본 논문은 Keller의 ARCS 모델을 기반으로 하는 유아 대상의 수학교육 CAI 프로그램 설계를 제안한다. 이를 위해 본 논문은 NCTM의 다섯 가지 영역 중 수와 연산 영역, 기하 영역, 자료 분석과 확률 영역에서 색, 수 세기, 도형, 방향을 포함한 수학 교육 CAI 프로그램을 개발하였다. 수학 교육 CAI 프로그램은 유아가 직접 카메라를 사용하여 RGB를 이용한 색 인식, 윤곽선 근사화와 허프변환을 이용한 도형 인식, 색 위치 기반의 방향 인식에 대한 미션을 수행하면서 학습하게 해 게임 몰입을 유도한다. 또한 동물형 캐릭터와 캐릭터가 제시하는 미션을 수행하게 함으로써 유아의 흥미를 유발하여 주의를 집중시키고 유아 스스로 학습과 생각할 수 있게 해 학습을 하면서 미션을 성공이나 실패시에 캐릭터의 칭찬과 격려를 통해 자기 효능감을 높이고 자신감을 가질 수 있는 환경을 제공한다.

This paper presents a CAI program based on the Keller's ARCS model for young children's mathematics education. We developed a mathematics CAI program which includes colors, counting, shapes, and directions in the number and operation standard, the geometry standard, and the data analysis and probability standard among the NCTM standards. The developed mathematics CAI program includes color recognition using a RGB color model, counting objects using blob labelling, shape recognition using boundary estimation, and direction recognition using color by camera. The CAI program gives young children's interesting and attention using un animal character and missions. Also, the program help th enhance their confidence and satisfaction by feedback, praise and encouragement.

요약   ABSTRACT   Ⅰ. 서론   Ⅱ. 연구배경    1. 컴퓨터 보조 학습(Computer Assisted Instruction : CAI)    2. 유아 수학 교육    3. 기존 유아 수학 교육의 한계   Ⅲ. 유아 수학교육 CAI의 상호작용적 설계 방법 제안    1. NCTM의 수학교육 기준 적용    2. Keller의 ARCS모델 적용   Ⅳ. 알고리즘    1. 라벨링(Labelling)    2. 색 인식과 수 세기    3. 도형 인식    4. 방향 인식   Ⅴ. 설계제안    1. 주의집중(Attention)    2. 관련성(Relevance)    3. 자신감(Confidence)    4. 만족감(Satisfaction)   Ⅵ. 결론 및 향후 연구과제   참고문헌

• 원혜민(덕성여자대학교) | Hye-min Won
• 이경미(덕성여자대학교 전산정보통신학과 지능형 멀티미디어 연구실) | Lee, Kyung-mi