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컴퓨터 동작 원리 학습을 위한 에듀테인먼트 콘텐츠 설계 및 구현

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Abstract
이상적인 코스웨어의 학습체제 설계는 교과 내용을 시각적으로 잘 표현해 학습에 대한 동기와 흥미를 갖고 자기 주도적인 학습으로 이끌어 나가는 것이다. 뿐만 아니라 학습자 중심설계, 학습 방법, 학습 관리 또한 체계적으로 이루어져야 한다. 하지만 기존의 컴퓨터 동작원리에 대한 코스웨어 문제점은 텍스트와 그림 자료를 단순히 제시하는 데 그쳐 교수자의 설명으로 명령어와 데이터가 어떤 방식으로 컴퓨터 내부에서 읽혀지고 있는지를 시각적으로 표현하는 방법이 미흡하다. 따라서 본 논문에서는 컴퓨터 내부 동작원리를 에듀테인먼트 디지털 만화 코스웨어를 설계하고 개발하였다. 개발된 디지털 만화 학습 기반인 코스웨어의 특징은 다음과 같다.
첫째, 흥미로운 스토리 라인으로 복잡한 컴퓨터 내부의 동작원리를 액션스크립트 이용하여 동적이고 생동감 넘치는 애니메이션 중심 디지털 만화로 구현하였다.
둘째, 상호작용의 주요 요소로써 키보드와 마우스를 이용한 학습 흐름을 제어시켜 상호작용을 극대화한 학습자 중심 설계를 하였고, 이를 통해 자기주도적인 학습에 적극 참여시켰다.
셋째, 평가관리시스템을 구축하였고, 문항의 보기를 랜덤하게 바꾸는 동적 형성평가를 학생들에게 적용시켜 완전학습에 도달할 수 있게 하였다.
구현된 코스웨어를 초등학생들에게 적용시켰고, 그 결과는 교사의 주도하에 일방적인 지식을 전달하는 강의식 수업보다 에듀테인먼트 디지털 만화 수업이 학업 성취도에 유의미한 영향을 미친다는 것을 검증하였다(0.004, p<.05).
개발된 코스웨어는 설문지를 통해 그 질적 우수성이 검증되었고, 특히 상호작용 측면이 가장 높은 점수(전체 평균 5점 만점에 4.31)로 학습자 스스로 자기주도적인 학습에 참여했다는 것을 입증시켰다.
코스웨어의 기대효과는 초등학생을 위한 ICT교육 자료로 활용될 수 있을 뿐만 아니라 자기주도적인 학습력을 신장시킬 수 있다. 평가관리시스템에 접근하여 교수자는 자신만의 문제를 출제할 수 있을 뿐만 아니라 문항별 난이도 및 문항반응 분포를 분석해 볼 수 있다.
In order to be an ideal courseware for learning, it is required to present well visualized learning contents and to lead learners to self-leading study with motivation and interest. In addition, it requires a learner-oriented design, learning method, and learning management through systematic approaches. However, regarding the subject of the operation principles inside a computer, the existing coursewares have problems that it is limited to present simply text and static image without dynamic visual representations of how control and data is operated inside a computer. Therefore, in this paper, I designed and developed a digital animation courseware for learning the principles of computer's internal operation in the form of an edutainment. The characteristics of the digital cartoon-based courseware are as follows:
First, it demonstrated the complex operation principles inside a computer with vivid animation-based digital contents, which have an interesting storyline.
Second, it, as a primary factor of an interaction, achieved an interaction-maximized and learner-oriented design by controlling the learning flow using keyboard and mouse and led students to take part in actively self-leading study.
Third, it included an evaluation management system, and led students to mastery learning using a dynamic developmental evaluation of changing randomly the examples of questions.
The demonstrated courseware was applied to a group of elementary students, and as a result, it was proved that the class of using digital animation in an edutainment form has a significant improvement on academic performance rather than the instructor-led class of delivering one-sided knowledge under the instruction of a teacher (0.004, p<.05).
The excellence in quality of the courseware developed was verified through a question instrument. Particularly, it was represented that the courseware led a learner to participate in self-leading study by showing the highest score in the interaction aspect (4.31 out of a possible 5 points on the average).
The expected effect of the courseware may be used not only as edutainment contents of ICT education for elementary students but a tool for fostering the self-leading learning abilities. Also, instructors may set their own questions using the evaluation management system, and analyze the difficulty level on each question and the distribution of item responses to the questions.
Author(s)
임순희
Issued Date
2011
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000005244
Alternative Author(s)
Im, Soon Hee
Affiliation
제주대학교
Department
교육대학원 컴퓨터교육
Advisor
김성백
Table Of Contents
I. 서론 1
1. 연구의 필요성 및 목적 1
2. 연구의 내용과 방법 2
1) 연구 내용 3
2) 연구 방법 4
3) 연구의 제한점 4

