인지적 흥미 발생 모형에 따른 초등학생의 얼굴 표정 변화 분석: 생명과학 동영상을 중심으로

방건우 ( Bang Keon Woo ),신동훈 ( Shin Dong Hoon ) 서울敎育大學校 初等敎育硏究所 2017 한국초등교육 Vol.28 No.2

이 연구의 목적은 생명과학 동영상 자극에 의해 발생한 초등학생의 인지적 흥미를 인지적 흥미발생 모형에 따라 분류하고, 인지적 흥미의 유형에 따라 주로 나타나는 얼굴 표정이 무엇인지 분석하는 것이다. 이를 위해 인지적 흥미 유발 자극에 대한 사전 흥미도 조사에는 초등학교 5학년 학생32명이, 인지적 흥미 유발 자극에 의한 얼굴 표정 변화 촬영에는 초등학교 5학년 학생 21명이 참여하였다. 인지적 흥미 유발 자극은 의문을 생성할 수 있는 생명현상 상황, 과학적 설명, 인지갈등을 해소할 수 있는 사후 정보의 3단계로 구성하였다. 개발된 자극은 동물, 곤충 관련 동영상5개, 식물 관련 동영상 1개이며, 자극의 길이는 각 2분 정도이다. 인지적 흥미 발생 모형에 따른 흥미 유형 분류는 인지적 흥미 유발 과제의 과학적 설명 단계에서 학생이 제시한 과학적 설명과 질문지 작성 단계에서 학생이 제시한 과학적 설명을 분석한 결과를 바탕으로 이루어졌다. 지루함, 인지적 흥미, 불안의 세 유형으로 분류하였다. 인지적 흥미 유발 자극에 의한 얼굴 표정의 변화 분석은 FaceReader 6.1 프로그램을 사용하여 분석하였다. 인지적 흥미가 발생할 것으로 예상되는 사후 정보 제시 구간에서 주로 나타나는 얼굴 표정이 무엇인지 분석하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 지루함 유형에서 상대적으로 높은 감성 강도를 보이는 얼굴 표정은 Sad와 Surprised이다. Sad는 0.226의 평균값을, Surprised는 0.107의 평균값을 나타냈다. 둘째, 인지적 흥미 유형에서 높은 감성 강도를 보이는 표정은 Happy와 Surprised이다. Happy는 0.125의 평균값을 Surprised는 0.156의 평균값을 나타냈다. 셋째, 불안 유형에서는 여섯 가지의 표정의 강도가 전반적으로 0.05 미만으로 낮게 나타났다. 이상을 종합하면 인지적 흥미의 유형에 따라 주로 나타나는 얼굴 표정이 다름을 알 수 있으며, 표정 변화 분석을 이용한 인지적 흥미의 측정이 가능하다고 말할 수 있다. The purpose of this study is to classify the cognitive interest of elementary school children caused by life science video stimulation according to the cognitive interest generation model and to analyze what is the facial expression which is mainly shown according to the type of cognitive interest. For this study 32 5th grade students of elementary school participated in the pre - interest survey of cognitive interest generation stimulation. 21 5th grade elementary school students participated in the change of facial expression by cognitive interest generation stimulation. Cognitive interest generation stimulation was compiled into three stages: life phenomena that can generate questions, scientific explanations, and posterior information that can resolve cognitive conflicts. The stimulus developed is animal, insect-related video 5, plant-related video 1, stimulus length is about 2 minutes each. The categorization according to the cognitive interest generation model was based on the analysis of the scientific explanations presented by the students in the scientific explanations and the questionnaire preparation stages presented by the students in the scientific explanatory phase of the cognitive interest inducing task. It was classified into three types: boredom, cognitive interest, and anxiety. Analysis of changes in facial expression by cognitive interest generation stimulation was performed using the FaceReader 6.1 program. We analyzed the facial expressions which appeared mainly in the posterior information presentation section where cognitive interest is expected to occur. The results are as follows. First, facial expressions with relatively high emotional intensity in the boredom type are Sad and Surprised. Sad showed an average value of 0.226, Surprised showed an average value of 0.107. Second, expressions showing high emotional intensity in cognitive interest types are Happy and Surprised. Happy showed an average value of 0.125 and Surprised showed an average value of 0.156. Third, in the anxiety type, the intensity of six facial expressions was low overall. All six expressions showed mean values less than 0.05. In conclusion, it can be said that facial expressions are different according to the type of cognitive interest and it is possible to measure the cognitive interest using facial change analysis.

