21세기에 적합한 인간형을 키워나가기 위해 교육과정의 변화는 시대적 흐름이라 할 수 있다. 이와 같은 교육 개혁은 수학교과에 있어서도 많은 변화를 요구하였고, 그러한 변화에 따라 교과서의 개정이 요구되었다. 이와 더불어 제7차 교육과정에서는 학생들이 수학교육에 있어 컴퓨터, 계산기 등을 활용하여 학습할 수 있도록 지도하는 것을 교육과정 목표의 한가지로 제시하고 있다. 본 연구에서는 교과서 내용 중에서 컴퓨터 활용에 대한 분석을 통해 컴퓨터에 대한 접근 방법과 그 내용의 장단점을 알아보았다. 주요 내용은 16종 교과서의 단원 분석, 단원에 따른 컴퓨터 활용 현황, 수학 관련 프로그램, 컴퓨터의 사용방법, 프로그램의 사용내용, 교과서별 컴퓨터 사용, 인터넷 사용현황 등을 정리하였다.
본 연구의 목적은 다양한 지식을 습득 및 응용하는 데 한계가 있으며, 급격한 사회의 변화를 수용할 수 없는 기존의 분과학문체제의 문제를 해결하기 위해 미래핵심 성장동력인 로봇을 활용하여 학문융합교육 프로그램을 설계하는데 있다. 이를 통해 초 중등정보통신기술교육(ICT)운영지침의 폐지로 학교에서 사양화 되는 컴퓨터교육의 중요성을 부각시키고, 창의성과 융합을 강조하는 2009년 개정교육과정의 창의적 체험활동에서 자연스럽게 활용되기 위함이다. 이에 교육용 로봇인 피코 크리켓을 활용한 학문융합교육 프로그램 교수 학습 모형의 설계를 통해 다양한 영역 및 교과에 적용하는 기초가 되고자 한다.
21세기 들어 컴퓨터와 통신 기술의 급속한 발전과 정부의 보급 의지로 인하여 정보기기 및 통신 장비는 급속한 발전을 이루게 되었다. 이에 정부에서는 중ㆍ고등학교의 컴퓨터 교육을 강화하기 위한 방안으로 현재 고등학교에서 추진하고 있는 정보소양인증 제도를 중학교까지 확대 시행하고 학교 교육과정에서 적극 반영하도록 하여 중 고등학교에서 컴퓨터 교육을 필수적으로 실시하도록 유도하고 있으며 현재 시행되고 있는 제7차 교육 과정에서는 모든 교과의 수업에서 10% 이상에서 컴퓨터를 비롯한 정보통신기술 활용을 목표로 각 교과별 정보통신기술 활용 내용을 개발하여 교과서 편찬시 반영하도록 하여 이를 보급하려 하고 있다. 또한 2001년부터 컴퓨터 교육이 필수화됨에 따라 초등학교에서도 교사 교육 및 시설의 확충 등 체계적이고 지속적인 지원을 하기 위하여 노력하고 있다. 그러나 정보보호 측면에서 이들 교재를 분석하여 보면 그 내용과 구성이 너무나도 미흡하며 보강이 필요한 것이 현실이다. 이에 본 논문에서는 현 초등학교 교과서를 분석하여 담고 있는 내용과 이를 개선하기 위한 방법을 제시하였다.
최근 정보교육과정의 개정은 컴퓨터 과학의 기본 내용들을 정보 교과에 포함하였고, 그 컴퓨터 과학적인 사고를 실세계에 구현하는 것을 교육 목표로 하여 학생들에게 프로그래밍 교육을 실시하고 있다. 하지만 기존의 범용 프로그래밍 언어는 학습자가 습득하고 활용하는 데 많은 시간이 걸리고 인지적 부담이 큰 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하고자 교육용 프로그래밍 언어가 등장하였고, 교육용 프로그래밍 언어를 활용하여 교육적인 효과를 얻기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 한국에서 진행된 교육용 프로그래밍 언어 관련 연구를 분석하여 연구의 의미를 발견하고 추후의 연구 방향을 제시하고자 한다.
