그래프 이론 학습을 위한 언플러그드 보드게임 설계 및 개발 = Design and Development of an Unplugged Board Game for Learning Graph Theory

국문 초록 (Abstract)

현대 사회는 소셜 네트워크 분석, 빅데이터 처리, 인공지능 등 다양한 분야에서 그래프 이론의활용이 급증하면서, 2022 개정 교육과정에서도 디지털 전환 시대의 핵심 역량으로 그래프 이론학습이 강조되고 있다. 이에 본 연구는 중학생들의 그래프 이론 학습을 지원하기 위한 언플러그드 기반의 교육용 보드게임을 개발하는 것을 목적으로 한다. 개발된 보드게임은 2~4명이 약 40분간 진행할 수 있으며, 컴퓨터 없이도 최단 경로와 최소 신장 트리의 개념을 우주여행이라는 테마와 연결하여 학습할 수 있도록 설계되었다. 8인의 전문가 검토와 12명의 중학생 대상 플레이 테스트를 통해 게임의 교육적 효과와 게임성을 검증하고 개선하였으며, 전문가 평가 결과 모든 영역에서 4점 이상(5점 만점)의 높은 점수를 받았다. 최종 개발된 보드게임은 자석 구성품과 카드뒤집기 등의 게임적 요소를 통해 학습 동기를 유발하고, 난이도별 문제 카드를 통해 단계적 학습이 가능하게 하였다. 특히 학습자의 수준을 고려하여 통행권 카드의 숫자 범위를 조정하고, 주사위를 통한 카드 뒤집기 제한을 도입하는 등 게임의 난이도와 전략을 균형 있게 설계하였다. 본연구는 추상적인 그래프 이론 개념을 언플러그드 활동 기반의 게임이라는 구체적 경험을 통해 학습할 수 있는 교육 도구를 개발했다는 점에서 의의가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As graph theory applications are rapidly increasing in various fields such as social network analysis, big data processing, and artificial intelligence, the 2022 revised curriculum emphasizes graph theory learning as a core competency in the digital transformation era. This study aims to develop an unplugged-based educational board game to support middle school students' learning of graph theory.
The developed board game can be played by 2-4 players for approximately 40 minutes and is designed to learn the concepts of shortest path and minimum spanning tree by connecting them with the theme of space travel without using computers. The educational effect and gameplay were verified and improved through expert review by 8 professionals and prototype playtesting with 12 middle school students, with expert evaluation scoring above 4 points (out of 5) in all areas. The final board game incorporates game elements such as magnetic components and card flipping to motivate learning, and enables step-by-step learning through difficulty-leveled problem cards. In particular, considering the learner's level, the game's difficulty and strategy were balanced by adjusting the number range of travel pass cards and introducing dice-based card flipping restrictions. This study is significant in that it developed an educational tool that allows students to learn abstract graph theory concepts through concrete gaming experiences based on unplugged activities.