과학 게임: 교육의 미래

게임화(게임 메커니즘 또는 게임 디자인 요소를 무언가에 적용하는 행위)는 21세기 교육에 대한 우리의 생각을 바꾸고 있습니다. 이러한 상황에서 과학 게임은 과학에 대한 관심과 참여를 높이고, 과학교육을 촉진하며, 나아가 과학 분야 자체의 발전을 도모하는 데 점점 더 중요해지고 있습니다.

디지털 플랫폼이든, 보드 게임이든, 대화형 대면 방탈출 게임이든, 과학 게임은 어린이, 청소년, 일반인 등 개인이 과학을 배우는 방식에 중요한 역할을 하고 있으며, 자신도 모르게 과학을 배우고 있습니다.

이 글에서는 과학 게임이 사람들이 지식을 얻는 방식을 어떻게 변화시키고 과학자들이 메타인지 전략을 통해 과학교육을 개선하는 데 도움을 주는지 살펴봅니다.

과학 게임의 역할과 이점

게임은 스트레스가 적고 자기 주도적인 학습 환경을 조성하여 과학 교육을 개선할 수 있습니다. 연구에 따르면 교육용 게임을 플레이어로서 통제하는 학생은 교사 주도 학습에 참여하는 학생에 비해 학습 성과가 크게 향상되는 것으로 나타났습니다(Vogel 외. 2006).

자기 주도적 게임 플레이는 사용자가 문제 해결 능력을 개발하도록 장려합니다. 하드코어 게이머는 다음과 같은 메타인지 전략이라는 것을 반복적으로 사용합니다:

학습을 의식적으로 제어하기
적절한 전략 계획 및 선택
학습 진행 상황 모니터링
오류 수정하기
학습 전략의 효과 분석
필요한 경우 학습 행동 및 전략 변경

이동 중에도 사용할 수 있는 메타인지 전략

메타인지 전략은 학생이 자신의 사고에 대해 생각할 수 있도록 도와줍니다. 학습 과정에 대한 이러한 인식은 자신의 학습에 대한 통제력을 향상시킵니다. 또한 자기 조절 능력과 학습 동기를 스스로 관리할 수 있는 개인 역량을 강화합니다.

과학 게임을 기획하고 개발할 때 가장 중요한 것은 메타인지 전략과 과학이 어떻게 결합하여 재미있고 교육적인 경험을 만들 수 있는지 생각하는 것입니다. 다양한 플랫폼, 게임플레이 장르, 대상 고객층을 아우르는 과학 게임은 다음과 같은 예시에서 볼 수 있습니다:

보더랜드 과학

이 게임은 각 장내 미생물의 DNA를 네 가지 모양과 색상의 벽돌로 인코딩합니다. 플레이어는 이 색깔의 모양을 연결하여 과학자들이 각 미생물 간의 유사성을 추정하는 데 도움을 줍니다.

진화

이 게임은 수상 경력에 빛나는 보드 게임으로, 2~6명의 플레이어가 굶주린 포식자와 한정된 자원으로 끊임없이 변화하는 생태계에서 종을 적응시키는 게임입니다. 플레이어는 12,000개 이상의 다양한 특성 조합으로 자신만의 종을 만들어 새로운 특성을 탐색하고 적응시키며 플레이할 수 있습니다. 옥스퍼드 대학교의 진화 생물학과에서 개발한 이 게임은 세계 최고의 과학 저널인 Nature에 소개된 바 있습니다.

폴딧

폴딧은 대학 과학자들이 개발한 독특한 단백질 접기 컴퓨터 게임입니다. 이 게임을 플레이하면 인체 건강, 최첨단 생명 공학 및 생물학 내부의 작동 원리에 대한 고급 연구에 기여할 수 있습니다.

반감기

50개 이상의 매체에서 올해의 게임으로 선정된 이 게임은 액션과 모험을 수상 경력에 빛나는 기술과 결합하여 플레이어가 생존을 위해 생각해야 하는 무서울 정도로 현실적인 세계를 만들어 냅니다. 또한 친구 및 적과 대결할 수 있는 흥미진진한 멀티플레이어 모드도 포함되어 있습니다.

인적 자원 기계

국제 모바일 게임 어워드에서 혁신 부문 우수상을 수상한 이 퍼즐 게임은 코딩의 필수 요소를 가르칩니다. 각 레벨에서 보스가 임무를 부여합니다. 플레이어가 사무원을 프로그래밍하여 자동화하면 게임에는 또 다른 과학적 임무가 주어집니다.

면역 공격

미국 과학자 연맹과 이스케이프 해치 엔터테인먼트에서 제작한 교육용 비디오 게임입니다. 플레이어는 나노봇을 타고 혈관과 결합 조직으로 이루어진 3D 환경을 탐색하며 병든 환자를 구해야 합니다. 게임을 진행하면서 대식세포와 호중구가 감염을 감지하고 퇴치하는 생물학적 과정에 대해 배울 수 있습니다.

NeMO-Net

플레이어가 산호의 3D 및 2D 이미지를 페인팅하여 NASA의 산호초 분류를 돕는 싱글플레이어 iPad 게임입니다. 플레이어는 전 세계 곳곳의 산호초, 얕은 해양 환경, 생물을 탐험하고 분류하면서 서로의 분류를 평가하고 먹이사슬에서 레벨을 올릴 수 있습니다.

파지 침입자

하버드 대학교의 과학 교육용 무료 온라인 플랫폼인 Phage Invaders는 공격을 받고 있는 도시를 배경으로 바이러스 악당 군대가 도시를 점령하는 것을 막기 위해 빠르게 행동해야 하는 영웅을 등장시킵니다. 점점 더 어려워지는 레벨을 플레이하면서 사용자는 CRISPR 방어의 원리를 배울 수 있습니다.

파우더 토이

파우더 토이는 기압과 속도, 열, 중력, 다양한 물질 간의 수많은 상호작용을 시뮬레이션하는 무료 물리학 샌드박스 게임입니다. 이 게임에서는 다양한 건축 자재, 액체, 가스, 전자 부품을 사용하여 복잡한 기계, 총, 폭탄, 사실적인 지형 등 거의 모든 것을 만들 수 있습니다.

유니버스 샌드박스

유니버스 샌드박스는 물리학 기반 우주 시뮬레이터입니다. 중력, 기후, 충돌 및 물질적 상호 작용을 결합하여 우주의 아름다움과 지구의 취약성을 드러냅니다.

윙스팬

과학에 기반한 새 수집 보드 게임인 윙스팬은 2019년 첫 출시 이후 30만 장이 판매되었습니다. 이 게임에는 170개의 새 그림 카드가 포함되어 있으며, 각 카드에는 해당 새의 자연 속 행동을 반영하는 힘이 장착되어 있어 조류학의 세계를 거실로 가져와 줍니다.

과학용 온라인 인포그래픽 메이커

Mind the Graph 는 과학자, 학자 및 의료 전문가가 과학을 위한 멋진 일러스트로 전문가 수준의 이미지를 만들어 포스터, 논문 및 프레젠테이션에 강력한 메시지를 전달할 수 있는 온라인 플랫폼입니다.

과학 콘텐츠는 일반적으로 그 자체로 복잡하기 때문에 Mind the Graph 는 미니멀한 디자인이 특징입니다. 이 도구는 친숙한 드래그 앤 드롭 인터페이스에서 사용할 수 있는 필수 디자인 기능과 현재 세계 최대 규모의 강력한 과학 일러스트레이션 라이브러리를 결합하여 학계 커뮤니티를 위한 부분 유료화 모델로 제공됩니다.