다변화하는 교육과 학습도구

PATENT SQUARE Offical Writer
2021-04-15
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< ©youthincorporated >


최근 페이퍼리스(paperless) 시대라고 불릴 만큼 카페나 대학교 도서관 책상에는 노트북이나 태블릿 PC, 스마트폰이 책상 위를 차지하고 있다. 개강시즌이나 새학기를 맞이해서 가장 갖고 싶은 전자제품 1위는 아이패드와 애플펜슬이 차지했다. 유인물을 출력해 손필기를 하기보다는 PDF 파일로 다운받아 스크린 위에 필기를 해도 전혀 어색하지 않은 시대가 온 것이다. 하루가 다르게 새로운 전자제품이 우리를 반기는 지금, 이번 Design close up에서는 새로운 학습 도구의 트렌드를 살펴본다.


○ 아이들의 궁금증을 바탕으로 동화를 만들어주는 학습 도구

< ©NewDealDesign >


‘Spot : A Tool for Children’s Discovery(이하 Spot)‘은 사물을 스캔하고 탐구하며 이를 바탕으로 생성된 이야기를 통해 자연을 주도적으로 학습하도록 도움을 준다. 아이가 사물을 탐구할 때 카메라를 물체에 갖다 대고 이야기를 하면 이에 반응해 Spot은 빛을 깜빡이고 진동하며 물체를 인식했음을 표시한다. Spot은 대상을 파악한 후, 내장된 데이터를 통해 유용하고 흥미로운 정보를 알려준다. 더불어 카메라와 피코 프로젝터(Pico Projector)가 탑재되어 있어 스캔한 대상과 Spot에 내장된 이야기를 종합하여 아이를 주인공으로 한 이야기로 변형시킨다. 이후 이를 프로젝터로 하얀 벽이나 천장에 투영시키면 마치 구연동화를 듣는 듯 개인적인 이야기를 만들어준다.


○ 붙이기만 하면 기억력을 향상시켜주는 패치

< ©Humm >


이마에 붙이기만 해도 기억력 향상에 도움을 주는 웨어러블 패치(wearable patch)가 등장했다. 이는 신경 자극 장치로, 의사결정, 학습과 연관된 전두엽 피질을 향해 단파장(micro-pulse)를 방출하는 원리이다. 즉 이 패치를 이마에 붙이면 단파장이 지속적으로 방출되어 뇌 전체에 영향을 준다. 뇌 안에 뉴런은 그 수가 많고 서로 연결되어있을수록 새로운 정보 처리 효율이 높아진다. 따라서 이 패치는 뇌에 영향을 주어 뉴런이 이와 같은 주파수로 함께 작동하도록 돕는 것이다. Humm은 이 패치를 붙이고 15분 뒤에 작업 기억력이 20% 향상되고 보통의 기억력 증진보다 약 120배 빠른 학습 속도가 나타났다고 밝혔다.


○ 필기를 기반으로 퀴즈를 생성해주는 어플리케이션

< ©Knowt >


Knowt에서 발명한 위의 어플리케이션(이하 앱)은 본인이 가진 노트, 리뷰 자료 등을 퀴즈로 변환시켜 학습에 도움을 준다. 특히 퀴즈의 경우 다양한 유형이 나올 수 있기 때문에 이 앱에서는 다중 선택, 빈칸 채우기, 주관식이라는 3가지의 서로 다른 질문 유형을 제공한다. 뿐만 아니라 전자 제품 필기에 익숙하지 않은 사람들을 위해 Knowt에서 새로운 기능을 추가했다. 손필기를 한 후 이를 사진 찍어 앱에 업로드 하면 이를 스캔한 후 위와 같은 동일한 질문 유형을 제공해주는 것이다.


○ 그래픽 인터페이스 제품 증가에 따른 독해 능력 향상 기술


< ©securedge >


애플(Apple)의 재정담당 CEO는 최근 교육 분야에서 태블릿을 비롯한 그래픽 인터페이스 제품이 90%를 점유하고 있다고 밝혔다. 즉 지난 5년간 태블릿을 사용한 독서 환경에 친숙한 사용자가 증가해왔고 이들의 독해 능력 향상에 초점을 맞춘 특허 개발이 활발히 진행되었다. 이에 애플 측에서는 ‘DEVICE, METHOD, AND GRAPHICAL USER INTERFACE FOR A GROUP READING ENVIRONMENT’라는 명칭의 특허를 출원했다. 특히 기존의 전자 기기와 다르게 협력적이고 집단적인 독해가 이러한 태블릿 교육 환경에 더 적합함을 강조했다. 이 기술은 참가자 전원에게 자동으로 읽기 계획을 생성한 뒤 그 중에서 사용자에게 적합한 텍스트의 판독 수준을 정해준다. 이후 개개인의 난이도 조절 및 참가자의 판독 수준 등의 비교를 통해 지속적으로 수준을 조절하며 최종적으로는 모든 참가자들의 피드백을 이끌어낸다. 이 외에도 애플은 사용자들의 연령, 학습 수준 등을 고려해 함께 참여할 수 있도록 텍스트의 난이도, 문법, 구조 복잡성 등을 판단하는 점수제를 추가적으로 고안하고 있다.

