본 논문에서는 현재 다양한 분야에서 게임화에 대한 바람이 일어나고 있는데, 게임화(gamification) 학습 메커니즘을 이용한 교수학습 활동에서 다양한 교육이 이루어질 수 있도록 관련된 교육학습모형 개발을 제안하려고 한다. 이를 지원하기 위한 교육과정의 개발, 적용 등에 대한 고려가 필요하고, 학교현장에서 게임화 모델을 이용한 모형 개발로 학습자 콘텐츠를 이용하여 교육목표를 달성하기 위해서는 게임화에 대한 교육학적인 기능설명과 학습에 어떠한 영향을 미칠 것인지를 심도 있게 다루어야 할 것 이다.

Recently, the role of artificial intelligence techniques in games is becoming important. Game artificial intelligence technology in the past, the graphics and sound technology were more important. However, Artificial intelligent technology in current games is necessary technology to provide variety pleasure to users, and role of user's partner or helper. Learning ability of artificial intelligence technologies is attention getting technology. In this paper, we apply the learning system to the game agent to implement it, and a nalysis its performance.

본 연구에서는 영어 단어 및 문장을 학습하기 위한 컴퓨터 카드 게임을 개발하였다. 이 게임은 첫째, 학습자에게 카드놀이라는 친숙하고 흥미로운 요소를 제공하여 학습자에게 학습 동기를 부여한다. 둘째, 교육적인 요소를 통하여 학습 효과를 향상시킬 수 있도록 한다. 셋째, 난이도 선택과 반복 학습을 통하여 지속적으로 학습 동기를 유지하도록 한다. 뿐만 아니라 시간, 점수, 실패 여부 및 성공 여부의 제시를 통하여 도전감을 제공한다. 학습자는 이 게임을 통하여 영어 듣기 학습 및 영어 읽기 학습을 할 수 있다. 그리고 영어 단어 또는 문장을 들은 후 원어민이 말한 것을 따라서 말해봄으로써 발음 학습 및 말하기 학습 또한 가능하다.

최근 개발자와 사용자 사이에서 게임의 인공지능에 대한 관심이 늘어나고 있다. 그래픽과 사운드 요소의 한계로 인 해 화려하고 웅장한 게임보다 다양한 재미를 줄 수 있는 게임을 원하기 때문이다. 기존의 게임 인공지능 기법은 단순 하여 쉽게 질리고, 사용자에게 다양한 재미를 지속적으로 제공하기 어렵다. 그러나 학습 능력을 갖춘 게임은 다양하고 예측하기 어려운 특성으로 인해 사용자에게 끝없는 재미를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 학습 능력을 게임 내의 에이전트에게 부여하기 위해 심리학 이론 중 하나인 관찰학습 이론을 적용한 알고리즘을 제시하고자 한다.

본 연구에서는 영어 단어 및 문장을 학습하기 위한 낚시 게임을 개발하였다. 이 게임은 첫째, 학습자에게 낚시라는 친숙하고 흥미로운 요소를 제공하여 학습자에게 학습 동기를 부여한다. 둘째, 교육적인 요소를 통하여 학습 효과를 향 상시킬 수 있도록 한다. 셋째, 난이도 선택과 반복 학습을 통하여 지속적으로 학습 동기를 유지하도록 한다. 뿐만 아 니라 점수, 실패 여부 및 성공 여부의 제시를 통하여 도전감을 제공한다. 학습자는 이 게임을 통하여 영어 듣기 학습 및 영어 읽기 학습을 할 수 있다. 그리고 영어 단어 또는 문장을 들은 후 원어민이 말한 것을 따라서 말해봄으로써 발음 학습 및 말하기 학습 또한 가능하다.

현 교육산업은 암기시 교육에서 벗어나 재미와 집중을 높이는 교육으로 탈바꿈 하고 있다. 특히 역사와 세계사 등암기형 교육은 재미가 없을시 집중도는 저하된다. 따라서 게임이라는 요소를 교육에 포함시켜 교육 시너지 효과를 창출하는 것이 교육산업에서는 무엇보다도 필요하다. 그에 따라 본 연구에서는 체감형 게임을 정의하고 교육 공학적 이론을 참고하여 체감형 게임의 교육적 효과를 알아보고 체감형 게임을 개발함으로써 교육적 효과를 지닌 모범적인 체감형 게임에 참고가 되고자 한다.

