모의실험(시뮬레이션)

목차

1. 시뮬레이션의 정의와 특징

2. 시뮬레이션을 통해서 무엇을 가르칠 것인가?

3. 교수용 시뮬레이션의 종류

4. 게임인가? 시뮬레이션인가?

5. 시뮬레이션 설계의 다섯 가지 국면

6. 어떤 동기화 전략을 사용할 것인가?

7. 사실도(fidelity)에 대한 고려 사항들

본문내용

베이스와의 연계, 평가문항과 점수 관리 체계 등이 구체적으로 설계되어 학습자의 목적지향성이 지속적으로 유지되도록 해야 한다.
평가 계획의 조기 완성은 향후 시뮬레이션의 개발과정을 목적 지향적으로 만들고, 또한 동기화 전략 및 도움말 제공 등의 작업에 있어서 일정한 준거가 된다.
7. 사실도(fidelity)에 대한 고려 사항들
가. 사실성의 정도를 어느 정도로 유지할 것인가?
컴퓨터 시뮬레이션들이 인쇄물, 필름, 비디오, 강의 등과 같은 다른 미디어들과 비교해 볼 때 보다 나은 장점은 학습의 전이(Transfer of learning)가 보다 강력하다는 점에 있다(Alessi와 Trlooip, 1985; Reigeluth, 1987). 그 이유는 시뮬레이션이 실제 상황에 상당히 근접하도록, 즉, 어느 정도의 사실도(fidelity)를 유지하도록 시뮬레이트 되었기 때문일 것이다. 학습 상황과 실제 상황사이의 유사도가 증가됨으로써 학습의 전이도가 증가된다는 견해들(Fleming과 Levie, 1978; Osgood, 1949; Gagne, 1954)도 있지만, 사실성의 효과가 학습자의 교육적 수준에 의해 유연하게 결정되어야 한다는 견해들(Miller, 1974; Alessi, 1988)도 있다.
Alessi(1988)는 높은 사실성은 기억과 다른 인지 능력들에게 고도의 복잡성을 부과하기 때문에 초기 학습을 향상시키는 교육 방법에는 비교적 낮은 사실성이 낫다는 입장을 보였다. 한편, 교수 상황에서 초기에 학습자에게 지나치게 높은 사실성의 수준을 제시하는 것은 학습자로 하여금 상황의 복잡성에 압도당하기 쉽게 만들고, 문제가 표면화되면서 괴로움을 느끼게 만들 수도 있을 것이다(Chi, Feltovich & Claser, 1981). 그러한 상태에서 기본적인 원리 등을 학습시키려는 행위는 이미 동기화 전략에서 실패하고 있는 것이라고 볼 수 있다.
Miller(1974)의 사실도에 관한 연구는 학습과 사실성의 관계가 비선형적이며 또한 학생의 교육적 수준에 달려있다는 가설을 입증하였다. 그는 덜 숙련된 학생의 경우 매우 높은 사실성에서 학습량이 감소할 수 있다는 점을 보였다. 예컨데, 초보학생을 가장 높은 사실성의 수준인 실제 비행기에 태우면 혼란스럽고 긴장이 많아져서 전혀 학습이 되지 않을 수도 있다는 것이다. 그러나 숙련된 학생은 기계 시뮬레이션에서와 같은 더 높은 사실성의 수준에서 더 나은 학습을 한다. 즉, 시뮬레이터에서 덜 배울 수 있는 학생이 실제 비행에서는 초보 학생에 비해서 더 나은 학습을 한다는 것이다. 관련 연구 결과에 의하면 사실성이 너무 높거나 너무 낮은 것은 학습에 그다지 도움을 주지 못한다고 한다.
