• 과학교육연구지
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• 제46권1호
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• pp.53-65
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• 2022

야외에서 이루어지는 과학 탐구학습은 이론적으로 학습한 내용의 구조화 및 적용에 긍정적 효과를 나타내며, 개방적인 사고를 유발함으로써 다양한 탐구활동의 경험을 유발한다. 또한 현장의 다양성과 특수성을 통해 제공되는 실제 경험은 학습자의 정의적 영역에도 긍정적으로 작용한다. 특히 경험적 학습의 맥락에서 생물에 대한 야외 학습프로그램은 실물 관찰 및 생태적 학습 경험의 제공 측면에서 필수적인 과정에 해당한다. 반면, 야외 탐구활동을 위해서는 전문적인 기본 소양과 해결되어야 하는 선행과제들이 존재하며, 이로 인해 실제 교육현장에서 잘 이루어지지 않는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 야외 탐구와 관련된 전문소양을 보조할 수 있는 인공지능을 직접 학생들이 생성하고 활용하여 쉽고 빠르게 의사결정할 수 있으며, 다양한 식생 분포로 생태학적 가치를 지니고 있는 해안사구 식물을 탐구 대상으로 하는 야외 학습 프로그램을 개발하고자 하였다. 이를 위해 관련 문헌들을 고찰하여 활동 프로그램을 구성하였으며, 개발한 프로그램의 경험이 초등 과학영재 학생들에게 어떤 영향을 주는지 사례 적용을 통해 확인하였다. 활동 프로그램의 적용 결과 개발한 프로그램은 초등 과학영재 학생들의 동기수준, 과제집착력, 태도 변화에 긍정적인 영향을 줄 수 있었다. 결론적으로 인공지능을 활용하여 해안사구 식물을 탐구하는 야외 프로그램을 개발할 수 있었으며, 개발된 프로그램은 초등학생의 정의적 영역에 긍정적 효과를 제공할 수 있을 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.917-925
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• 2021

본 연구의 목적은 모듈형 데이터 분석 도구를 활용하여 구성주의 기반의 교수학습방법을 구체화하는데 있다. 인공지능교육을 위한 내용기준에서 제시하는 인공지능이 적용된 도구로서 모듈형 데이터 분석도구가 갖는 가치와 의미를 살펴보고 컴퓨팅사고력을 기반으로 문제해결력을 기르는 단계와 과정을 살펴보고자 하였다. 모듈형 데이터분석 도구는 구성주의적 관점에서 동화와 조절을 통해 평형화를 이루는 과정에서 스키마를 형성하는 인지적 사고절차를 시각적으로 표현함으로서 인공지능에서 데이터의 구조를 형상화하는 특징을 갖고 있는 도구라는 장점을 갖는다. AI교육은 문제해결의 절차를 알고리즘으로 구현된 블랙박스로서의 표상화된 스키마를 적용한다는 점에서 데이터 분석의 모듈을 구조화하고 추상적 지식의 구조를 구체화하는 특징을 갖는다고 할 수 있다. 따라서 개념적 스키마와 내재적 스키마를 연결하는 도구로서의 장점을 갖는다는 점에서 모듈형 데이터 분석 도구의 활용가치를 살펴볼 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.209-218
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• 2022

현재 정부에서는 디지털 격차 해소를 위한 정보교육 확대 방안이 논의되고 있다. 현장 초등학교 교사 역시 정보교육의 확대에 긍정적으로 응답한 사람이 77.3%가 될 정도로 정보교육의 필요성에 대해 인지하고 있다. 본 연구를 위해 정보교육의 필요성을 분석한 D초등학교는 1980년대부터 지금까지 주당 1시간 이상의 정보교육을 꾸준히 실시했다. 학생들에게 정보교육의 사교육 절감 효과를 살펴보기 위해 설문조사를 실시하였으며, 사교육을 하는 학생의 비율이 16.2%로 나타났다. 이는 2021년에 실시된 타 설문조사의 사교육 참여 비율로 응답된 66.5%보다 50.3% 적은 수치를 보여주며 사교육 절감에 효과가 있을 것으로 기대되었다. 사례연구 분석 결과에서 교사는 교육과정의 부재로 인한 강사에 따른 학습 내용이 달라짐을, 학부모는 중요성은 인지하나 학습 내용을 알 수 없다는 지적을 하며 정보교과 및 교육과정의 필요성에 대해 언급했다. 이는 미래 인재 양성을 위해 정보교육은 초등학교에서 독립교과로서 보편적인 교육의 기회가 제공되어야 함을 의미한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.327-335
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• 2021

