을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, '유입과 접속' 분석 결과 과학교육 관련 유튜브 동영상 콘텐츠는 외부 링크를 통해 유입되는 경우가 가장 많았으며, 접속기기는 주로 컴퓨터였다. 둘째, '반응과 구독' 분석 결과 동영상에 대한 반응으로 수행하는 '좋아요'와 댓글 작성 등이 조회 수 대비 모두 1% 미만으로 반응을 거의 하지 않았으며, 대부분 이용자는 구독하지 않은 상태에서 시청하며 자발적으로 이용할 때 더 오래 시청하였다. 비록 이번 연구가 '초등과학TV'라는 한정된 채널을 통해서 분석되었지만, 과학교육 관련 유튜브 동영상 콘텐츠 이용자들의 시청 특징을 조금이라도 알아볼 수 있었다. 향후 원격수업을 위한 과학교육 관련 동영상 제작, 과학교육 동영상 플랫폼 구축의 기초자료로 활용될 수 있기를 기대한다.

시공간 작업기억 용량과 그림 자료의 유형과 내용이 초등학생의 영어 단어 학습에 미치는 영향 (Effects of Visual Working Memory Capacity and the Type and Contents of Graphic Annotation on Multimedia English Learning)

  • 도경수;차유영
    • 인지과학
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    • 제19권4호
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    • pp.369-396
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    • 2008
  • 멀티미디어 학습에서 시공간 작업기억의 용량에 따라 그림 유형과 그림 내용의 효과가 달라지는지를 두 개의 실험에서 알아보았다. 실험 1에서는 영어단어 설명을 단어로만 주는 조건, 동영상과 같이 주는 조건, 그림과 같이 주는 조건을 비교하였다. 단어검사에서 동영상은 시공간 작업기억 용량이 큰 집단에서만 효과가 있었고, 이해검사에서는 단어설명만 주어진 조건에서 가장 수행이 좋았다. 실험 2에서는 동영상의 내용이 미치는 영향을 알아보았다. 단어검사에서는 전형적인 내용을 담은 동영상이 효과가 있었으나, 이해검사에서는 맥락에 적합한 내용의 동영상으로 학습한 집단이 이해 점수가 높았고, 이 경향은 시공간 작업기억 용량이 작은 집단에서 더 두드러지게 나타났다. 두 실험의 결과는 멀티미디어 학습의 효과는 인지부하의 정도에 달려 있다는 인지부하이론과 멀티미디어 학습을 여러 수준의 활동의 결과로 설명한 생성이론의 의해 잘 설명되는 것으로 해석되었다.

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적대적 생성 신경망을 통한 얼굴 비디오 스타일 합성 연구 (Style Synthesis of Speech Videos Through Generative Adversarial Neural Networks)

  • 최희조;박구만
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권11호
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    • pp.465-472
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    • 2022
  • 본 연구에서는 기존의 동영상 합성 네트워크에 스타일 합성 네트워크를 접목시켜 동영상에 대한 스타일 합성의 한계점을 극복하고자 한다. 본 논문의 네트워크에서는 동영상 합성을 위해 스타일갠 학습을 통한 스타일 합성과 동영상 합성 네트워크를 통해 스타일 합성된 비디오를 생성하기 위해 네트워크를 학습시킨다. 인물의 시선이나 표정 등이 안정적으로 전이되기 어려운 점을 개선하기 위해 3차원 얼굴 복원기술을 적용하여 3차원 얼굴 정보를 이용하여 머리의 포즈와 시선, 표정 등의 중요한 특징을 제어한다. 더불어, 헤드투헤드++ 네트워크의 역동성, 입 모양, 이미지, 시선 처리에 대한 판별기를 각각 학습시켜 개연성과 일관성이 더욱 유지되는 안정적인 스타일 합성 비디오를 생성할 수 있다. 페이스 포렌식 데이터셋과 메트로폴리탄 얼굴 데이터셋을 이용하여 대상 얼굴의 일관된 움직임을 유지하면서 대상 비디오로 변환하여, 자기 얼굴에 대한 3차원 얼굴 정보를 이용한 비디오 합성을 통해 자연스러운 데이터를 생성하여 성능을 증가시킴을 확인했다.

시범실험 동영상의 다중화면 학습 효과 분석 -고등학교 물리교과 중심으로- (Analysis of Learning Effect on Multitude of Screens in Video Demonstration -On High School's Physics-)

  • 이승복;전병호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권9호
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    • pp.240-247
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    • 2007
  • 본 연구는 시범실험 동영상 화면을 다중화면으로 구성하였을 때의 학습효과를 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 고등학교 1학년 과학 교과 전기 단원의 $\ulcorner$전압과 전류 관계 실험$\lrcorner$을 선택하여 전통적인 수업중 실험스틸사진을 제시한 통제집단과 단일화면 동영상을 투입한 실험집단(A), 다중화면 동영상을 투입한 실험집단(B)을 편성하여 연구처치 전과 후의 학습효과를 단원과 관련된 학업성취도평가를 실시하여 측정하였다. 그 결과, 학습효과가 실험집단(B), 실험집단(A), 통제집단 순으로 우수하게 나타났다. 동영상을 이용한 시범실험은 학생들에게 수업에 대한 흥미를 유발시킬 수 있고, 과학수업에 있어 다양한 형태로 적용할 수 있기 때문에 유용하다. 이때 교과내용을 보다 효율적으로 전달하여 학습효과를 높이기 위해서는 스틸사진과 동영상을 혼합하여 활용하고, 다양한 화면 구성등의 다각적인 방법이 시도되어야 할 것이다.

