• 정보교육학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.401-412
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• 2014

본 연구는 과학 학습을 위한 기능성 게임(Serious Games)을 평가할 수 있는 도구를 개발 적용하여 우수한 기능성 게임의 특징을 찾는 데 그 목적이 있다. 기능성 게임에 대한 선행연구와 기존 교육용 게임과 소프트웨어 평가 도구를 분석하여 기능성 게임 평가 도구를 개발하였고, 초등교육 전문가 17명이 이 평가도구를 사용하여 과천 과학관 게임 '밀크 & 시리얼'을 평가하였다. 평가 결과를 분석한 결과를 바탕으로 도출한 우수한 기능성 게임의 특징은 다음과 같다. 학습 목표가 초등 과학 교육과정과 연계되어 타당도가 높고, 학습자의 동기를 강하게 유발시키는 요소를 가지고 있다. 또한 화면 구성이 깔끔하고 유용하다. 마지막으로 게임 반응속도가 좋고 지속적인 유지보수가 가능하며 경제적이고 윤리적이다. 과학 수업을 위해 기능성 게임을 개발하거나 수업 자료로 선택할 때에는 우수한 기능성 게임의 특징을 고려해야 할 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.317-324
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• 2018

본 연구는 인공지능의 이해와 교육적 영향에 대한 초등 교사들의 인식을 분석한 것이다. 교사들의 인식을 분석하기 위해 전문가의 자문을 받아 30문항의 설문지를 개발하였다. 초등 교사 151명을 대상으로 설문 자료를 수집하여 t-검정과 일원배치 분산분석을 실시하였다. 분석결과, 여자교사가 남자교사보다 AI의 인식이 적었고 교육의 필요성도 낮았다. 선도학교 운영 여부에 따라 AI교육이 창의성 신장에 도움을 줄 것으로 인식하였다. 경력이 많은 교사일수록, SW교육 연수 경험과 교육 지도 경험이 많을수록 AI의 이해가 좋았으며 교육적 필요성이 높았다. 본 연구 자료가 향후 SW 교육이 현장에 안착하기 위한 자료가 되길 기대한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.297-305
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• 2018

피지컬 컴퓨팅은 컴퓨팅을 인간과 환경, 사물의 영역으로 확장한 개념으로 하드웨어와 소프트웨어 통합한 물리적 산출물 기반의 프로그래밍 학습매체로 주목받고 있다. 본 연구에서는 기술적 자유도가 높은 피지컬 컴퓨팅의 특징을 활용한 인터랙티브 프로토타이핑 기반의 프로그래밍 학습 모형을 개발하고 실험연구를 통해 학습 효과를 분석하였다. 실험처치 효과 검증을 위해 초등학교 5학년 59명 학습자를 대상으로 실험집단과 통제집단으로 구성하고 실험집단에는 인터랙티브 프로토타이핑 프로그래밍 학습모형을 적용하고 통제집단에는 선형순차 프로그래밍 학습모형을 적용하였다. 실험처치 전 후 정보과학 창의적 성향 검사를 실시하였고 두 집단의 사전검사 점수를 공변량으로 처리한 공분산분석(ANCOVA) 결과 유의수준 .05에서 학습 효과가 있음을 증명하였다. 이를 통해 초등학교 5학년 학습자를 대상으로 피지컬 컴퓨팅 기반의 인터랙티브 프로토타이핑 프로그래밍 학습모형의 프로그래밍 학습에 적용 가능성을 시사한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.473-481
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• 2020

데이터과학은 스몰데이터 분석에서 출발하여, 빅데이터 분석을 위한 머신러닝, 딥러닝까지 포함하고 있다. 데이터과학은 인공지능 기술의 핵심 영역이고, 학교 교육과정에 체계적으로 반영해야 할 내용이다. 데이터과학 교육을 위해, 엔트리에서도 초등교육용 데이터 분석 도구를 제공하고 있다. 빅데이터 분석에서는 데이터 표본을 추출하여, 통계학적인 추측과 판단을 통해 분석결과를 해석한다. 본 논문에서는 통계학적인 지식을 필요로 하는 빅데이터 분석 영역을 초등영역에서 제외하기로 하고, 초등영역에 초점을 맞춘 데이터과학 교육 사례를 제안하였다. 이를 위해서, 일반적인 데이터과학 교육 단계를 먼저 설명하고, 초등 데이터과학 교육 단계를 새롭게 제안하였다. 그리고 엔트리에서 제공하는 공공 스몰 데이터를 사용한 데이터 변수 값 비교 사례와 데이터 변수 간 상관관계 분석 사례를 초등 데이터과학 교육 단계에 따라 제안하였다. 본 논문에서 제안된 엔트리 데이터분석 사례들을 활용하면, 여러 교과에서 발생하는 데이터를 사용한 초등 데이터과학 융합 교육이 가능하다. 또한, 엔트리를 사용하여 텍스트, 음성 및 영상인식 AI 도구와 결합한 데이터과학 교육 자료도 개발 가능하다.

