교육정보2022 여름호(247호)

신나는 메타버스 수학여행,
‘서울 수학학습 메타버스(SEMM)’를
소개합니다

우미령(서울특별시교육청 교육혁신과, 장학사)

2022년 3월, 서울특별시교육청은 전국 최초로 수업 시간에 상시적으로 연계 운영 가능한 서울 수학학습 메타버스(SEMM1)를 구축하였다. 서울의 주요 명소를 가상 공간에 구현하고, 명소별로 수학학습 테마와 연계된 학습 게임 및 콘텐츠를 배치하여 학생들이 자신만의 아바타로 즐겁게 놀면서 수학을 학습할 수 있는 새로운 수학 학습 모델을 제시하고 있다.

<SEMM 홈페이지>

들어가기 전, 메타버스에 대하여

제4차 산업혁명의 큰 흐름에 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷 등과 더불어 ‘메타버스’라는 키워드가 화제의 중심이 되어 다양한 분야에서 새로운 트렌드로 등장하고 있다. ‘메타버스’는 그리스어로 ‘초월’이나 ‘가공’ 을 뜻하는 ‘메타(Meta)’와 ‘현실세계’ 또는 ‘우주’를 뜻하는 ‘유니버스(Universe)’의 합성어로, 지능정보기술을 통해 현실같이 구현한 가상세계이다. 2018년에 개봉한 스티븐 스필버그의 영화 <레디 플레이어 원>에서의 풀다이브 메타버스(FullDive Metaverse: 완전 몰입형 가상현실)는 아니지만, 이미 <모여봐요 동물의 숲>, <로블록스>, <포트나이트>와 같은 게임이나 네이버 <제페토>, SK텔레콤 <이프랜드> 등의 플랫폼을 통해 학생들은 자신만의 아바타를 만들어 현실을 초월한 새로운 세계에서 메타버스를 경험하고 있다.

서울 수학학습 메타버스의 시작

서울특별시교육청은 수학교육 중장기 발전계획(’21~’25)을 통해 미래교육 실현을 위한 수학교육 기반 조성을 위한 수학학습 메타버스의 구축과 운영을 수립하였다. 태어나는 순간부터 휴대전화를 손에 쥐고 살아온 ‘디지털 네이티브’ 학생들에게 메타버스는 이미 익숙한 놀이터이므로, 지능정보기술을 활용한 수학학습 프로그램을 통해 수학에 대한 관심과 흥미를 높이는 수학교육의 새로운 모델을 제시하고 학생의 수업 참여를 높이고자 하였다. 학습자 스스로가 생성한 자신의 아바타를 가상공간에서 이동하고 소통하는 등 마치 온라인 게임을 즐기는 것과 유사한 행위를 바탕으로 수업에 참여할 수 있다는 점은 매우 매력적으로 작용했다. 이에 초 · 중 · 고를 연계한 수학 교과의 다양한 주제를 포함한 학습 콘텐츠를 배치하고, 게이미피케이션 요소를 가진 수학 학습 프로그램과 LMS(학습 이력 분석) 기능을 탑재하여 교사가 원하는 시기에 적용할 수 있는 편리성과 상용성을 갖춘 서울 수학학습 메타버스를 구축하였다.

코로나19가 촉발제가 되어 에듀테크 기반 수업이 학교 현장에 보편화되었다. 원격수업 초기에는 사전 제작된 동영상을 기초로 진행되는 콘텐츠 활용 학습이 일반적이었으나 학생들이 수업에 집중하기 어려워하는 부분 때문에 차츰 화상회의 플랫폼을 기반으로 진행되는 실시간 쌍방향 수업이 효과적인 방법으로 받아들여졌다. 사상 초유의 원격수업 장기화로 실시간 쌍방향 수업에 대한 피로도가 쌓이고, 현장에서는 이에 대한 대안으로 유연하게 학생의 참여를 유도할 수 있도록 게더타운2 등을 활용한 메타버스 교육을 시작했다. 가상세계 내 교육환경을 구축하고 온라인 교육을 결합하는 이런 시도는 책에서나 볼 수 있었던 미래 교육의 구체적 방법론으로서 메타버스의 가능성과 잠재력을 실현해볼 수 있는 훌륭한 기회가 되었다.

