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초등과학 수업을 위한 애니메이션 기반 튜터링 다이얼로그 에이전트 개발

원문정보

On the Development of Animated Tutoring Dialogue Agent for Elementary School Science Learning

정상목, 한병래, 송기상

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초록

영어

In this research, we have developed a "computer tutor" that mimics the human tutor with animated
tutoring dialog agent and the agent was integrated to teaching-learning material for elementary science subject. The developed system is a natural language based teaching-learning system using one-to-one dialogue. The developed pedagogical dialogue teaching-learning system analysis student's answer then provides appropriate answer or questions after comparing the student's answer with elementary school level achievement. When the agent gives either question or answer it uses the TTS(Text-to-Speech) function. Also the agent has an animated human tutor face for providing more human like feedback.
The developed dialogue interface has been applied to 64 6th grade students. The test results show that the test group's average score is higher than the control group by 10.797. This shows that unlike conventional web courseware, our approach that "ask-answer" process and the animated character, which has human tutor's emotional expression, attracts students and helps to immerse to the courseware.

한국어

본 연구에서는 인간 교사를 모사하는 "컴퓨터 교사" 역할을 하는 애니메이션 된 튜터링 다이얼로그 에이전트를 구현하고 초등학교 과학과 교수-학습 자료와 통합시켜서 자연어를 기반으로 한 일대일 대화를 통한 교수 학습이 이루어지는 교수-학습 시스템을 개발하였다. 개발된 교수용 다이얼로그 에이전트는 학습자의 대답을 분석하고, 웹 코스웨어를 학습한 후에 초등과학 학습과제에서 요구되는 성취 수준과 비교하여 적절한 질문이나 대답을 제공하는데, TTS(Text-to-Speech) 기능을 이용하여 학습자에게 구어체로 질문이나 대답을 주는 기능을 갖고 있으며 애니메이션 된 인간 교사의 얼굴을 통하여 학습자에게 피드백을 제시할 수 있도록 하였다.
구현된 대화형 인터페이스는 6학년 초등학생 64명에게 현장 실험을 하였다. 현장 실험 결과 비교집단보다 실험집단의 학습 성취도가 평균 10.797점이 향상됨을 보여주었다. 이러한 학습효과는 기존의 웹 코스웨어와 달리 “묻고-답하는” 과정과 인간 교사의 감정을 담은 애니메이션 된 캐릭터를 통하여 학습자들의 호기심을 자극하여 보다 쉽게 교수-학습 과정에 몰입하게 함으로서 학습 효과를 증진시킨 결과로 판단된다.

목차

요약
 ABSTRACT
 1. 서론
 2. 관련연구
  2.1 얼굴 표정에 관한 연구
  2.2 캐릭터를 활용한 학습 시스템
 3. 선행연구의 문제점
  3.1 실시간 상호작용 교수-학습 시스템의 부족
  3.2 초등과학을 위한 동적 캐릭터 기반의 교수-학습 시스템의 부족
 4. 시스템 설계
  4.1 학습자 모듈
  4.2 교수 모듈
  4.3 지식-데이터베이스 모듈
  4.4 인터페이스 모듈
  4.5 대화처리
  4.6 학습유도엔진
  4.7 LSA엔진의 측정값에 따른 캐릭터 표정
 5. 시스템의 구현
  5.1 서버, 클라이언트, LSA 인터페이스
  5.2 학습 진행 방식
 6. 시스템의 적용 및 검증
  6.1. 실험대상
  6.2 실험절차
  6.3 자료 분석 방법
  6.4 실험결과
 7. 결론 및 기대효과
 7. 참고문헌

저자정보

  • 정상목 Sang-Mok Jeong. 한국교원대학교
  • 한병래 Byoung-Rae Han. 진주교육대학교
  • 송기상 Ki-Sang Song. 한국교원대학교

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

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