결과적으로 사실성의 수준 결정은 현재 교육적 수준에 바탕을 둔 정확한 사실성의 수준을 확인하는데 있다. 즉, 얼마나 사실적인가 보다는 얼마나 적절한 수준의 사실성을 지녔는가가 더 중요하다(변영계, 김영환, 1997). 예를 들어, 개의 개념 형성을 목표로 하는 4 ~ 5세 아동에게 제시될 수 있는 시각적 사실도의 예가 <그림 3>에 제시되었는데, 여기서 b수준의 사실도가 적합하다고 한다. 왜냐하면, 그림a는 개의 모양이 너무 단순화되어 다른 종류의 동물과 구분이 곤란하고, 또한 그림c는 주위에 다른 그림들이 너무 많아서 개에게 집중하기가 곤란하다. 특히 장의존적 지각 방식을 가진 아동들의 경우 더욱 그러할 것으로 생각된다.
<그림 3> 다양한 수준의 사실성의 예 (변영계, 김영환, 1997)
학생이 진보함에 따라 적절한 사실성 수준도 증가한다. 따라서 초보 학생에게 초기학습이 강조되어야하고 발전된 학생에게는 전이가 강조되어야 한다(Alessi, 1988). 이러한 생각은 Bruner(1966)의 나선형 교육과정과 Reigeluth(1979)의 정교화 모델, 그리고 김영환(1994)의 과제분석과 계열화를 위한 단순화조건법에 의해서도 지지된다.
나. 사실성의 분류
교수목표를 달성하기 위해서 어떤 측면의 사실성을 고려해야 하는가? 예를 들면, 자동차운전 시뮬레이션에서는 핸들 조작에서의 사실성을 고려해야하는가? 아니면, 도로의 시각적 사실성을 고려해야하는가? 토마토의 재배 과정을 시뮬레이트하기 위해서는 토마토의 시각적 사실성이 중요한 논점인가? 아니면 토마토 재배에 필요한 농기구의 조작과정에 대한 사실성이 중요한 논점인가? 이러한 문제에 답하기 위해서는 우선 우리가 어떤 종류의 사실성을 고려해야할 것인가에 대한 일정한 기준이 필요할 것으로 생각된다. 시뮬레이션 사실도의 분류 기준은 많은 시뮬레이션 과제들에서 어떤 부분을 어느 정도의 사실성을 가지게 할 것인지를 결정하는데 중요한 지침이 될 것으로 보인다. 고려해야할 사실도의 종류와 의미 그리고 적용 예를 본 연구자 나름대로 해석하여 <표 6>에 제시하였다.
<표 6> 고려할 사실도의 종류와 적용예
종류
내용
예
시간적 사실성
절차나 과정에서 요구되는 시간을 어느 정도 실제와 근접하게 할 것인가의 여부
토마토가 자라는 시간을 실제 시간과 같게할 것인가? 지구의 공전 속도를 실제와 같게할 것인가? 아니면 수업 시간에 맞도록 조정할 것인가?
역할 수행의 사실성
학습자가 시뮬레이션에서 부여받은 지위에 따른 역할 수행의 책임과 권위를 어느 수준까지 인정할 것인가의 여부
교사 역할 수행 시뮬레이션에서 책임성까지 부여된 상태에서 참여자가 행한 일이 실제 교사의 역할을 대신하게 할 것인가? 아니면, 절차를 학습하는데 만족할 것인가?
지각적 사실성
시청각 자료들이 실제 상황과 얼마나 근접하게 할 것인가의 여부
학습할 대상들을 사진으로 보여줄 것인가? 아니면 단순화된 그림으로 보여줄 것인가? 아니면 심볼로 보여줄 것인가?
조작적 사실성
실제 상황에서의 행동과 모델링된 영역에서 취해지는 행동의 일치성 여부
운전 시뮬레이션에서 키보드를 이용해서 자동차의 방향을 조작하는가? 아니면 진짜 핸들을 이용하는가?
기능적 사실성
모델화할 대상의 내부 구조와 모델링된 영역에서의 내부 구조 사이의 일치성 여부
운전 시뮬레이션에서 브레이크를 밟았을 때 실제로 공주거리등이 계산된 만큼의 거리가 진행된 후에 차가 멈추는가? 아니면 밟은 즉시 멈추는가?

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