디지털 대전환 시대를 본격적으로 맞이하게 되면서 SW, AI, 빅데이터 등을 바탕으로 한 융합적인 사고력의 중요성이 높아져 가고 있다. 이러한 사회적 요구에 발맞추어 본 연구에서는 생명과학 분야의 멘델의 유전 원리를 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 활용한 5차시 분량의 SW융합교육 프로그램을 개발하였다. 스크래치를 활용한 몬테카를로 시뮬레이션 기법으로 멘델의 유전 원리를 프로그래밍하여 구현해 봄으로써 융합적인 사고력 뿐만 아니라 관련 지식을 심화적으로 이해할 수 있도록 프로그램을 구성하였다. 개발한 교육 프로그램의 타당성을 검증 받기 위해 관련 영역의 전문가 11인을 대상으로 타당도 검정을 의뢰하였으며, Lawshe가 제시한 CVR 기준값인 0.59를 충족하여 타당성을 검증받았다.
4차 산업혁명이 도래함에 따라 초등학교 현장에서는 인공지능 교육에 대한 관심이 증가하고 있다. 인공지능 역량을 지닌 미래 인재를 기르기 위해서는 학교 현장에서 인공지능 교육이 적극적으로 이루어져야 한다. 2015 개정 교육과정에서는 기초적인 소프트웨어 교육을 하고 있지만 인공지능을 만들어내는 프로그래밍 과정을 문제해결 과정으로만 보는 경향이 있다. 하지만 하나의 인공지능을 만들 때에는 인공지능을 만드는 개발자의 가치가 투영된다. 따라서 SW교육 시 인공지능 가치 판단에 대한 내용을 다루어야 할 것이다. 본 연구는 전문가 집단을 대상으로 델파이 조사가 이루어진 점에 따라 제한점이 존재한다. 향후 이와 같은 제한점을 보완하기 위해 양적 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
본 논문에서는 비전공자들을 위한 교양과정으로, 기초 순환신경망 과목 커리큘럼을 설계하는데 필수적으로 요구되는 순환신경망 SW 실습 사례를 개발하였다. 개발된 SW 실습 사례는 순환신경망의 동작원리를 이해시키는 데 초점을 두고, 시각화된 전체 동작 과정을 확인할 수 있도록 스프레드시트를 사용하였다. 개발된 순환신경망 실습 사례는 지도학습 방식의 텍스트완성 훈련데이터 생성, 입력층, 은닉층, 상태층(컨텍스트 노드) 그리고 출력층을 차례대로 구현하고, 텍스트 데이터에 대해 순환신경망의 성능을 테스트하는 것으로 구성되었다. 본 논문에서 개발한 순환신경망 실습사례는 다양한 문자 수를 갖는 단어를 자동 완성한다. 제안한 순환신경망 실습사례를 활용하여, 한글 또는 영어 단어를 구성하는 최대 문자 수를 다양하게 확장하여 자동 완성하는 인공지능 SW 실습 사례를 만들 수 있다. 따라서, 본 순환신경망 기초 실습 사례의 활용도가 높다고 할 수 있다.
디지털 관련 신기술을 적용하면서 소프트웨어와 인공지능에 대한 관심이 상당히 높다. 특히 교육 관련 분야에서도 소프트웨어와 인공지능의 발전을 위하여 많은 변화가 이루어지고 있다. 2025년부터는 초·중·고에서 소프트웨어와 인공지능 관련 교육과정이 공교육에 적용이 될 예정이다. 교육부에서는 공교육에 적용이 되기 전에 소프트웨어와 인공지능을 초·중·고에서 다양한 방법으로 체험하는 캠프도 다양하게 진행하고 있다. 소프트웨어와 인공지능 관련 체험 캠프를 위한 여러 가지 플랫폼들도 이용이 되고 있다. 본 연구에서는 소프트웨어와 인공지능 체험학습 플랫폼을 위한 모델에 대한 설계를 통하여 향후 전개될 소프트웨어와 인공지능에 대한 학습의 방법에 대한 효율성을 높이고자 한다.
본 연구에서는 초등학교에서 정보교육을 하기 위해 얼마나 시수가 필요할지 알아보기 위해 서울 소재 사립초등학교의 정보교육 시수를 분석해보고자 하였다. 최근 실시된 2022개정교육과정 온라인 토론참여 및 조사결과 안내에 따르면 학생, 학부모가 정보교육이 강화되기를 원하는 것으로 나타났다. 현재 공립초등학교에서의 정보교육은 2015개정교육과정을 기준으로 실과교과에 별도 단원으로 구성되어 17시간 이상을 실시하게 되어 있다. 서울에 있는 사립초등학교 28개의 평균 정보교육 시수를 조사한 결과 6년 동안 약 152시간의 정보교육시수를 운영하고 있는 것으로 조사되었다. 이는 공립초등학교와 약 9배정도의 교육시수 격차가 발생한 것이다. 인공지능이 중요하게 대두되고 있는 현대 사회에서 정보교육시수는 학생들의 미래역량강화를 위해 꼭 확보되어야 한다. 따라서 초등학교급에서도 정보교육을 하나의 교과로 독립하고 시수를 확보하여야 할 것이다.