심층강화학습에 완전 연결 신경망과 합성곱 신경망은 잘 활용되는 것에 반해 순환 신경망은 잘 활용되지 않는다. 이는 강화학습이 마르코프 속성을 전제로 하기 때문이다. 지금까지의 강화학습은 환경이 마르코프 속성을 만족하도록 사전 작업이 필요했다, 본 논문에서는 마르코프 속성을 따르지 않는 환경에서 이러한 사전 작업 없이도 순환 신경망의 은닉 상태를 통해 마르코프 속성을 학습함으로써 학습 성능을 개선할 수 있다는 것을 소개한다.
본 논문에서는 효율적인 AI 교육을 위한 데이터셋 아카이브와 데이터 활용을 위한 프로그래밍 플랫폼과의 연동 모듈을 제안한다. 데이터셋 아카이브는 공공데이터를 전처리하여 생성한 데이터를 모아 설계하며, 프로그래밍 플랫폼 코드비(CodeB)와 연동하여 데이터를 활용할 수 있도록 한다. 코드비(CodeB)는 파이썬 블록 프로그래밍 플랫폼으로 연동을 통해 데이터를 활용한 프로그래밍이 가능하다.
누구에게나 질 높은 강의를 무료로 수강할 기회를 제공하겠다는 MOOCs의 야심이 전통적인 교육방식에 변화를 불러일으키고 있다. 현재 대부분의 MOOCs 강의는 고등교육 수요자를 대상으로 하고 있지만 본 연구에서는 그동안 언급된 MOOCs의 장단점을 분석해서 고등학교에서 효과적으로 MOOCs를 활용할 방안을 탐구하였다. 그 결과, 전공 탐색의 기회와 학생부종합전형 활동자료로 활용하거나, 플립러닝 형태의 수업에서 강의자료로 활용하며 고교학점제의 시행에 따른 학생 선택 과목 확대에 대비하는 방안을 제안한다.
본 연구에서는 비전공자들을 위한 디지털 교육을 위하여 노 코드 프로그램을 활용한 정보, 수학, 과학 융합교육 교양 강좌를 개발하였다. 노 코드 프로그램으로는 오렌지3 데이터 마이닝을 선정하였는데, 이는 데이터 분석, 시각화, 머신러닝 모델의 활용이 용이하다는 강점을 가지고 있다. 또한, 산업환경 변화에 대비하는 핵심 교과인 과학, 수학, 정보의 중요성과 데이터 분석과의 밀접성을 고려하여 교육 내용을 융합할 수 있도록 선정하였다. 개발된 교육 프로그램은 8인이 전문가 검토 결과 내용 타당도가 확보되었음을 확인할 수 있었다. 추후 연구에서는 이 강좌를 대학의 학부생에게 적용하여 그 효과성을 확인해 보고자 한다.
본 연구는 초등학교에서 로봇 활용 SW 교육을 실시하고 사전 수준 및 성별에 따라 효과에 차이가 있는지 규명하고자 하였다. 이를 위해 경기도의 A 초등학교 5, 6학년 학생 155명을 대상으로 로봇 활용 SW 교육을 실시하였으며, 수집된 자료는 대응 표본 t 검정, 일원분산분석, 공분산분석을 통해 평균의 차이를 분석하였다. 연구 결과, 로봇 활용 SW 교육을 실시한 후 학생들의 컴퓨팅사고력과 창의성이 유의하게 향상되었으나, 컴퓨팅사고력 수준이 상 집단인 학생들은 유의한 향상을 나타내지 않았다. 또한 학생들의 컴퓨팅사고력은 성별의 차이가 없었으나, 창의성은 성별에 따른 차이가 유의한 것으로 나타났다. 본 연구는 사전 수준과 성별에 따른 로봇 활용 SW 교육의 효과를 규명하여 로봇 활용 SW 교육에 대한 이해를 확장시켰다는 점에서 연구의 의의가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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