최근 새롭게 등장하고 있는 구성주의 학습이론들은 기존의 전통적인 학습이론이 제공하지 못하는, 차별화된 학습자 중심 학습을 위한 교수설계적 시사점을 제공하고 있다. 따라서 이러한 구성주의 학습이론들은 현재 정보화 사회의 테크놀로지를 기반으로 하는 학습자 중심 학습에 적절하고 효과적인 실천적 방안을 제시할 수 있다. 특히, 학습자 주도적인 테크놀로지의 활용과 학습자의 자발적 참여를 위한 오락적 요소가 충분히 반영된 환경으로서 교육용 게임은 게임세대라 할 수 있는 지금의 학습 세대에게 적합한 학습자 중심 학습 환경이다. 따라서 교육용 게임의 설계를 위한 관점으로 구성주의적 학습 이론의 특성을 고찰하면서 설계 원리에 대한 시사점을 도출하는 연구가 필요하다. 본 연구는 구성주의 학습이론으로서 최근 부각되고 있는 활동이론, 분산인지, 생태심리학의 관점에서 이론적 배경이자 실천적 방안으로 교육용 게임의 설계 원리에 대한 시사점을 도출하고자 한다. 이것은 향후 학습자 중심 학습을 위한 상황별, 유형별 교육용 게임의 설계 원리를 구체적으로 탐색하는 데에 이론적 기반 및 논의점이 될 수 있을 것으로 기대한다.

본 연구는 8학년 '지구의 역사와 지각변동' 단원에서 수업 방법 개선을 위한 전략의 하나인 게임 활용 수업이 학습자들의 과학 태도 변화에 미치는 효과를 분석하는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 대상은 광역시 소재 D중학교 2학년 120명이다. 게임 활용 학습을 실시하기 전에 동질성을 가진 학급을 선택하기 위하여 학기 초 진단평가 결과와 4월말에 실시된 중간고사의 성적을 이용하였으며 진단평가와 중간고사 성적이 비슷한 남학생 4개 학급을 선정하여 두 학급을 실험집단으로, 남은 두 학급을 통제집단으로 구분하였다. 또한 중간고사 성적 상위 20% 학습자를 상위집단으로, 하위 20% 학습자를 하위집단으로 분류하여 비교하였다. 통제집단은 전통적인 수업이 이루어졌으며 실험집단을 대상으로 수업의 적용 및 정리 단계에 게임을 투입하여 10차시의 게임 활용 수업이 진행되었다. 이에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 과학에 관련된 태도 검사를 사전사후 실시한 결과 실험집단이 통제집단에 비해 수업처치 후 과학 태도 변화에서 유의미한 향상이 나타났다. 또한 실험집단내의 상위집단에 비해 하위집단에서 과학 태도면에서 유의미한 향상이 나타났다. 게임 활용 수업은 학습자들의 흥미를 유발하여 학습 참여도를 높여 주었다. 이렇듯 게임 활용 학습은 학습자들의 능동적 참여 유도를 위한 새로운 교수학습 자료로서 그 시사점이 크다.

플레이어 모델링은 플레이어의 행동에 대한 선호도에 대한 특성들을 반영하는 프로파일을 만들고, 플레이어가 게임과 상호작용하는 동안 계속 프로파일의 특성을 학습하는 것이다. 학습된 선호도는 플레이어 행동들의 발생 빈도에 대한 통계적 수치로 기록되며, 이를 바탕으로 플레이어에 최적화된 유저 인터페이스를 제공할 수 있다. 이를 위해서 인터페이스에 대한 플레이어의 선호도를 효과적으로 학습할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 베이지안 네트워크를 이용한 플레이어 모델링 기법을 사용하면 플레이어의 선호도에 따라 모델은 게임 디자인 단계에서 모델의 선호도에 대한 초기값을 쉽게 넣을 수 있기 때문에 초기 학습 시간을 줄여줄 수 있다. 본 논문은 플레이어의 선호도에 따라 적합한 인터페이스를 제공하기 위해 플레이어 모델링의 선호도 학습 알고리즘을 제안하였다.

