In this paper, we propose the effect of project-based robot education program on the interest toward robots and the computational thinking of elementary school students. Software education is being actively carried out around the world in order to cultivate software talents in accordance with the 4th industrial revolution. As a result, the importance of robots in education has increased, and education using robots has been actively introduced. However, the activities of simply assembling and repeating robots in schools were not effective in enhancing elementary school students' interest toward robots and computational thinking. Therefore, it is necessary to overcome traditional teaching-learning methods and to develop robot education. So, in this study, the robot education program that introduces project-based learning was developed for improvement of interest toward robots and computational thinking of elementary school students. In order to verify the developed education program, 114 elementary six grade students were selected as research subjects and the traditional teaching-learning method and project-based learning were applied to the experimental and control group. As a result, project-based learning was more effective for elementary school students' interest toward robot than traditional teaching-learning method. In computing thinking, the experimental group showed a significant improvement, but there was no statistically significant difference in the post-test.
자폐스펙트럼장애 아동은 시각적 처리, 체계화와 같은 강점을 지니며, 사물 및 기계에 대한 흥미와 관심을 나타낸다. 이 같은 맥락에서 로봇이 자폐스펙트럼장애 아동의 재활에 유용한 것으로 제안되고 있다. 즉 로봇은 자폐스펙트럼장애 아동의 관심을 유발하고, 주의를 집중하게 하고, 단순화된 사회적 자극을 제시하며, 반복적용이 가능하고, 대상에 따른 프로그래밍이 가능하다. 이에 본 연구에서는 자폐스펙트럼장애 아동의 재활을 위한 국내 로봇 관련 연구를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 자폐, 로봇을 키워드로 검색하여 11편의 국내 문헌을 최종 선정하고, 활용 로봇, 로봇 제시자극, 실험절차 및 종속변인에 따라 문헌을 내용 분석하였다.
Objectives: The purpose of this study was to investigate the factors affecting robot utilization in the education of pre-dental hygienists. Methods: A self-reported questionnaire was completed by 238 dental hygiene students studying in the Daejeon, Chungcheong, and Jeolla provinces during the period March 1-31, 2017. Results: Future oral health education media had high selection of 'movies,' 'video,' '3D printer,' 'robot,' and 'drone' In general education and oral health education, robots were appropriate as educators, assistant teachers, and media. This group had high levels of interest, experience, attitude, and learning scope of robots. Robot utilization education showed a significant positive correlation with the 'interest,' 'experience,' 'attitude,' and 'learning' subfactors (p<0.01). Factors influencing robot utilization education were the relationships among actual experience of robot, learning of robot production, social influence of robot, emotional exchange with robot, and the predictive power was 25.5% (p<0.05). Conclusions: Oral health education curricula using robots should be developed considering the emotional exchange and social influence between educator and learner.
본 연구는 소셜로봇 디자인 연구의 흐름 중 하나인 로봇의 외형에 관하여 시선 추적(Eye Tracking)을 활용하여 로봇에 대한 사용자의 태도를 형성하는 메커니즘을 발견하고, 로봇 디자인 시 참고할 수 있는 구체적인 인사이트를 발굴하고자 하였다. 소셜로봇의 몸 전체, 얼굴, 눈, 입술 등을 관심 영역(Area of Interest: AOI)으로 설정하여 측정된 사용자의 시선 추적 지표와 디자인평가 설문을 통하여 파악된 사용자의 태도를 연결하여 소셜로봇 디자인의 연구 모형을 구성하였다. 구체적으로 본 연구에서 사용된 시선 추적 지표는 고정된 시간(Fixation), 첫 응시 시간(First Visit), 전체 머문 시간(Total Viewed), 그리고 재방문 횟수(Revisits)이며, 관심 영역인 AOI(Areas of Interests)는 소셜로봇의 얼굴, 눈, 입술, 그리고 몸체로 설계하였다. 그리고 디자인평가 설문을 통하여 소셜로봇의 감정 표현(Expressive), 인간다움(Human-like), 얼굴 두각성(Face-highlighted) 등의 소비자 신념을 수집하였고, 종속변수로 로봇에 대한 태도를 설정하였다. 시선 반응에 따른 소셜로봇에 대한 태도를 형성하는 과정에서 두가지 경로를 통해 영향을 미치는 것을 확인되었다. 첫번째는 시선이 태도에 직접적으로 미치는 영향으로 소셜로봇의 얼굴과 눈의 응시에 따라 긍정적인 태도 인 것으로 나타났다. 구체적으로, 로봇의 첫 응시 시점이 이를수록 눈에서는 머문 시간이 길고 재방문 빈도가 낮을수록 로봇에 대한 태도를 긍정적으로 평가하였다. 즉 소셜로봇을 얼굴보다 눈에 집중해서 보게 될 때 피험자들이 로봇에 대한 판단에 있어 직접적으로 영향을 주는 것으로 나타났다. 두번째로는 로봇에 대한 인지적 지각된 측면을 고려하여 얼굴 두각성(Face-highlighted), 의인화(Human-like), 감정 표현(Expressive)이 태도에 미치는 영향의 결과로 모두 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 소셜로봇에 대한 지각이 구체적으로 로봇의 어떤 외형적 요소가 연관성을 가지는지 살펴본 결과 소셜로봇의 얼굴과 입술에 머문 시간이 길수록 입술을 다시 주시하지 않을수록 Face-highlighted에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 그리고 전신은 첫 응시가 늦을수록, 입술은 첫 응시가 빠르고 시선이 고정된 시간이 짧을수록 Human-like에 긍정적인 영향이 미치는 것으로 나타났다. 마지막으로 소셜로봇의 얼굴에 머문 시간은 길수록 Expressive에 긍정적인 영향이 미치는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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