본 연구는 초등학교 정보 교과의 신설을 위해 초등교사의 컴퓨팅 역량에 따른 교과 신설에 대한 인식과 방법을 분석하였다. 먼저 초등 정보교과의 신설 필요성과 그에 따른 시수, 확보방안 등의 설문을 개발하였고 전국의 초등교사 166명을 대상으로 자료를 수집하였다. 분석 결과 컴퓨팅 역량과 심화전공에 따른 정보교과 신설에 대한 의견의 차이를 보였다. 또한 교과의 성격, 수업 시수, 시수확보 등에서도 차이를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 초등학교에서 정보교과를 신설하기 위해서는 컴퓨팅 역량이 낮거나 컴퓨터 관련 전공을 하지 않는 교사를 대상으로 그 필요성과 인식의 제고를 위한 방안을 마련되어야 함을 발견하였다. 본 연구 결과가 많은 초등 교사들이 정보교과의 신설의 필요성과 중요성을 인식하고 향후 2025교육과정 개정 이후 SW와 AI를 포함하는 정보교과가 초등교육과정에 신설되는데 도움이 되기를 기대한다.
본 연구에서는 초등학교에서 정보 교과 신설의 필요성과 운영 방향을 알아보고자 초등학교 교사를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 그 결과, 차기 초등학교 교육과정에서 ICT 소양교육 및 SW·AI 교육을 위해 정보교육의 수업 시수 확대할 필요가 있다는 의견이 매우 높게 나타났고 차기 초등학교 교육과정에서 ICT 소양교육 및 SW·AI 교육을 위해 정보교과 신설이 필요하다는 의견이 매우 높게 나타났으며, 정보 교과 신설이 어려울 경우라면 학교장 재량 시간을 활용해 자율과목으로의 편성할 필요가 있다는 의견도 매우 높게 나타났다. 이와 같은 분석 결과에 비추어볼 때 차기 초등학교 교육과정에서는 ICT 소양교육 및 SW·AI 교육을 위해 정보교과를 신설할 필요가 있으며 만약 신설이 어렵다고 하더라도 배우기를 희망하는 학생들을 위하여 자율과목 형태로 운영할 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다. 그리고 수업시수는 3학년이상에서 적어도 주당 1시간이나 2시간 정도가 확보되어야할 것으로 판단된다.
4차 산업혁명으로 인한 사회 변화에 발맞추어 해외에서도 미래의 교육을 위해 정보교육(information education)을 강화하고 있다. 본 연구에서는 해외 주요국에서 진행 중인 정보교육 중에서 초등학교의 소프트웨어 교육과 인공지능 교육의 현황을 살펴보고 현재 우리나라의 교육과 비교하였다. 주요국에 비해 우리나라의 초등학교의 소프트웨어 교육을 위한 시간은 매우 적었으며 이로 인해 교육과정의 성취기준의 내용을 충분히 다루지 못하고 있다. 또한, 해외 주요국들은 4차 산업혁명의 주요 기술인 인공지능의 중요성을 인지하고 소프트웨어 교육의 토대 위에서 인공지능 교육을 국가 차원에서 추진하고 있었다. 현재, 우리나라도 정부 차원에서 추진 중에 있지만 초등학교의 정보교육은 다양한 문제점을 갖고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 초등학교에 정보 교과를 신설해야 할 필요성을 강조하였다.
초등학교와 중학교에서의 정보과학 교과를 위한 알고리즘 교육을 위해 선행 연구 자료와 국내외 초중등교육 과정을 분석하였다. 그 결과를 토대로 알고리즘 교육을 반복적이고 점진적으로 학습할 수 있도록 나선형 교육과정을 기반으로 구성하였다. 즉, 알고리즘 교육 영역을 알고리즘의 이해, 알고리즘의 표현, 알고리즘의 평가, 알고리즘과 생활 등 4개 영역으로 구분한 후 그것을 다시 학년별로 의미알기, 체험하기, 분석하기, 원리알기 등 4단계로 제시하였다. 향후 알고리즘 교육이 체계적으로 이루어지기 위해서는 교육대학교에서 알고리즘 강좌를 개설하고, 관련 교재와 교구를 개발해야 하며, 정보 과학 과목이 초등학교에 신설되어야 할 것이다.
본 논문에서는 2015 개정교육과정에 기반한 초등학교 국어, 사회, 도덕, 수학, 과학 교과서 총 44종의 교과서를 대상으로 SW·AI 요소와 CT 요소의 반영 정도를 조사·분석하였다. 분석결과, ICT 요소인 자료수집, 자료분석, 자료표현 활동이 대부분이었으며, SW·AI 내용요소중 알고리즘, 프로그래밍 요소는 반영되지 않았고, CT 요소중 추상화, 자동화, 일반화 요소도 없었다. 그러므로 초등 교과에서 SW·AI 융합교육이 효과적으로 이루어지기 위해 ICT 활용 활동을 SW·AI 활용 활동으로 확대하고, 현장 교사를 대상으로 SW·AI 융합교육의 이해와 SW·AI를 활용한 교수학습방법 개선에 대한 연수가 필요하다. 그리고 내실 있는 SW·AI 교육을 위해 정보교과 신설 및 별도 시수 확보가 필요하다.