• 정보교육학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.475-486
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• 2016

소프트웨어가 산업의 구조를 변화시키면서 시장 경쟁력을 결정하는 핵심이 되고 있다. 이에 세계 각국은 소프트웨어 경쟁력 확보를 위해 소프트웨어 개발 역량을 가진 인재양성 교육에 힘쓰고 있으며, 그 교육적 효과에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 소프트웨어 교육성과에 대한 연구들이 주로 인지적 관점에서 분석되고 있어 정의적 측면에서의 효과 분석에 대한 필요성이 최근 대두되고 있다. 본 연구는 서울 소재 한 초등학교 6학년 학생 103명을 대상으로 게임을 활용한 SW교육을 4차시 진행하고, 컴퓨팅 사고력 효능감, SW교육 태도, SW교육 만족도로 구성된 정의적 성과에 대한 학습자의 SW중요성 인식과 학습몰입의 예측력을 분석하였다. 연구 결과 정의적 성과에 대해 SW 중요성 인식은 유의미한 예측력을 갖는 것으로 나타났고, 학습몰입은 SW 중요성 인식과 정의적 성과 사이에서 매개역할을 하는 것으로 나타났다. 본 연구는 SW교육을 설계하고 실행함에 있어 학습자의 SW 중요성 인식과 학습몰입이 고려되어야 함을 제안하고, 이를 위한 실천적 전략을 제안한다는 데 의의가 있다.

• 창의정보문화연구
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• 제5권3호
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• pp.275-283
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• 2019

4차 산업혁명이 시대의 화두로 떠오르고 있다. 산업구조가 과거와는 다른 모습으로 크게 바뀌어 가고 있으며 이에 따른 사회 모습도 빠르게 변화하여 우리의 일상을 변화시키고 있다. 특히 그 중에서도 소프트웨어 분야의 중요성이 커지고 있다. 이러한 미래 사회를 살아가야 하는 학생들에게 컴퓨팅 사고력을 길러 주는 것은 교육의 핵심 목표라 할 수 있을 것이다. 이러한 목표를 달성하고자 본 연구는 다음과 같은 단계로 진행되었다. 첫째, 생활 속 모습을 소재로 한 소프트웨어 융합프로그램을 구성하였다. 둘째, 구성된 프로그램을 현장에 적용하여 컴퓨팅 사고력의 효과성 검증을 실시하였다. 본 연구 결과 실험집단은 사전검사에 비해 약 32점이 향상되었으며 비교집단은 약 2점이 향상되었다. 통계상 유의확률은 .028로 유의미한 차이를 보였다. 본 연구 결과물은 향후 소프트웨어 융합교육과 미래인재 양성에 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 실천공학교육논문지
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• 제15권1호
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• pp.23-29
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• 2023

초등학생들은 인공지능을 활용하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 기르는 것이 중요하므로 문제 해결 능력을 기르는 교육과 함께, 인공지능을 활용한 문제 해결 능력을 키우는 교육이 필요하다. 초등학생들은 인공지능에 대한 개념과 원리를 이해하고, 인공지능이 어떻게 작동하는지에 대한 기초적인 이해를 쉽게 재미있는 방식으로 교육받을 수 있는 형태가 필요하다. 이를 위하여 초등학교 3학년을 위한 8시간 기반의 인공지능 융합 프로그램을 자율주행차를 소재로 계획 및 운영한 결과 초등학생들의 문제 해결 능력, 창의력, 인공지능 이해도 등을 향상시키는 데 효과적임을 보여주었다. 캠프를 운영한 결과 학생들의 인공지능에 대한 이해도가 사전 평균 3.56(표준편차 .85), 사후 평균 4.00(표준편차 .71), t값은 -5.412(p<0.001)로 나타나서 통계적으로 인공지능의 이해도가 향상되었음을 알 수 있었고, 학생들의 만족도와 흥미도가 높음을 확인할 수 있었다. 향후에는 초등학생들이 직접 아이디어를 구안하고 인공지능 모델이 적용될 수 있는 제품을 만들어서 인공지능 모델을 프로그래밍할 수 있는 형태의 교육프로그램을 개발할 필요가 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.377-379
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• 2021