II. 이론적 배경 5
1. 에듀테인먼트와 코스웨어 5
1) 에듀테인먼트 5
2) 코스웨어의 교육적 의의 5
3) 코스웨어 교수 설계 모형 6
4) 상호 작용 10
2. 완전학습(Mastery Learning) 11
1) 완전학습 이론 11
2) Bloom의 완전학습모형 12
3. 인지발달 이론 13
4. 시각화의 교육학적 의미 15
1) 그래픽과 애니메이션 17
2) 디지털 만화 18
5. 교육 평가 19
1) 교육평가의 유형 19
2) 형성평가 20
3) 형성평가를 통한 피드백 21
4) 문항 유형 22
6. 선행연구에 대한 자료 분석 23
7. 코스웨어 구현을 위한 기술 27
1) PHP 27
2) Dynamic HTML 28
3) Flash 28
4) Java Script 29
5) MySQL 30

III. 설계 31
1. 설계 모형 31
1) 분석 31
2) 설계 31
3) 구현 32
4) 적용 및 검증 32
2. 시스템 설계 기본 방향 32
3. 분석 32
1) 학습 내용 선정 32
2) 학습 내용 분석 34
3) 학습자 분석 35
4) 기술 및 환경 분석 36
4. 설계 37
1) 내용 설계 37
2) 학습 흐름도 설계 38
3) 학습 구성도 설계 39
4) 상호작용 설계 41
5. 시스템 설계 44
1) 시스템 전체 구성도 44
2) 동적 형성평가 설계 45
3) DB 설계 47
4) 학습자, 교수자 시스템 구성도 48

IV. 구현 50
1. 스토리보드 작성 50
2. 액션 스크립트 51
3. 평가 관리 시스템 52
1) DB 구현 52
2) 동적 형성평가 코드 53
3) 동적 형성평가 문항 54
4) 교수자 화면 57
5) 학습자 화면 59
4. 매체 제작 62
1) 학습내용 전개 62
5. 통합 저작 72

V. 적용 및 효과 검증 73
1. 연구 방법 73
2. 자료화면 73
3. 실험 결과 및 통계 분석 74
1) 사전검사 결과 분석 74
2) 사후검사 결과 분석 75
3) 대응표본 t-test 분석 76
4) 집단간 평균 비교 77
4. 코스웨어 평가 79
1) 학년별 교차표 79
2) 문항 구성 79
3) 교육방법 측면 80
4) 만족도&흥미도 측면 80
5) 시각화 측면 81
6) 상호작용 측면 82
7) 교육 방향 82
8) 평가 요약 83

VI. 결론 및 제언 84
1. 결론 84
2. 제언 86

참고문헌 88
92
94
Degree
Master
Publisher
제주대학교 교육대학원
Citation
임순희. (2011). 컴퓨터 동작 원리 학습을 위한 에듀테인먼트 콘텐츠 설계 및 구현
Appears in Collections:
Elementary Education > Elementary Computer Education
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