게임 과몰입 청소년의 충동성 완화를 위한 생성형 AI 활용 게임 기반 디지털 치료제 구현 방법론

방건우(Geon-Woo Bang),김재현(Jae-Hyun Kim),홍지흔(Ji-Heun Hong),이재준(Jae-Jun Lee),오하영(Hayoung Oh) 한국정보통신학회 2024 한국정보통신학회논문지 Vol.28 No.4

게임 과몰입은 대한민국의 청소년들에게 심각한 사회문제이다. 그러나, 한국사회의 낙인이나 높은 치료비용과 같은 다양한 이유로 인해 적절한 치료가 이루어지지 않는다. 따라서 게임을 기반으로 한 디지털 치료제는 경제성, 접근성, 환자들의 동기와 관련된 문제를 해결할 수 있는 방안으로 제시되어 왔다. 또한, 마음챙김을 기반으로 한 디지털 개입은 게임 과몰입과 관련된 충동성 조절에 효과적이며 전통적인 약물 치료의 문제점을 해결할 수 있는 것으로 알려져 왔다. 따라서 마음챙김을 기반으로 한 게임 디지털 치료제를 개발할 필요성이 있다. 본 논문에서는 게임 과몰입 청소년의 충동성 완화를 위한 게임 기반 디지털 치료제의 구현 방법론을 제시한다. 이를 위해 게임 내에 적용할 수 있는 마음 챙김 요소를 정의하며, 이를 구현하기 위해 사용할 수 있는 방법들로 생성형 AI NPC, PCG, VR를 제시한다. 또한, 생성형 AI NPC, PCG, VR등을 통해 구현할 때 고려해야 할 사항들에 대하여 탐구한다. Gaming addiction is a significant social issue among adolescents in South Korea. However, due to factors such as stigmatization and high treatment costs, adequate treatment is not always available. Therefore, game-based digital therapies have been proposed as a solution to address issues related to affordability, accessibility, and patient motivation. Additionally, mindfulness-based digital interventions have demonstrated effectiveness in controlling impulsivity associated with game-addiction and can solve the problems of traditional drug treatment. Therefore, there is a need to develop mindfulness-based digital therapies for game-addicted adolescents. This paper presents a methodology for implementing a game-based digital therapeutic intervention to alleviate impulsivity. Mindfulness elements are defined and applied in games, and generative AI NPCs, PCGs, and VR are presented as methods for implementation. It also explores the considerations that should be taken into account when implementing through generative AI NPCs, PCGs, and VR.

기후변화 시각자료에서 나타나는 초등학생의 학업성취도에 따른 안구운동 분석

김소이(Kim, So Yi),방건우(Bang, Keon Woo),오현지(Oh, Hyun Ji),신동훈(Shin, Dong Hoon) 에너지기후변화교육학회 2018 에너지기후변화교육 Vol.8 No.1