최근 인공지능 교육을 위한 다양한 플랫폼과 컨텐츠가 개발되고 있지만, 초등 저학년 학습자를 위한 인공지능 교육 프로그램은 미비한 상황이다. 이에 본 연구는 초등학교 저학년 학습자를 위한 인공지능 교육 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 노벨 엔지니어링 기법을 활용하여 교육 프로그램을 설계하였고 전문가 타당도 검사로 타당도를 검증하였다. 그 결과 한글 해득 과정 중인 저학년 학습자 수준을 고려하여 문자 언어보다는 음성 언어를 기반으로 한 프로그램을 구성하고, 교과 간 통합으로 교육 시수를 확보할 필요가 있었다. 이를 반영하여 정보 교과가 별도로 신설되어 있지 않은 초등 저학년의 교육과정을 고려하여 국어, 수학, 통합 교과와 융합하여 인공지능 교육 프로그램을 설계하였다. 노벨 엔지니어링은 그동안 소프트웨어 교육을 위한 다양한 융합교육 연구사례가 있었고 그 효과가 검증되었다. 학습의 풍부한 맥락을 제공하여 주는 노벨 엔지니어링을 통해 초등 저학년을 위한 인공지능교육의 새로운 방향성을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.
최근 인공지능 교육을 위한 다양한 플랫폼과 컨텐츠가 개발되고 있지만, 초등 저학년 학습자를 위한 인공지능교육 프로그램 개발은 미비한 상황이다. 이에 본 연구는 초등학교 저학년 학습자를 위한 인공지능 교육 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 소프트웨어 교육을 위한 다양한 융합교육 연구사례가 있는 노벨 엔지니어링 기법을 활용하여 교육 프로그램을 설계하였다. 1차 프로그램 개발 후 전문가 타당도 검사로 검증을 하였고 이에 따라 프로그램을 수정하여 개발하였다. 그 결과 한글 해득 과정 중인 저학년 학습자 수준을 고려하여 문자 언어보다는 음성 언어를 기반으로 한 프로그램을 구성하고, 교과 간 통합으로 교육 시수를 확보할 필요가 있었다. 이에 정보 교과가 별도로 신설되어 있지 않은 초등 저학년의 교육과정을 고려하여 국어, 수학, 통합교과와 융합하여 인공지능 교육프로그램을 설계하였다. 본 연구를 통해 초등 저학년 학습자를 위한 인공지능교육의 새로운 방향성을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구에서는 우리나라 전체 경제의 핵심을 이루고 있는 IT 산업의 우수 인재를 조기에 발굴하여 양성할 수 있는 정보교육 체제를 만들기 위하여 초 중등교육에서의 정보교육의 중요성과 실태를 분석하여 문제점을 파악하고 개선 방안을 제안하였다. 이를 위해 먼저 정보교육의 중요성을 파악하기 위하여 최근 3년간 국가경제 지표에서 나타난 IT 산업의 중요성, 국민 개개인의 일상생활에서 IT 사용의 밀접성, 초 중 고 학생 및 학부모의 정보교육에 대한 수요를 파악하였다. 그리고 2008년 대비 2013년의 초 중 고교에서의 정보과목 운영 실태를 조사하였다. 그 결과, 초 중 고교에서 모두 정보과목의 선택률과 운영 시수가 대폭 축소된 것으로 나타났으며, 이에 따라 본 연구에서는 초 중등교육에서의 정보교육 활성화를 위하여 IT 특수목적 고등학교 설립, 초등학교에서의 정보교과 신설, 중 고등학교에서의 정보통신윤리교육 필수화 등의 3가지 방안을 제시하였다.
2022 개정 수학과 교육과정에서 '점의 이동'에 대한 성취기준이 신설되었다. 이에 본 연구는 핀란드 수학 교과서에 제시된 점의 이동에 대한 내용을 공간 방향의 요소인 방향, 이동 거리, 이동 경로를 기준으로 분석하였다. 연구 결과, 핀란드 수학 교과서에서는 방향의 경우, 여러 방향을 언어적 표현, 시각적 표현, 코드적 표현 등으로 다양하게 제시하였다. 이동 거리의 경우, 칸의 수, 길이, 걸음, 순서쌍, 비율 등을 이용하여 거리만큼 이동하거나 이동 거리를 비교하는 활동들을 제시하였다. 이동 경로의 경우, 비조건적 이동과 조건적 이동을 이용하여 지시에 따라 이동하기, 이동 경로 만들기, 이동 경로 찾기, 이동 경로 수정하기 등의 활동들을 제시하였다. 특히 점의 이동은 수와 연산, 변화와 관계 등 여러 수학과 내용 영역뿐만 아니라 프로그래밍 교육과도 연결이 가능하였다. 이러한 연구 결과를 토대로, 점의 이동에 대한 활동을 어떻게 구성할 수 있는지 정보를 제공하여 2022 개정 수학 교과서 개발에 도움이 되길 기대한다.
초등학교와 중학교에서의 정보과학 교과를 위한 운영체제 교육을 위해 선행 연구 자료를 분석하여 교육내용체계(안)을 마련하였다. 그리고 교육내용체계에 대한 교육 필요성과 교육 시기를 온라인 설문조사를 통해 분석한 후 그 결과를 토대로 운영체제 교육내용을 나선형 교육과정을 기반으로 구성하였다. 즉, 운영체제 교육 영역을 운영체제의 이해, 운영체제의 실제 등 2개 영역으로 구분한 후, 그것을 다시 학년별로 체험하기, 조작하기, 관리하기, 원리알기 등 4단계로 제시하였다. 향후 운영체제 교육이 체계적으로 이루어지기 위해서는 운영체제와 관련된 교재와 교구가 개발되어야 하고, 정보과학 과목이 초등학교에 신설되어야 하며, 교육대학교에서 운영체제의 원리와 관련된 강좌를 운영되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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