본 연구는 2016년 이후 2022년까지의 국내 정보영재 관련 연구를 분석하여 이를 통해 향후 정보영재 관련 연구의 방향을 모색하기 위해 시도되었다. 이를 위하여 한국교육학술정보원에서 제공하는 학술지 수록 총 38편의 논문을 대상으로 발행 연도, 연구 대상, 연구 주제, 연구 방법 등을 분석하였다. 그 결과 활발한 정보영재 관련 연구가 필요하고, 연구 주제 측면에서 정보영재 판별과 선발, 교원의 전문성에 관련된 연구가 필요하며, 내용 체계 기준으로 AI, 데이터 관련 연구가 필요함을 알 수 있었다.
지난 2020년 비대면 개학이 전면 실시되고 온라인 수업이 확대됨에 따라 온라인 기반의 학습도구를 개발하고 활용할 필요성이 증대되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 교원의 웹 기반 온라인 학습지 플랫폼인 라이브워크시트를 활용하는 의도와 그에 미치는 영향 요인을 통합기술수용이론(UTAUT)를 기반으로 분석하고자 하였다. 분석 결과 UTAUT 모형의 영향 요인인 성과기대, 사회적 영향, 촉진조건은 모두 교원의 라이브워크시트 활용의도에 정(+)의 영향을 미쳤으나, 새롭게 추가한 개방성 요인은 유의한 결과를 보이지 않았다. 본 논문의 분석 결과가 향후 지속적으로 발전할 비대면 수업에서의 교원의 새로운 기술 수용 의도 연구에 시사점을 제공하기를 바란다.
이 연구는 국내의 교과중심 교육과정체제에서 정보영역 교육과정을 어떻게 구성해야 하는지에 대한 방향성에 대한 것이다. 이를 위해 교과중심과 역량중심 교육과정을 비교 분석하였으며 2개의 유형에서 정보영역이 어떻게 편제되어 있는지를 제시하였다. 국내 교육과정은 역량을 강조하지만 국가수준의 교육목표 제시, 교과학습모형, 교과서 등을 강조하고 있어서 교과중심 교육과정에 치우친 형태로 판단하였다. 정보영역 교과중심 교육과정 사례로 초등 실과과의 정보영역, 중학교 정보교과를 제시하였으며 SW융합교육과정은 진보적인 교육과정 사례로 제시하였다. 이와 같은 여건에서 SW AI 내용을 포함하는 정보영역을 통해 학습자가 미래 지능형사회에서 주도적인 생활을 하기 위해서는 컴퓨터과학을 모학문으로 하여 교과중심 관점으로 명시적으로 기술되어야 함을 강조하였다.
Purpose This study explores the development direction of the artificial intelligence curriculum as a universal education that enhances the ability of college students to flexibly use artificial intelligence these days, where artificial intelligence education is spreading, and the educational components based on this are subdivided according to the characteristics of each major. Design/methodology/approach In order to develop the educational purpose of the subject and the detailed educational curriculum suitable for the subject of education, we first analyzed domestic and foreign prior research related to artificial intelligence liberal arts education. As the main components derived by experts, the basic concept of artificial intelligence converges to literacy to read and write for everyday problem solving, as well as problem-solving ability to manipulate real data and software. Findings The results showed that In the artificial intelligence literacy module, trends and prospects of artificial intelligence and necessary competencies were checked, and cases applied to major fields were examined. In the AI utilization and application part, basic data analysis items and content composition were composed through creative thinking, logical thinking, and intelligence. In order to design the curriculum, a software development language suitable for each major area was first selected, and AI education content areas, elements, and packages were defined and designed for each major area to meet the objectives of the subject.
본 연구는 우리나라의 정보 교육과정에 제시된 교과 시수와 학습 요소가 효과적으로 제시되어있는지 분석하였다. 기존에 실시되었던 ICT 교육과 현재 소프트웨어 및 인공지능 중심의 정보 교육의 목적 및 목표를 비교하여 살펴보았다. 그리고 외국의 SW 교육과정을 분석하여 학습 주제 및 학습 요소를 추출하여 우리나라의 교육과정과 비교하였다. 분석 결과, 현재 우리나라의 정보 관련 교과의 시수가 다른 나라에 비해 부족하고, 이로 인하여 과거 ICT교육에서 다루었던 컴퓨터 기본 활용 및 프레젠테이션 및 스프레드시트와 같은 기초 소프트웨어 활용 영역이 축소되었다. 또한 초등학교 5학년부터 정보 교육이 시작되는 우리나라의 교육과정에 비해 다른 나라는 초등학교 1학년에서 초등학교 3학년 시기부터 정보 교육을 도입하는 등 도입 시기 또한 차이가 있었다. 따라서 정보 교육 시수 확대 및 정보 교육 도입 시기, 기초 컴퓨터 활용에 관한 교육에 대한 적극적인 논의가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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