창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간의 설계 = Designing a Virtual Reality Learning Environment for Students' Creative Problem Solving|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objective of this study is to design and develop the Virtual Reality Learning Environment (VRLE) in terms of Creative Problem Solving (CPS) for students. To design VRLE applied for improving students' CPS ability, the study is required properties, design procedures and instructional design principles of VRLE including the learning management system. The proposed VRLE will provide the students not only an efficient tool but also leaning environment with supporting CPS out of traditional learning environment.
For this purpose, the study is summarized as follows:
The traditional methods of CPS are reviewed in order to apply the factors for CPS to VRLE. Based on literature reviews, it is studied for existed components, procedures and instructional design principles of VRLE. Finally, the study is built for the new component and structure of VRLE to support CPS.
The study was conducted by following procedure:
· The paper investigated the main issues of CPS and discussed about necessity of the VRLE through previous models and case studies of literatures.
· The paper suggested the framework for designing VRLE to support CPS. The framework included the design factors and instructional design principles for CPS, the models, detail methods, instructional strategies, and interaction of each other in terms of learning. The framework was developed based on previous works introduced literatures.
· The paper established the VRLE design and development procedure. It was set based on general theories by suggested in most models to consider the learning environment.
· From the established design framework and procedure, the VRLE progressed to improve CPS specify.
· The proposed model is verified by expert judgments to prove the possibility of practical application for improving students' CPS ability. Finally, the design of VRLE are refined and completed by feedback process by the expertise’s comments.
In conclusion, the following results were obtained in the study.
The model revealed potential using VRLE for improving students' CPS ability. The developed framework of instructional design and in VRLE based on theoretical analysis will be considered for not only CPS but also cognitive ability which related to vary instructional study such as inquiry based learning, discovery learning, and problem based learning.
Main focus of this study is the VRLE which is comparable to a traditional classroom study. The developed model that was reflected instruction and methodology, strategy and environment in terms of study in virtual environment will provides a guideline of VRLE study in future.
The developed VRLE has the possibility of practical learning environments integrating cutting edge technology. The developed model will be expected to improve students' CPS ability and to support CPS activities efficiently.