최근 e-Learning의 확산에 따른 고품질 콘텐츠에 대한 요구와 함께 에듀테인먼트의 주요 콘텐츠로서 교육용 게임이 교육 분야에서 관심의 대상이 되고 있다. 정보 통신 발달에 따른 학습자 환경의 변화와 게임 이용률 증가에 따른 교육적 대책으로서 교육용 게임의 개발에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 효율적인 컴퓨터 교과학습을 위한 새로운 프로그램으로 ‘게임’방식을 도입하여 컴퓨터 교과 학습을 개발함으로써 학습자로 하여금 긍정적인 교육 효과를 창출하고자 한다.

최근 구성주의 학습이론은 교육패러다임의 변화를 이론적으로 대변해 주고 실천적 대안을 제시해 줄 수 있는 교육에 있어서의 포스트모더니즘이라고도 불리며 객관주의에 상대되는 의미로 사용되기도 한다. 정보화 사회의 교육적 패러다임은 학습자 중심이다. 구성주의는 그러한 패러다임과 맥을 같이 함으로써 현재는 컴퓨터이용학습, 게임 기반학습, 교육용게임설계 등에 이론적 배경과 그 실천적 방안을 제시해주는 학습이론으로써 각광을 받고 있어 재미와 함께 교육성을 강조하는 교육용게임디자인연구에서도 연구가 필요하다. 이러한 구성주의 학습 이론을 고찰하고 사례를 살펴 결론적으로 시사점을 정리하여 체계적이고 교육성 있는 교육용 게임 디자인 연구 및 기획에 참고가 되고자 한다.

바이오피드백 기술은 인간의 신체적인 신호들로부터 나온 신호들을 통하여 신체의 신호를 제어하고 향상 시킬 수 있는 기술이다. 최근 자율신경계의 컨트롤도 훈련을 통하여 스스로 가능하다는 사실이 입증되면서 감성 분야에서 활발한 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 자율반응이나 뇌파를 통하여 스스로 게임을 통한 스포츠 시뮬레이션 훈련이 가능하도록 하는 바이오피드백 훈련 방법을 개발하였다. 개발된 바이오피드백 게임 콘텐츠를 보다 효과적으로 구현하기 위하여 뇌파, 심전도, 호흡, 맥파, 피부전기반사의 통합 생리지표를 분석하였다. 또한 보다 사실적인 훈련이 가능하도록 실제 양궁선수들의 신체적 감성을 분석하고 데이터베이스화 하여 일반인들도 쉽게 양궁선수들과 같은 상태의 생체 감성을 스스로 컨트롤할 수 있도록 하였다.

한국의 게임 산업은 디지털 엔터테인먼트 산업에서뿐만 아니라 영화와 음악의 전통적 문화콘텐츠 산업을 넘어 현대인들의 중요한 문화로 자리 매김하고 있으며, 특히 아동과 청소년에게 미치는 게임 산업의 영향은 과히 압도적이어서 이들의 정신적, 심리적 발달과 문화에 다양한 효과를 발휘하고 있다. 이러한 현대의 게임 산업에 대한 정보를 바탕으로 하여, 게임의 긍정적 효과는 극대화하고 부정적 효과는 줄일 수 있는 방안을 모색해보기 위해 게임을 이해하고 활용할 수 있는 일반인을 위한 교육용 게임콘텐츠를 개발하게 되었다. 더 나아가 보다 적극적이고 바람직한 방향으로서 게임을 세대 공감적 통로로서 활용하기 위한 다양한 방법들을 인식시키기 위해 본 콘텐츠를 개발하여 학습시켰으며 학습 후 다수의 학습자들에게 게임에 대한 올바른 이해를 증진시켰다.