본 연구는 초등학생의 컴퓨팅 사고력을 향상시키기 위한 교육 방법으로 데이터 라벨링 중심의 머신러닝 교육 프로그램을 개발하여 적용한 후 그 효과를 검증하였다. 교육 프로그램은 현직 초등학교 교사 100명을 대상으로 실시한 사전 요구분석 결과를 바탕으로 설계 및 개발을 진행하였다. 개발한 교육 프로그램의 효과를 검증하기 위하여 K 초등학교에 재학 중인 6학년 학생 17명을 대상으로 1일 2차시씩 총 6주간 12차시의 교육을 진행하였다. 해당 교육이 컴퓨팅 사고력 향상에 미친 효과를 측정하기 위해 ' 버챌린지(Bebras Challenge)'를 활용하여 사전 사후 검사를 진행하여 교육적 효과를 분석하였다. 분석 결과 데이터 라벨링 중심의 머신러닝 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 기여한 것으로 나타났다.

• 정보교육학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.279-289
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• 2020

본 연구의 목적은 초중등 교원의 인공지능 교육역량 강화를 위한 교사 대상 연수 프로그램을 적용하여 그 효과를 분석하고 인공지능 교육에 대한 교사들의 요구를 분석하여 기초 연구 자료를 제공하는 것이다. 참조하기 위한 연수 프로그램은 다섯 가지 인공지능의 핵심 요소를 바탕으로 교육내용을 선정하여 ADDIE 모형을 기초로 설계하였으며, G광역시교육청 소속 교육 전문직 및 교사와 인공지능교육연구회 소속 교사들이 협업으로 프로그램을 개발하였다. 개발된 연수 프로그램 효과 및 교사 요구분석 설문 문항들은 내용 타당도 검사를 하였다. 개발된 프로그램을 적용하여 실시된 연수 결과, 연수의 각 교육과정에 대한 만족도 및 현장 적용 가능성이 높게 평가되었다. 교사들은 초등학교에서는 인공지능 교육을 위한 언플러그드 활동과 기초 인공지능 체험을, 중학교에서는 블록형 프로그래밍 언어와 피지컬 컴퓨팅 활동이 포함된 인공지능 교육내용을 가르쳐야 하는 것으로 인식하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.289-294
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• 2021

인공지능의 발달로 인해 전 세계적으로 4차 산업혁명의 물결이 일고 있다. 빅데이터, 사물인터넷 기반의 인공지능 기술로 모든 것이 하나로 융합되는 초연결 사회로 향하고 있다. 이에 따라 인공지능 시대의 교육 인재상으로 창의 융합형 인재 양성과 더불어서 감성적 창조 인재 양성을 추구하고 있다. 인간의 창의성 및 감성을 중심으로 인공지능과 협업하고 다양한 분야의 지식을 융합하여 새로운 것을 창조할 줄 알아야 한다. 이에 따라 본 연구는 인문학적 성향인 국어와 공학적 성향인 인공지능을 융합한 프로그램을 개발하여, 학생들이 인문학적 소양과 공학적 사고력을 융합해 창의적으로 문제를 해결하는 경험을 할 수 있도록 하였다. 교육 프로그램의 내용은 'AI와 함께하는 도서' 및 'AI와 함께하는 연극'과 같은 두 가지이었으며, 학생들이 인문학적 문제를 인공지능을 활용하여 해결하도록 하는 15차시 수업으로 구성하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.397-406
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• 2022

본 연구에서는 2020년 정부에서 발표한 "인공지능시대 교육정책방향과 핵심과제"에서 제시한 3대 정책 추진 방향을 확인하고, '20-'22년 발표된 인공지능 교육 관련 정부 정책 자료들로부터 키워드를 추출해 방향과 핵심과제가 정책으로 어떻게 반영되고 있는지 분석하였다. 텍스트 마이닝 빈도 분석 결과 정부가 추진하는 다양한 정책 방향을 확인하였고, 매트릭스 데이터에서 핵심 추진과제로 설정된 교육의 방향을 분석하였다. 토픽 분석 결과 인공지능 분야의 인재 양성을 위한 다양한 형태의 교육활동을 확인하였고, 개정 교육과정이 적용되기 전 다양한 콘텐츠가 개발되고 있는 것도 확인하였다. 최종적으로 정부의 정책 방향은 '25년 개정 교육과정을 본격적으로 적용하는 동시에 인공지능 교육 정책을 고도화, 활성화하고 현장에 자연스럽게 안착하도록 하는 쪽으로 움직일 것이며 교육과정이 적용되는 시기가 점점 다가올수록 현장 안착과 관련된 정책과 과제들이 점점 더 많이 등장할 것으로 예측할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권10호
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• pp.199-208
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• 2021