이 연구는 초등학생의 학업성취도에 따른 기후변화 시각자료에서의 안구운동을 분석한 것이다. 기후변화 교육은 다양한 시각자료를 활용하여 이루어지기 때문에, 안구운동 추적기를 활용한 초등학생의 안구운동분석 결과는 기후변화 교육을 위한 시각자료 선정 및 개발에 기준을 제공할 수 있다. 이 연구에서는 2015 개정교육과정을 비롯한 다양한 기후변화 교육 프로그램에서 활용되고 있는 시각자료를 수집 분석하여 안구운동 측정을 위한 과제를 개발한 후 안구운동을 측정하였다. 서울특별시 소재 초등학교 6학년 학생 29명이 자발적으로 안구운동 측정에 참여하였으며, 학생들이 과제를 수행하는 동안 SMI사의 i View XTM RED를 이용하여 안구운동을 측정했다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 하위집단은 글 시각자료에서 집중적으로 정보 의존도가 높았다. 둘째, 동일한 기능 및 범주 내에서 여러 장의 그림 시각자료를 배치했을 때, 왼쪽에 배치된 그림에서 가장 높은 주의가 발생했다. 셋째, 그래프의 데이터 영역에서 상위집단과 하위집단 모두 높은 주의가 발생했다. 넷째, 제목에 붙어 있는 삽화, 캐릭터 시각자료에 대한 주의는 거의 일어나지 않았다. 응시, 도약 횟수와 속도, 점유도, 시선 흐름 등의 측면에서 분석된 연구 결과는 초등학생을 위한 기후변화 수업의 적합한 시각자료를 선정 개발하는데 시사점을 제공한다. This study is the analysis of eye movements in climate change visual materials according to elementary school students academic achievement. Since Climate change education is based on various visual materials, the results of eye movement analysis of elementary school students by eye movement tracker can provide a basis for selecting and developing visual materials for climate change education. In this study, eye movements were measured by collecting and analyzing the visual data used in various climate change education programs including the 2015 revision curriculum and developing the task for measurement of eye movement. 29 elementary school students in Seoul participated in voluntary measurement of eye movements, and during the course of the task, their eye movements were measured by SMI s i View XTM RED. The results of the study are as follows. First, low achievers were highly dependent on information only in writing materials. Second, when placing multiple pieces of picture visuals within the same function and category, the highest attention occurred in the pictures placed on the left. Third, in the data area of the graph, both groups were highly cautious. Fourth, little attention has been paid to visual illustrations and characters attached to the title. The results of the analysis in terms of fixation, saccade count & velocity, binning chart and scan path provide implications for selecting and developing suitable visual materials for elementary school students.

디지털 기술 기반 게임 장애 치료: 디지털 치료 기기 효과성 리뷰

김재현(Jae-Hyun Kim),방건우(Geon-Woo Bang),홍지흔(Ji-Heum Hong),오하영(Hayoung Oh) 한국정보통신학회 2024 한국정보통신학회논문지 Vol.28 No.5

기술의 발전과 사회적 배경을 바탕으로 게임에 대한 접근성이 향상되고, 게임을 즐기는 인구가 증가함과 동시에 부적절한 게임 이용 형태를 보이는 게임 장애 환자 또한 증가하고 있다. 게임 장애가 사회적 관심을 받고 있음에도, 현재까지 이에 대한 명확한 치료 방법은 제시되지 못하고 있다. 본 연구는 해당 분야에 대해 현재까지 연구된 내용을 리뷰하기 위해 DSM-5에서 게임 장애가 정의된 2013년 이후 PubMed에 등록된 게임 장애 대상 디지털 기반 치료와 관련된 연구를 분석하였다. 연구 결과, 현재까지 디지털 기반의 게임 장애 치료 연구는 거의 이루어지지 않았으며, 제한적으로 디지털 기반 접근의 효과성에 관해 확인할 수 있었다. 본 연구는 게임 장애 환자 대상 온라인 기반 디지털 치료 기기 개발 및 임상 연구의 선행 연구의 하나로, 체계적으로 설계된 무작위 배정 활성 대조군 연구가 앞으로 필요하다. Based on technological advancements and social background, accessibility to game is improving, and the number of people who enjoy game is increasing, while the number of patients with gaming disorder who display inappropriate forms of game use is also increasing. Although gaming disorder is receiving social attention, no clear treatment method has been proposed to date. In order to review the current research, this study analyzed studies related to digital-based treatment for gaming disorder registered in PubMed since 2013, when gaming disorder was defined in DSM-5. As a result of the study, few research has been conducted to date on digital-based gaming disorder treatment, and the effectiveness of digital-based approaches has been confirmed to a limited extent. This study is one of the preliminary studies on the development and clinical research of online-based digital treatments for patients with gaming disorder, and a systematically designed randomized active control study is needed in the future.