3차원 가상 야외지질답사 프로그램 개발 및 학습자 탐색 행동 분석: 적벽강을 중심으로 = Development of a 3D Virtual Geological Field Trip Program and Analysis of Learners’ Exploration Behaviors: The Jeokbyeokgang Area

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 고등학교 2학년을 대상으로 적벽강 지역을 배경으로 한 3D 게임 엔진 기반 가상 야외지질답사 프로그램을 개발하고, 가상 환경에서 수집한 로그데이터를 바탕으로 학생들의 탐색 행동 양식과 주목 관찰 요소의 특징을 분석하여 설계 시사점을 도출하는 데 목적이 있다. 이를 위해 교육과정과 선행연구를 분석하여 관찰 요소를 선정하고, 1인칭 자유 탐색, 전경 보기·미니맵·안내 메시지 등 탐색 지원 인터페이스를 구현한 뒤 수업에 적용하였다. 또한, 경험률·방문수·체류시간 지표와 설문·면담 자료를 종합적으로 분석하였다. 연구 결과, 학생들은 실제와 유사한 환경에서 지질 구조를 탐구하는 활동을 흥미롭고 기억에 남는 경험으로 인식하고, 전경 보기와 미니맵, 안내 시스템의 유용성과 높은 현실감을 보고하였으나, 실제 지형과 유사한 장면에서의 개념 적용, 제한된 탐색 범위, FPS형 조작에 따른 멀미와 난이도는 한계로 지적하였다. AOI 지표와 학생 발화를 통합 분석하여 학생들이 주목하는 관찰 요소의 유형별 특징과 탐색 행동 양식을 도출하였으며, 탐색 구조 중심 설계, 저주목성·고중요도 구조를 강조하는 인터페이스, 관찰 전략 안내, 조작 설정 개선 등을 포함한 설계–적용–분석–개선의 순환 구조를 가상 야외지질답사 개발의 핵심 설계 원리로 제안하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 5
• 3. 용어의 정의 6
• Ⅱ. 이론적 배경 9
• 1. 가상 야외지질답사 9
• 2. 가상 환경에서의 탐색 행동 분석: 시선 추적과 로그데이터 17
• 3. 적벽강 지질학적 배경 22
• Ⅲ. 연구 방법 29
• 1. 연구 절차 30
• 2. 연구 대상 31
• 3. 3D 가상 야외지질답사 개발 단계 32
• 4. 자료 수집 35
• 5. 자료 분석 38
• 6. 연구의 윤리적 고려 45
• Ⅳ. 연구 결과 및 논의 47
• 1. 3D 게임 엔진 기반 가상 야외지질답사 개발 결과 47
• 2. 로그데이터 분석을 통한 탐색 양상 분석 72
• 3. 가상 야외지질답사 개발에 대한 시사점 104
• Ⅴ. 결론 및 제언 113
• 참고문헌 117
• ABSTRACT 124
• 부록 126