< DEVICE, METHOD, AND GRAPHICAL USER INTERFACE FOR A GROUP READING ENVIRONMENT(14210386) / Apple Inc. >


○ 언어를 인식해 사용자의 맞춤 수업을 형성해주는 스마트 목걸이

< ©DCA Design International >


머시브(Mersiv) 목걸이는 내장된 카메라로 이미지를 캡처한 후 이를 사용자 휴대폰으로 전송하여 그와 관련한 수업을 형성해주는 특징을 가지고 있다. 어린 아이가 언어를 배우는 방식을 응용하여 사용자를 둘러싼 여러 언어와 그의 상황을 목걸이가 담아낸 후 이를 바탕으로 학습 자료를 만들어주는 것이다. 140도 각도로 설치된 렌즈와 내장 마이크로 촬영한 자료는 블루투스를 통해 사용자의 휴대폰에 전송되고 사용자의 언어 수준에 맞춰 개인화된 수업이 진행된다. 사용자는 내장된 마이크를 통해 자신이 직접 말을 하고 상호작용을 하는 모드(interactive mode)와 그동안 배운 것을 복습하는 모드(passive mode) 둘 중 하나를 선택할 수 있다.


○ 교육·학습 코칭과 더불어 현실감 있는 면접 시뮬레이션을 돕는 가상현실 통합교육 서비스


< 가상현실 기반의 통합 교육 서비스 플랫폼 제공 시스템(1020190016213) / 주식회사 이에프엠 >


수많은 수험생이 대입 원서를 접수하는 기간이 다가오고 있다. 이 특허는 수시전형에 있어 마지막 단계인 면접을 대비시켜주는 가상현실 프로그램이다. 가상 입학사정관이 수험자의 특성에 맞게 배치가 되어 발표 및 면접 훈련 시스템을 개시한다. 즉 본인이 면접을 보는 장소와 느낌을 시각적으로 재현해 수험자로 하여금 실제 현장감을 느끼게 하며 장착된 스피커, 마이크에 수험자가 말을 하고 피드백을 받는다. 또한 일대일 면접 뿐만 아니라 일대다, 다대일, 다대다 면접 등 다양한 면접 방식을 적용하여 실제적인 면접을 경험할 수 있게 해준다. 면접 시뮬레이션이 끝나면 수험생의 호흡 방법을 분석하고 이를 음성신호 분석값에 반영해 면접 시의 발성 문제를 고칠 수 있도록 돕기도 한다.


○ 다양하고 풍성한 교육·학습 도구 및 기술이 학생에게 적용되기까지

< ©istock/ferrantraite >


지금까지 기술 발전에 따른 새로운 교육 및 학습용 도구와 신기술을 살펴보았다. 이러한 기술 외에도 영국 런던의 페이크맨 학교에서는 매주 1회 45분 동안 AI에게 산수를 배우고 미국 위치토 중, 고등학교에서는 MATHia라고 이름 붙여진 AI를 통해 학생의 시험 점수를 통해 미흡한 부분에 맞춰 수업을 진행하는 사례가 있다. 즉 선진국에서는 완벽히 보편화되지는 않았으나 종이로 이루어진 교과서가 아니라 AI, VR과 함께 아이패드와 컴퓨터로 수업을 진행하는 등의 변화를 적극적으로 보여주고 있는 추세이다. 한국 역시 학생들의 학업 스트레스 등을 고려한 새로운 교육 방법을 도입 해 PPT를 활용한 발표 수업과 코딩 등의 컴퓨터 교육 방법을 시도하고 있다. 4차 산업혁명과 더불어 미래 교육에 대한 혁신적인 방안이 검토되는 등 다양한 연구가 진행되는 만큼, 종이와 펜이라는 2가지 도구에 머물지 않고 창의적이고 효과적인 교육과 학습 시스템이 확대되어 적용되길 기대해본다. (자료인용 : 특허청 디자인맵)


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