이 연구의 목표는 과학 탐구활동을 할 때의 인지적 요소로서 시각적 주의와 정의적 요소로서 감정관련 데이터의 특징을 분석하여 인지-감성 기반 탐구학습 프로그램을 개발하는 것이다. Eye-tracker 기술과 FaceReader 프로그램을 활용하여 data base를 구축하여 초등학생 ...

이 연구의 목표는 과학 탐구활동을 할 때의 인지적 요소로서 시각적 주의와 정의적 요소로서 감정관련 데이터의 특징을 분석하여 인지-감성 기반 탐구학습 프로그램을 개발하는 것이다. Eye-tracker 기술과 FaceReader 프로그램을 활용하여 data base를 구축하여 초등학생들이 과학적 가설을 생성할 때 다양한 조건에서 감정관련 요소의 특징에 대한 분석과 정서가(Valence) 및 각성도(Arousal)를 기준으로 구분되는 영역에서의 감정관련 요소의 특징에 대한 분석을 통해 유의미한 결과를 얻었다. 이를 바탕으로 인지-감성 기반 탐구학습 프로그램을 개발하였다.
초등학생들이 과학적 가설을 생성할 때의 감정관련 요소를 분석한 결과를 토대로 컴퓨터 기반 과학 탐구 프로그램을 만들 때 학습자의 신경생리학적 반응에 대한 즉각적인 피드백이 가능하도록 설계된다면 학습효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대된다. 뿐만 아니라 과학 탐구 프로그램 설계에서 인지적 요소에 대한 설계가 중요한 것은 사실이지만 정의적인 차원에서 적시 적절한 피드백 제공, 흥미로운 콘텐츠의 제시, 격려 등의 개인화된 메시지 제공 또한 중요하며 이는 학습효과를 높이는 데 기여할 것이다.
행동 변화나 생리적 반응을 토대로 학습 감성을 연구한 기존의 연구는 학습 종료 후 학습자의 감성을 파악할 수 있다는 한계를 지닌다. 그러나 학습 과정에서 학습자의 감성 상태를 실시간으로 파악할 수 있는 길이 열렸다고 할 수 있다. 또한 자기 보고식 방법으로는 파악하기 힘든 부정적 감성을 객관적으로 확인 할 수 있어 과학 탐구과정에서의 행동 변화나 사고과정을 예측해볼 수 있다. 이러한 가능성을 토대로 개별 맞춤식 교수-학습을 설계할 수 있는 측정모델을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

The goal of this work is to develop a cognitive-emotional-based exploratory learning program by analyzing the features of emotion-related data as visual attention and affective elements as cognitive elements in scientific exploratory activities. Usin ...

The goal of this work is to develop a cognitive-emotional-based exploratory learning program by analyzing the features of emotion-related data as visual attention and affective elements as cognitive elements in scientific exploratory activities. Using Eye-tracker technology and FaceReader programs, data bases were established to obtain significant results from elementary school students' analysis of the features of emotion-related elements under various conditions and characteristics of emotion-related elements in areas separated by valence and arousal. Based on these results, a cognitive-emotional based inquiry learning program was developed.
Based on the results of analyzing emotion-related factors when elementary school students generate scientific hypotheses, it is expected to maximize the learning effect if designed to enable immediate feedback on learners' neurophysiological responses when creating computer-based scientific exploration programs. Furthermore, while it is true that design for cognitive elements is important in scientific exploration program design, it is also important to provide timely and appropriate feedback, present interesting content, and encourage, which will contribute to enhancing learning effectiveness.
Existing research, which studies learning sensibilities based on behavioral changes or physiological responses, has limitations that learners can grasp their sensibilities after learning. However, it can be said that during the learning process, a way to grasp the emotional state of learners in real time has been opened. In addition, the self-reporting method can objectively identify negative sensibilities that are difficult to understand, thus predicting behavioral changes or thinking processes during scientific exploration. Based on these possibilities, it is expected to provide a measurement model to design individual customized teaching-learning.

이 연구의 목적은 과학 탐구활동을 할 때의 과학지식생성능력과 정의적 구성요소의 상호작용을 규명하여 인지-감성 기반 탐구학습 프로그램을 개발하는 것이다. 인지-감성 상호작용 규명에는 과학지식생성능력 측정을 위해 기 개발된 지수산출식, 정의적 구성요소로는 ...

이 연구의 목적은 과학 탐구활동을 할 때의 과학지식생성능력과 정의적 구성요소의 상호작용을 규명하여 인지-감성 기반 탐구학습 프로그램을 개발하는 것이다. 인지-감성 상호작용 규명에는 과학지식생성능력 측정을 위해 기 개발된 지수산출식, 정의적 구성요소로는 FaceReader를 통해 측정된 data base, Eye-tracker 기술을 활용한 동공크기 값 등을 활용한다.
이 연구의 필요성은 다음과 같다. 첫째, 정의적 구성요소를 고려한 과학탐구학습 모형 개발이 필요하다. 둘째, 획일적인 교육을 탈피하여 인지-감성 요소가 반영된 교육으로의 전환이 필요하다. 셋째, Eye-tracker와 FaceReader를 활용하여 신경생리학적 정보와 행동반응 정보를 실시간으로 획득하여 분석함으로써 추측에서 과학으로의 전환이 필요하다. 넷째, 학생들의 지식생성과정에서 영향을 미치는 정의적 요소들을 고려한 인지-감성 기반 탐구학습 프로그램 개발이 필요하다.

1. 인지-감성이 결합한 탐구학습 프로그램으로 초등학교 현장에서 활용할 수 있다.
2. 아이트래커 측정 기술은 인공지능시대에 활용할 수 있는 연구방법이다.
3. 안면감성을 측정하는 Facereader 기술은 학습에서 감성을 고려할때 활용할 수 있다.

1. 인지-감성이 결합한 탐구학습 프로그램으로 초등학교 현장에서 활용할 수 있다.
2. 아이트래커 측정 기술은 인공지능시대에 활용할 수 있는 연구방법이다.
3. 안면감성을 측정하는 Facereader 기술은 학습에서 감성을 고려할때 활용할 수 있다.