서울 수학학습 메타버스의 구성

매쓰 스페이스

서울의 친숙한 명소인 광화문 광장, 경복궁, N서울타워, 동대문디자인플라자(DDP) 등을 구현하여 각 공간 속 숨겨진 수학 이야기, 관련된 수학자들을 소개한다. 각 명소와 연결된 ‘매쓰 스페이스’는 수학 교과 게임의 콘셉트에 따라 스토리 테마를 더해 연출한 공간으로 수학 게임과 미션이 펼쳐지는 수학 탐험 공간이다.

<메타버스에 구현된 서울의 모습>

[메타버스 공간에 따른 수학 학습 주제]

게이미피케이션 수학 학습

초·중·고 수학 학습 과정과 교과서를 분석하여 학년군별 ‘수와 연산’, ‘도형’ 관련 내용 영역을 골고루 아우르는 수학 학습용 게임을 탑재하였다. 게임별로 수학 교과 영역과 학년군별 교과 단원에 대한 성취율을 그래프 데이터로 시각화하여 인지적 영역뿐만 아니라 문제해결력, 창의융합능력 등의 수학 교과 역량을 분석함으로써 학생의 수학 학습과 전인적 성장을 지원한다.

서울 수학학습 메타버스 이용 안내

이용 과정

접속 환경

서울 수학학습 메타버스는 PC기반 웹 브라우저 프로그램으로 개발되어, PC(Window OS)의 크롬, 엣지 등 최신 브라우저에 최적화되어 있다. 2022년 4월, 수업 시간에 상시적으로 이용할 수 있도록 지원하기 위해 학생들이 다양한 디바이스 환경에서 이용할 수 있도록 접근성을 향상하여 안드로이드(Android) 기반 모바일 기기에 적용 가능한 애플리케이션을 추가 개발하였다. 구글 플레이 스토어에서 ‘서울 수학학습 메타버스’ 애플리케이션을 다운로드 및 설치 후 이용 가능하다. (※안드로이드 최소 사양: 안드로이드 8.0/퀄컴 스냅드래곤 845/삼성 엑시노스 8895 이상, 메모리(램): 4GB 이상/Storage 16GB 이상)

2022년 7월을 목표로 iOS기반 모바일 기기에서도 적용 가능한 애플리케이션을 개발 중에 있다.

서울 수학학습 메타버스 활용 방안

서울 수학학습 메타버스는 정규 수업 시간에 입체도형의 절단면 관찰과 같이 실제 구현이 어려운 실험 상황에 적용하거나, 수·연산 체계와 난이도 선택에 따라 학생 맞춤형 마무리 학습활동으로 활용할 수 있다. 또한 학습 활동 이후 LGMS3 리포트로 학습자 참여 현황 및 학습 결과를 확인하여 피드백을 제공할 수 있으며, 단위학교 기초(기본)학력 책임지도 및 협력강사와 키다리샘 프로그램 등과 연계하여 수학 기초 연산 능력 신장을 지원하면서 학생의 흥미와 참여도를 증진할 수도 있다.

서울 수학학습 메타버스 확장성과 전망

서울특별시교육청은 4단계 Math Up 시스템 운영과 연계하여 교육지원청 주관 학교급별 자율연수와 협의체 운영을 통해 서울 수학학습 메타버스의 사용법을 안내하고, 메타버스를 활용하여 수업을 운영하는 다양한 사례를 개발해 나갈 예정이다.

지금 당장은 PC와 모바일을 통해 접속하는 서울 수학학습 메타버스가 VR, AR등과 접목된 화려한 메타버스가 아니어서 다소 실망스러울 수 있다. 하지만 지속적으로 활용되면서 ‘알지오매스’, ‘지오지브라’ 등의 공학 도구를 활용한 수업과 연계되고, 향후 교사-학생 간, 학생 간 상호 작용이 강화된 콘텐츠 개발과 교사와 학생의 콘텐츠 생성 기능을 포함한 메타버스 확대 운영 방안을 지속적으로 마련하여 교육의 본질에 더욱 가까이 다가가는 메타버스 활용 교육을 지원할 예정이다. 학생들이 수업의 능동적 주체로 참여하는 메타버스의구현을 통해 진정 수학을 즐겁게 배우고, 배우면서 즐기는 수호(數好)자들을 키워가는 기회가 될 수 있을 것으로 기대한다.

  1. SEMM: Seoul Edu Math Metaverse (URL: http://math.sen.go.kr)
  2. 게더타운(Gather Town): 메타버스 기반의 가상 오피스 겸 화상회의 웹 플랫폼
  3. LGMS: Learning Game Management System(학습게임관리시스템)