본 논문에서는 머신러닝 플랫폼을 활용하여 STEAM 교육을 하는 인공지능 융합교육 프로그램이 초등학생의 융합인재소양과 학습몰입에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 동질집단인 초등학교 6학년 44명을 실험집단과 통제집단으로 나누고 통제집단에는 일반 교과 융합 수업 10차시를, 실험집단에는 머신러닝 포 키즈(Machine learning for Kids)를 활용한 STEAM 기반 인공지능 융합 수업 10차시를 적용하였다. 인공지능 융합교육 프로그램은 2015 개정 교육과정의 목표, 성취기준 및 내용 요소를 분석하여 융합교육 프로그램 설계를 위한 교과목 및 수업 내용을 선정하였고, 소프트웨어 수업 모델, 다양한 교수·학습 전략 등을 활용한 교수·학습 과정안 및 학습지를 개발하였다. 융합인재소양 검사와 학습몰입 검사 결과, 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히 인공지능 기능을 확장시킨 코딩 환경이 학습자들의 몰입과 융합인재소양에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 융합인재소양의 하위 요소 중 융합, 창의 영역과 같은 개인적인 역량을 발휘하는 부분에서 유의미한 차이가 나타났으며, 학습몰입의 하위 요소 중 도전과 능력의 조화, 명확한 목표, 과제에 대한 집중, 자기 목적적 경험 영역에서 유의미한 차이가 나타났다. 추후 더욱 확장된 연구가 이루어진다면, 미래를 대비하는 더욱 효과적인 교육을 위한 기초 연구가 될 수 있을 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.751-759
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• 2021

본 연구는 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 교육 방법으로 지역화 공공데이터를 활용한 인공지능 교육프로그램을 개발하고 그 효과를 검증하였다. ADDIE 모형에 따라 초등학생을 대상으로 사전 요구 분석을 진행한 결과를 바탕으로 프로그램 설계를 진행하였다. 지역화 공공데이터를 기반으로 머신러닝 포 키즈와 스크래치를 활용하여 인공지능 원리를 학습하고 공공데이터를 목적에 맞게 추상화하는 과정을 통해 문제를 해결하고 컴퓨팅 사고력을 향상할 수 있도록 교육 프로그램을 개발하고 적용하였다. 비버챌린지를 활용하여 사전·사후 검사결과를 통해 컴퓨팅 사고력의 변화 정도를 분석하였으며, 분석 결과 본 연구는 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권2호
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• pp.322-336
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• 2024

본 연구에서는 초등학생들을 위한 ChatGPT 활용 과학 수업에 대한 교육적 효과를 탐색하고자 하였다. D광역시 소재의 초등학교 6학년 학생 25명을 대상으로 초등 과학 수업이 초등학생의 인지적 영역 발달에 미치는 영향, 초등학생은 과학 수업에서 ChatGPT를 활용하는 것에 대해 어떻게 인식하는지 알아보았다. 연구 결과 ChatGPT 활용 과학 수업이 초등학생들의 인지적 영역 발달에 도움을 줄 수 있는 가능성을 찾을 수 있었고, 초등학생은 ChatGPT를 활용한 수업의 효과에 긍정적인 응답을 하였다. 또한 ChatGPT를 활용한 과학 수업에 대해 긍정적으로 인식하는 학생들과 부정적으로 인식하는 학생들, 그리고 긍정적인 면과 부정적인 면을 모두 인식하는 학생들로 구분하였다. 부정적으로 인식하는 학생들은 주로 ChatGPT를 활용한 과학 수업에서 'Remember' 단계에 머무는 학생들이 많았으며, 긍정적인 면과 부정적인 면을 모두 인식하는 학생들일수록 보다 높은 단계의 질문을 ChatGPT에게 제시하는 것으로 나타났다.