2006년에 진행한 초등학교 특수학급 음악치료에 대한 특수교사와 음악치료사의 인식 조사 논문에 따르면 특수교육에 대한 지원이 확대되며 치료 교육에 대한 학부모들의 수요 또한 늘어나는 것이 확인되었고, 2018년 특수학교의 음악교육 실태조사 연구논문에서 음악실과 기자재구비는 상승하였으나, 이동이 힘들거나, 동시 수업으로 인한 다양한 악기가 부족한 것을 확인하였다. 본 연구는 악기를 이용한 자폐성 장애 아동의 사회성 향상 교육을 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 결합한 모듈 개발을 진행하였다. 피에조 센서와 아두이노를 이용하여 다양한 악기 소리를 설정하여 간단한 조작으로 여러 악기를 체험할 수 있고 모듈화를 통하여 음악 치료를 위한 악기를 설계하였다. 이 연구를 통해 장애 아동의 음악 치료에 도움이 되길 기대한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.161-169
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• 2017

작성된 문서의 문법적 오류 교정을 할 때 맞춤법 검사기를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 초등학생들이 작성한 글 중에는 문법적으로는 옳더라도 자연스럽지 않은 문장이 있을 수 있다. 본 논문에서는 동일한 의미를 가진 2개의 문장이 주어졌을 때, 어떤 것이 더 자연스러운 문장인지 자동 판별할 수 있는 방법을 소개한다. 이 방법은 순환 신경망(recurrent neural network)을 이용하여 장기 의존성(long-term dependencies) 문제를 해결하고, 보조 단어(subword)를 사용하여 희소 단어(rare word) 문제를 해결한다. 약 200만 문장의 단일어 코퍼스를 통해 순환 신경망 기반 언어 모델을 학습하였다. 그 결과, 초등학생들이 주로 틀리는 표현들과 그에 대응하는 올바른 표현을 입력으로 주었을 때, 모든 경우에 대해 자연스러운 표현을 자동으로 선별할 수 있었다. 본 소프트웨어가 스마트 기기에 사용될 수 있는 형태로 구현된다면 실제 초등학교 현장에서 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.189-196
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• 2023

본 논문에서는 예비 초등교사 13명과 현직 초등교사 9명을 대상으로 앱인벤터를 활용한 인공지능 교육을 실시하고 만족도 조사를 통해서 학생들의 배경 변인과의 관련성이 있는지, 그리고 두 그룹의 학생들 사이에 만족도의 차이가 있는지 분석하였다. 연구 결과, 현직 교사는 교육에 대한 흥미도, 난이도, 참여도를 묻는 문항에서 예비 교사보다 모두 만족도가 높았다. 또한, 교육이 인공지능의 학습 동기 부여에 도움을 주었는지, 향후 초등학교 수업에 적용해 볼 의향이 있는지를 조사하는 문항에서도 예비 교사보다 긍정적으로 나타났다. 예비교사는 대체적으로 현직 교사에 비해서는 부정적인 측면이 있으나 교육이 인공지능의 이해도 향상에 도움이 되었는지, 추가 교육에 참가할 의향이 있는지를 조사하는 문항에서는 현직 교사보다 긍정적으로 나타났다. 두 그룹 학생의 만족도에 의미 있는 차이가 있는지 Mann-Whitney Test로 분석한 결과 통계적인 유의미성은 없었다. 이는, 사전 조사 결과를 기반으로 유추하였을 때 두 그룹의 대다수 학생들이 이미 블록형 또는 텍스트형 프로그래밍 경험이 있었으므로 앱인벤터에 대한 특별한 거부감이나 어려움없이 교육을 따라올 수 있었고 이에 만족도가 두 그룹 사이에 유사한 수치로 높게 나타난 것으로 분석된다. 본 연구의 결과는 향후 예비 및 현직 초등교사의 인공지능 교육을 위한 프로그램 개발 및 운영의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.