번역하기

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 학습자의 창의적인 문제해결력을 향상시키기 위한 학습 환경으로서 가상현실 학습공간의 설계 요소 및 절차를 모색하고, 설계 원리를 도출하며, 도출된 설계 원리들을 토대로 가상현실 학습공간을 설계하는데 있다. 이러한 가상현실 학습공간은 정규 교과활동 시간 이외에도 학습자의 창의적 문제해결 학습을 지원해줄 수 있는 효과적인 테크놀로지의 역할을 할 뿐만 아니라 학습자가 주도적으로 참여하는 학습 환경이 될 것이다.
위와 같은 목적에 따라 수행한 구체적인 연구 내용은 다음과 같다.
첫째, 관련 이론을 고찰하여 학습자의 창의적 문제해결력 신장을 위한 요인들과 이를 지원할 수 있는 가상현실 학습공간의 가능성을 탐색한다.
둘째, 이론적 논의와 분석을 바탕으로 학습자의 창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간의 설계 원리를 제시하고, 설계 프레임워크 및 설계 절차를 수립한다.
셋째, 창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간의 구성 요소와 구조를 구체적으로 설계한다. 이때 설계의 대상은 앞서 설계 프레임워크를 통해 제시되는 내적 구조로서의 교수 설계와 학습 관리 시스템 등을 포함하는 외적 구조로서의 학습공간 구조 및 구성 요소가 된다.
본 연구를 위하여 수행된 절차는 다음과 같다.
첫째, 문헌 연구 및 사례 분석을 통해 창의적 문제해결력 신장에 영향을 미치는 일반적인 요인들을 탐색하고, 이를 가상현실 학습공간의 설계에 적용하기 위한 시사점을 도출하였다.
둘째, 이론적 논의와 분석을 바탕으로 가상현실이 교육적 학습공간으로 활용될 때 나타나는 특징 및 영향 등을 탐색하고, 창의적 문제해결력을 신장시키는데 필요한 가상현실 학습공간의 구성 요소를 추출하며, 학습 환경으로서 설계하기 위한 설계 원리에의 시사점을 도출하였다.
셋째, 앞선 두 단계에 의해 얻은 요인들 및 시사점을 토대로, 창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간의 구성 요소를 선정하기 위한 설계 프레임워크를 제시하였다. 이때 설계 프레임워크는 창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간의 8가지 설계 원리, 가상현실 학습공간에 적용하기 위해 선행연구를 분석하여 도출한 수정된 창의적 문제해결 학습 모형, 학습의 세부절차 및 교수-학습 활동과 전략, 그리고 가상현실 기반 창의적 문제해결 학습의 참여자 및 학습 공간과의 상호작용을 포함한다.
넷째, 가상현실 학습공간의 설계 절차를 수립하였다. 이는, 효과적인 학습공간 구현을 위한 일반적인 시스템 설계 모형에 대한 이론적 검토를 바탕으로 하였으며, 다양한 시스템 설계 모형에서 공통적으로 제시하고 있고 고려되고 있는 설계 절차의 추출을 통하여 수립되었다.
다섯째, 창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간의 구성 요소와 구조를 구체적으로 설계하였다. 이때의 설계에는 가상현실 학습공간에서 이루어지는 학습 절차 및 내용을 포함하는 내적 구조로서의 교수 설계와 학습관리시스템 및 자원 등을 포함하는 외적 구조의 학습공간 구성 요소 및 구조의 설계를 모두 포함한다.
여섯째, 창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간 설계의 타당성을 검토하기 위해 전문가 평가를 실시한 후, 그 평가 결과를 설계의 수정, 정련에 반영하여 설계의 완성도를 높였다.
위와 같은 절차로 수행된 본 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 본 연구를 통해 창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간의 가능성을 탐색할 수 있었다. 창의적 문제해결력 뿐만 아니라 학습자의 인지적 능력 신장과 관련된 학습, 즉, 탐구 학습이나 발견학습, 문제 중심 학습 등 다양한 교수 방법이 가상현실 학습공간이라는 새로운 최첨단(cutting-edge) 학습 환경에서 실현될 수 있도록 가상현실 학습공간의 교수 설계(instructional design)에 이론적 근거와 구체적인 설계 프레임워크, 설계 방법론 등을 제시할 수 있었다. 특히, 본 연구에서 추출한 8가지 설계 원리와 학습 세부절차 및 교수-학습 전략 등은 향후 가상현실 학습공간의 교수 설계의 가이드라인이자 지속적인 후속 연구의 자원이 될 수 있을 것이다.
둘째, 본 연구에서 수립한 창의적 문제해결력 신장을 위한 가상현실 학습공간 설계 원리 및 교수-학습 모형, 단계별 학습 전략, 그리고 가상현실 학습공간 설계 절차(방법) 등은 창의적 문제해결력 신장을 위한 대안적인 학습 환경이자 방법을 제공할 수 있었다. 특히, 본 연구에서 설계한 가상현실 학습공간은 학습자의 사고 과정 및 학습 관리를 모두 고려한 학습 공간으로서, 비구조화된 다양한 문제를 학습자가 실제적인 상황 속에서 탐색하여 발견하고, 문제를 해결하기 위해 확산적 사고와 논리, 비판적 사고가 유기적으로 연결될 수 있도록 하며, 협력적으로 소통하면서 아이디어를 생성, 공유하여 정교화할 수 있도록 함으로써 창의적 문제해결 과정의 연결성 확보와 참여자의 몰입을 지원하도록 설계하였다.
셋째, 본 연구를 통해 설계된 가상현실 학습공간의 구성 요소들은 각각 교수-학습 자료, 메타 인지 자료, 또는 협력 학습 자료 등으로 독립적으로도 활용 가능하며, 사고 과정이 밀접하게 연결될 수 있도록 잠재적으로 구조화하였다. 특히 확산적 사고와 논리, 비판적 사고를 촉진하기 위해 설계된 브레인스토밍 오브젝트, 포스트잇 오브젝트, 우선순위 정하기 오브젝트, 성찰 일지 제출 노트카드 등, 각각의 도구들 및 환경 요소들이 모두 학습자와 역동적인 상호작용이 가능하도록 설계하였다. 이러한 가상현실 학습공간을 활용함으로써 다양한 문제를 발견하고, 학습자 간의 상호작용과 소통을 통해 보다 많은 아이디어를 생성 및 공유함으로써, 효과적이고 효율적으로 학습자의 창의적 문제해결력을 신장시킬 수 있을 것으로 기대된다.

번역하기

본 연구는 학습자의 창의적인 문제해결력을 향상시키기 위한 학습 환경으로서 가상현실 학습공간의 설계 요소 및 절차를 모색하고, 설계 원리를 도출하며, 도출된 설계 원리들을 토대로 가...