심층 CNN을 활용한 영상 분위기 분류 및 이를 활용한 동영상 자동 생성 (Image Mood Classification Using Deep CNN and Its Application to Automatic Video Generation)

  • 조동희;남용욱;이현창;김용혁
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.23-29
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    • 2019
  • 본 연구에서는 영상의 분위기를 심층 합성곱 신경망을 통해 8 가지로 분류하고, 이에 맞는 배경 음악을 적용하여 동영상을 자동적으로 생성하였다. 수집된 이미지 데이터를 바탕으로 다층퍼셉트론을 사용하여 분류 모델을 학습한다. 이를 활용하여 다중 클래스 분류를 통해 동영상 생성에 사용할 이미지의 분위기를 예측하며, 미리 분류된 음악을 매칭시켜 동영상을 생성한다. 10겹 교차 검증의 결과, 72.4%의 정확도를 얻을 수 있었고, 실제 영상에 대한 실험에서 64%의 오차 행렬 정확도를 얻을 수 있었다. 오답의 경우, 주변의 비슷한 분위기로 분류하여 동영상에서 나오는 음악과 크게 위화감이 없음을 확인하였다.

초등학교 과학과 기상교육을 위한 웹 코스웨어 설계 및 구현 (Web Course Ware Design and Implementation for Learning about Weather of Science class in the Elementary School.)

  • 조영미;설문규
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2006년도 동계학술대회
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    • pp.267-275
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    • 2006
  • 과학교육의 특성상 가장 효과적인 교수 방법은 직접 실험하고, 탐구, 체험 학습을 하는 것이나 시간적, 공간적 제약, 환경 여건, 비용 등을 고려해 볼 때 항상 직접 체험 학습 환경을 제공해 주기는 어렵다. 또한 '지구과학' 영역의 학습은 교실이나 실험실에서 지도하기 어려운 문제점이 있고, 학습 내용들이 본질적으로 가지고 있는 초실험적인 내용이 많아 교수 학습과정에서 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이러한 제한점이 많은 초등학교 과학과 '지구과학' 영역에 대하여 직접 탐구하고 체험할 수 있는 환경과 가까운 멀티미디어 웹 기반 코스웨어를 설계 개발하여 이러한 어려움을 보완한다면 과학 교육의 학습 효과를 더욱 높일 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 과학과의 지구과학 영역 중 기상 교육을 위한 웹 코스웨어를 설계 개발하여 수업현장에 적용해보고자 한다. 본 연구에서 제시한 웹 코스웨어 학습 프로그램은 단지 디스플레이 형식의 자료에서 벗어나 여러 가지 그림, 소리, 동영상 등의 애니메이션 자료를 제시함은 물론 아동들이 직접 컴퓨터를 조작함으로써 학습목표에 보다 쉽고 재미있게 도달할 수 있도록 제작하여 과학과 교수 학습 방법의 개선을 꾀하고, 학습자들의 과학적 사고력 발달을 도모하고자 한다.

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고등학교 공통과학 학습을 위한 멀티미디어 자료 구축 (Developing Learning Materials of Multimedia for General Science Instruction of High School)

  • 김재현;이희복;김현섭;김희수;박종욱;박현주
    • 대한화학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.249-257
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    • 2000
  • 본 연구는 고등학교 공통과학 학습을 위한 멀티미디어 자료를 구축하는데그 목적을 두었다.공통과학 교육과정을 기초로 하여 문자 자료, 도표, 그림, 사진, 애니메이션, 동영상 및 음성 자료 등을 HTML 사용하여 멀티미디어 학습 자료를 개발하였다. 멀티미디어 학습 자료의 구성은 내용, 용어사전, 과학이야기, 영상자료, 그리고 질문의 다섯 분야로 나뉜다. 개발된 멀티미디어 자료는 공주대학교 과학교육연구소 홈페이지 (http://science.kongju.ac.kr)에 올려놓았으며, 또한 CR-ROM으로 제공된다.

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Flipped Learning을 위해 제작한 과학 학습 동영상에서 초등예비교사들이 사용한 시각화 구성 전략 탐색 - 지구 영역을 중심으로 - (Exploration of the Strategy in Constructing Visualization Used by Pre-service Elementary School Teachers in Making Science Video Clip for Flipped Learning - Focusing on Earth Science -)

  • 고민석
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.231-245
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    • 2015
  • 과학 교육에서도 플립 러닝은 혁신적인 교수 방법으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 초등 예비교사들이 플립 러닝을 위해 제작한 동영상을 분석하고, 효과적인 시각화 구성 전략을 탐색하였다. 초등 예비교사들은 지구 영역의 과학수업을 위해 구체적 사례 선택하기 전략을 사용하여 거시적인 자연현상에 대한 정보를 제공하는 데 중점을 두고 있었다. 구체적 사례를 전달하기 위해 마커와 공간변환 요소를 효과적으로 사용하였으나, 학생들의 경험과 관련지으려는 노력이 부족하였다. 또한 학생들의 심상을 강화하기 위해 간단하게 도식화하거나 극단적인 사례를 제시하는 경우는 매우 드물었다. 마지막으로 효과적인 시각화 자료를 구성하기 위해서는 다중 표상의 구체적 사례를 제시하고, 친숙한 사례나 비유 모델을 통하여 학생들의 경험과 긴밀히 연결지어 주어야 한다. 또 심상을 강화하기 위해 간단하게 도식화하기, 극단적 사례를 제시하여 새로운 상황 추리할 수 있는 기회를 부여해야 한다.