초등학교 인공지능 수업을 위한 언플러그드 교육 프로그램 개발
저자
발행사항
서울 : 서울교육대학교 교육전문대학원, 2019
학위논문사항
학위논문(석사) -- 서울교육대학교 교육전문대학원 , 초등컴퓨터교육전공 , 2019. 8
발행연도
2019
작성언어
한국어
주제어
KDC
004.73 판사항(6)
발행국(도시)
서울
기타서명
Development of unplugged education program for elementary school AI classes
형태사항
xi, 84 p. : 삽화 ; 26 cm
일반주기명
참고문헌: p. 51-55
UCI식별코드
I804:11031-200000225532
소장기관
전 세계적으로 4차 산업혁명의 물결이 일고 있고, 그 중심에는 인공지능 기술이 있다. 인공지능 기술은 현재 가장 많이 연구되고 있는 분야 중 하나이자,동시에 다양한 분야에서 가장 많은 수요를 가진 분야라고 할 수 있다. 이제 생활 속에서 인공지능 기술을 접목한 제품을 어렵지 않게 접할 수 있으며, 기업은 빠르게 기술 혁신을 이루어내지 못하면 도태되는 시대가 되었다. 이렇게 기술의 발전이 국가의 당락을 좌우하는 시대에 들어섬에 따라 전 세계적으로 소프트웨어 교육의 필요성에 대한 목소리가 커지고 있다. 우리나라에서는 2015 개정 교육과정이 적용된 2019년부터 초등학교 5, 6학년을 대상으로 소프트웨어 교육을 실시하게 되었다. 그러나 교육과정의 내용 요소를 살펴보면 4차 산업혁명의 핵심 기술인 인공지능에 대해 관해서는 센서의 동작을 살펴보고 그에 따라 로봇의 움직임을 간단히 제어하는 정도에 그치게 되어있다. 이러한 점을 보완하기 위하여 본 연구는 인공지능 기술에 대한 이해를 넓히고 이것을 바탕으로 새로운 인공지능을 상상하는 인재를 양성할 수 있는 인공지능 교육 프로그램을 개발하였다. 프로그램을 개발할 때에는 초등학생의 수준을 고려하여 언플러그드 컴퓨팅 기법을 도입하기로 결정하였다. 이에 따라 최종적으로 본 연구에서는 ‘초등학교 인공지능 수업을 위한 언플러그드 교육 프로그램’을 개발하였다.
프로그램 개발은 조사 단계, 분석 단계, 설계 단계, 개발 단계, 개선 단계로 총 5단계에 걸쳐 진행하였다. 먼저 조사 단계에서는 학생들의 소프트웨어 교육 및 인공지능에 대한 인식을 조사하였다. 이와 함께 본 프로그램을 평가하고 수정하는 데 의견을 준 전문가 집단을 대상으로 인공지능 교육 프로그램 관련 요구조사도 실시하였다.
분석 단계에서는 조사 단계에서 학생 및 전문가를 대상으로 실시한 요구조사의 결과를 분석하여 프로그램 개발에 필요한 시사점을 도출해내었다. 이와 함께 본 교육 프로그램과 관련된 2015개정 실과 교육과정의 교수․학습 내용과 교수․학습 환경을 분석하였다.
설계 단계에서는 교수․학습 목표를 설정하고 평가 방안을 설계한 뒤 차시별 프로그램의 개요를 설계하였다. 프로그램은 교수․학습 환경을 분석한 결과를 고려하여 총 6차시로 설계하였다.
개발 단계에서는 먼저 교수․학습 자료를 개발하였다. 자료로는 학생용 활동지 및 교사용 교수․학습 과정안, PPT, 동영상 등을 개발하였다. 교수․학습 자료 개발 후에는 평가 자료를 개발하였다.
개선 단계에서는 개발된 프로그램을 전문가 평가와 소집단 형성 평가를 실시하였다. 평가 결과 개선할 점을 도출하여 프로그램 개선에 반영하였다.
개선된 프로그램은 초등학교 5학년 한 학급을 대상으로 적용하였다. 프로그램 적용은 일주일에 2차시씩 3주에 걸쳐 진행하였다. 프로그램 적용을 마친 후에는 프로그램 적용 전과 후의 학생들의 소프트웨어 교육 및 인공지능 기술에 대한 인식을 비교하기 위한 설문 조사와 개인 면담을 실시하였다.
연구 결과 본 연구에서 개발한 교육 프로그램은 전문가집단으로부터 효과성 및 타당성을 검증받았으며, 학생들의 소프트웨어 교육 및 인공지능 기술에 대한 인식 변화에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구에서 개발한 인공지능 언플러그드 교육 프로그램을 예시로 하여, 이와 유사한 프로그램을 개발하여 초등학교 학생들을 대상으로 인공지능에 대한 교육을 실시한다면 학생들을 4차 산업혁명 시대에 발맞춘 인재로 양성하는 데 도움이 될 것으로 기대한다.
주요어: 인공지능, 인공지능 수업, 언플러그드 컴퓨팅
* 본 논문은 2019년 6월 서울교육대학교 교육대학원 위원회에 제출된 석사학위 논문임
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