지능형 튜토링 게임기반 학습 콘텐츠의 학습 효과

Abstract

현재 상업정보계열의 전문계 고등학교에서 편성․ 운영되고 있는 컴퓨터 일반 교과는 정보 사회가 요구하는 직업인으로서 컴퓨터를 활용할 수 있는 지식과 더불어 정보에 대한 폭넓은 이해와 올바른 가치관을 기르도록 구성되었으며 컴퓨터에 대한 기초적인 개념과 원리를 이해하고 컴퓨터를 활용할 수 있는 지식과 기능을 습득하는데 목표를 두고 있다. 그러나 일부 단원에서는 교과 내용만으로는 기초적인 개념과 원리를 이해하고 기능을 습득하여 컴퓨터를 활용하기 어려운 부분도 있고 다양한 수준의 학생들이 개별학습, 반복학습, 심화학습을 하기 어려운 부분도 있다. 따라서 학생들이 체계적으로 학습동기를 유발하고 학업성취를 신장시킬 수 있도록 다양한 교수학습방법이 시도되어야한다.

이에 본 연구에서는 학습자의 흥미를 유발시킬 수 있는 게임기반 학습요소와 지능형 교수 시스템(ITS)의 장점을 결합한 지능형 튜토링 게임기반 학습 콘텐츠를 가지고 상업정보계열 전문계 고등학교 컴퓨터일반 교과의 불 대수 간략화에 대해 지능형 튜토링 게임기반 학습 콘텐츠를 적용한 수업이 학생들의 학습에 미치는 효과를 알아보았다. 연구의 목적을 위해 다음과 같은 연구가설을 설정하였다. 첫째, 불 대수 간략화에 대해 수업방법에 따라 학습자의 학업성취도에 유의미한 차이가 있을 것이다. 둘째, 불 대수 간략화에 대해 수업방법에 따라 학습자의 학업수준에 따른 학업성취도에 유의미한 차이가 있을 것이다. 셋째, 불 대수 간략화에 대해 수업방법에 따라 학습자의 학습태도에 유의미한 차이가 있을 것이다. 이러한 연구문제를 해결하기 위해 경기도에 소재하는 상업정보 계열의 전문계 고등학교에 재학 중인 1학년 학생, 6개 학급 181명을 대상으로 실험집단과 통제집단-1, 통제집단-2를 선정하여 실험집단에게는 지능형 튜토링 게임기반 학습 콘텐츠를 이용한 수업을 실시하였고, 통제집단-1은 기존에 구현된 논리식 간소화 학습 코스웨어를 적용하여 수업을 실시하였으며, 통제집단-2는 전통적인 강의식 수업을 실시하였다.

본 연구의 실험결과는 다음과 같다. 첫째, 전문계 고등학교에서 컴퓨터일반 교과의 불 대수 간략화에 대해 지능형 튜토링 게임기반 학습 콘텐츠를 활용한 수업은 학생들의 학업성취도에 효과적이었다. 둘째, 전문계 고등학교에서 컴퓨터일반 교과의 불 대수 간략화에 대해 지능형 튜토링 게임기반 학습 콘텐츠를 이용한 수업은 기존에 구현된 논리식 간소화 학습 코스웨어를 적용한 수업과 전통적 강의식 수업에 비해상‧ 중‧ 하위 집단 모두에서 학업성취도가 높았으며, 집단유형별 학업수준에 따른 학업성취도 사전 사후 비교 결과 중위집단과 하위집단 학생들 보다 상위집단 학생들의 학업성취도에 더욱 효과적이었음을 알 수 있었다. 셋째, 전문계 고등학교에서 컴퓨터일반 교과의 불 대수 간략화에 대해 지능형 튜토링 게임기반 학습 콘텐츠를 활용한 수업은 학습태도 향상에 효과적이었다.

이러한 연구 결과 전문계 고등학교 컴퓨터일반 교과에서 불 대수 간략화에 대해 지능형 튜토링 게임기반 학습 콘텐츠 수업이 학생들에게 학업성취도 및 학습태도에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.; General computer classes offered by vocational high schools in the commercial information track aim at fostering the computer literacy of students, enriching their understanding of information and building the right values so that they could grow into professionals who could properly respond to information society. The subject centers around the understanding of the basic concepts and principles of computer and the acquisition of computer literacy. But some units of the subject aren't good enough to understand the basic concepts and principles of computer to become computer-literate, and that doesn't always make it possible for students of different levels to do individual, repeated or enriched learning. Therefore a variety of teaching-learning methods should be introduced to stir up the learning motivation of students and improve their academic achievement.

The purpose of this study was to examine the effects of intelligent tutoring GBL(Game Based Learning) content on students about the simplification of boolean algebra in general computer class in vocational high school in the commercial information track. Intelligent tutoring GBL(Game Based Learning) content are marked by a combination of the benefits of intriguing game-based learning and intelligent teaching system(ITS). The following hypotheses were formulated: 1. There might be significant gaps in academic achievement on boolean algebra simplification among learners according to teaching methods. 2. There might be significant gaps in academic achievement on boolean algebra simplification among learners of different levels according to teaching methods. 3. There might be significant gaps in learning attitude toward boolean algebra simplification among learners according to teaching methods. The subjects in this study were 181 sophomores in six different classes in vocational high school in the commercial information track, which was located in Gyeonggi Province. They were divided into three groups: an experimental group and two control groups. The experimental group received instruction by applying intelligent tutoring GBL(Game Based Learning) content, and control group 1 took lessons by utilizing existing logical simplification courseware. The control group 2 took typical expository lessons.

The findings of the study were as follows: First, the vocational high school's general computer instruction of boolean algebra simplification that made use of the intelligent tutoring GBL(Game Based Learning) content had a good effect on the academic achievement of the students. Second, the vocational high school's general computer instruction of boolean algebra simplification that made use of the intelligent tutoring GBL(Game Based Learning) content was more effective at boosting the academic achievement of all the high-achieving, intermediate and underachieving groups than the other two kinds of lessons that utilized existing logical simplification courseware and were expository. When each group's pretest and posttest scores were compared by academic standing, that had a better effect on the academic achievement of the high-achieving group than that of the intermediate and underachieving groups. Third, the vocational high school's general computer instruction of boolean algebra simplification that made use of the intelligent tutoring GBL(Game Based Learning) content were effective at improving their learning attitude.

The findings of the study made it clear that the vocational high school's general computer instruction of boolean algebra simplification that utilized the intelligent tutoring GBL(Game Based Learning) content exercised a positive influence on the academic achievement and learning attitude of the students.