아이트래킹을 활용한 디지털교과서 인터페이스 주시패턴에 관한 연구 = A Study on Visual attention of Digital Textbook Interface Using Eye Tracking

국문 초록 (Abstract)

교육부(2023)가 2025년부터 인공지능기술을 적용한 AI 디지털교과서 도입 계획을 밝혔다. 이로 인해 학습자들의 수준에 맞는 개별화된 맞춤화된 교육을 제공하여 인터랙티브한 자기주도적 학습의 교육 패러다임으로 바뀌게 된다. 본 연구는 이런 시점에서 청각장애학생들을 대상으로 디지털교과서의 몰입도를 증진할 수 있는 인터페이스 디자인에 관하여 연구하고자 한다. 디지털교과서는 저학년 학습자를 비롯하여 장애 유무를 떠나 누구나 손쉽게 활용할 수 있어야 한다. 디지털교과서를 통한 학습은 일반 학생들에 비해 진도가 더딘 장애학생들에게 사교육을 대체할 수 있는 효과적인 도구로 활용이 가능하다. 연구방법은 첫째, 특수학생 대상의 문헌고찰연구 및 청각장애 학생들의 인지 특성을 분석하고 예비실험을 통해 개선점을 분석하였다. 둘째, 아이트래킹 실험을 통해 주시순서(Scan path), 고정시간(Heat Map) 분석 후 검증된 데이터와 심층 인터뷰를 바탕으로 가이드라인을 도출하였다. 연구결과, 디지털교과서 원본형(D)보다 조작형(D1)에서 이미지와 글자 영역에 머무는 시간이 확연하게 높아졌으며, 사후 테스트를 통해 학업성취도에 긍정적으로 작용함을 검증할 수 있었다. 본 연구를 통해 청각장애학생들이 겪는 영어 습득의 어려움을 일부 해결하여 자신의 능력을 펼치고 글로벌 세계의 구성원이 될 수 있기를 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The Ministry of Education (2023) announced plans to introduce AI digital textbooks in 2025, aiming to provide personalized education and transform the educational paradigm towards interactive, self-directed learning. This study explores interface designs to enhance the immersion of digital textbooks for students with hearing impairments. Digital textbooks should be easily accessible to all users, including younger learners and those with disabilities. They can serve as effective tools to replace private tutoring, particularly for students with disabilities who often progress slower than their peers.
The research employed two main methods. First, a literature review on special education students was conducted, analyzing the cognitive characteristics of students with hearing impairments, followed by a preliminary experiment to identify improvements. Second, an eye-tracking experiment analyzed scan paths and fixation times (heat maps). Based on validated data and in-depth interviews, guidelines were established. Findings indicated that students spent significantly more time on image and text areas in the interactive version(D1) of the digital textbook compared to the original version(D). Post-tests verified a positive effect on academic achievement. This study aims to alleviate some of the challenges faced by students with hearing impairments in acquiring English, enabling them to realize their potential and become members of the global community

참고문헌 (Reference)

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