통합과학교육으로의 다양한 시도가 이루어짐에 따라, 이 연구에서는 지구계를 중심으로 과학교육을 통합하려는 시도이며 자연을 탐구하는 보다 전체론적인 접근법을 제시하는 지구계 교육 중 그 활동 프로그램의 하나인 '지구 기후게임' 수업 모형을 현장에 적용하여 학생들의 반응을 알아보고자 하였다. 연구의 결과, 교과서 중심의 획일화된 주입식 교수-학습 방법에서 탈피한 학생이 중심이 되는 토의식 협력학습, 역할극 수업모형 등 다양한 수업 모형의 적용을 가능하게 한다. 이 연구에 적용된 ‘지구 기후 게임'은 지구계를 구성하고 있는 기권, 수권, 암권, 생물권의 상호작용에 대한이해를 도모하기에 적합한 주제였다. 지구계 교육에 대한 학생들의 반응은 정의적인 영역에서 긍정적인 변화를 보였고, 지구계 교육 활동 프로그램은 전통적인 수업 방법보다 학생들의 과학에 대해 긍정적인 태도 변화를 보여주었으며, 장기적으로 ESE 활동 프로그램은 과학적 태도 형성에 좋은 영향을 줄 것이라고 생각한다. ESE 활동 프로그램의 적용은 단원에 따라 부분적으로 선택하여 적용되는 것이 바람직하며, 이러한 교수-학습 방법은 과학을 생활에 응용하는데 매우효과가 있을 것으로 기대된다.

많은 나라들에서 최근 초중고생에게 컴퓨터 프로그래밍 교육을 의무적으로 실시하고 있다. 일 반적으로 컴퓨터 프로그래밍이 초중고생이 배우기 어렵기에, 게임 프로그래밍을 프로그래밍 수업에 적용해 학생들의 수업 동기와 만족도가 높아졌다는 기존 연구들이 다수 발표되었다. 우리는 중학생의 컴퓨터 프로그래밍 수업에 앱 인벤터 게임 작성을 활용하고 그 학습 효과를 분석하는 연구를 진행했다. 본 논문에서는 우리가 수업 시간에 활용했던 앱 인벤터 게임들의 명세 및 우리의 수업 모델을 기술한다. 또한 게임 프로그래밍을 활용한 프로그래밍 수업이 컴퓨팅 사고력, 창의적 사고력 및 프로그래밍에 대한 인식에 미치는 변화를 분석했다. 분석 결과, 중학생들의 이들 능력 및 긍정적 인식이 크게 개선됨을 알 수 있었다. 또한 짝 학습인 하브루타(Havruta) 학습을 프로그래밍 수업에 적용해 이것이 일반 빙식에 비해 학습 성과를 높임을 알 수 있었다.

게임에 대한 사회적 인식의 변화와 소프트웨어 교육, 코딩교육에 대한 중요성이 높아지는 현 시점에서 교육용 게임을 이용한 코딩교육에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 게임의 완성도, 게임성이 실제 학습자에게 미치는 영향과 학습 성취도에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 스토리강화, 캐릭터의 다양성, 향상된 그래픽 요소, 풍부한 보상 장치, 업적 시스템 추가 등의 게임성의 완성도 차이가 학습자의 교육태도, 학습몰입, 교육의 만족도, 선호도 등에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 이는 교육용 게임의 질적 향상이 학습에 미치는 영향에 대해 고찰하고, 게임 설계 시 게임성과 완성도를 중요하게 고려해야 함을 제안한다는 데 의의가 있다.

본 연구는 제2형 당뇨 환자 식이교육 기능성 게임(Roly-Poly 160)을 개발하고 그 효과를 검증 하고자 수행하였다. 당뇨환자의 식이교육 기능성 게임은 식사자가관리, 카드게임, 퀴즈게임으로 총 3가지 종류의 모듈로 이루어져 있다. 식사자가관리는 매일의 식사정보를 관리하여 12개월 동 안의 변화추이를 관찰할 수 있도록 개발되었다. 카드게임은 권장식사메뉴를 바탕으로 변화된 카 드를 제한시간동안 찾아내는 게임이며 퀴즈게임은 식이요법에 관한 퀴즈를 풀면서 지식을 습득 하는 게임이다. 이 게임은 2016년 9월 28일부터 10월 28일까지 G지역소재 C병원과 G병원에 내 원하여 당뇨식이교육을 신청한 제2형 당뇨병환자 30명에게 1인당 1시간씩 총 5회 실시하여 당뇨 식이지식과 식후 2시간 혈당을 실험전과 후에 반복 측정하였다. 실험 후 제2형 당뇨환자의 당뇨 지식은 실험전보다 통계적으로 유의하게 상승하였고(p=0.01), 공복시 혈당과 식후 2시간 혈당은 각각 통계적으로 유의하게 감소하여(p<.05) Roly-Poly 160의 임상효과를 검증하였다.