Big data is structured and unstructured data that is so difficult to collect, store, and so on due to the huge amount of data. Many institutions, including universities, are building student convergence systems to foster talents for data science and AI convergence, but there is an absolute lack of research on what kind of education is needed and what kind of education is required for students. Therefore, in this paper, after conducting the correlation analysis based on the questionnaire on basic surveys and courses to improve the curriculum by grasping the satisfaction and demands of the participants in the "2019 Big Data Youth Talent Training Course" held at K University, Regression analysis was performed. As a result of the study, the higher the satisfaction level, the satisfaction with class or job connection, and the self-development, the more positive the evaluation of program efficiency.
본 논문에서는 중학생으로 대상으로 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 검증하였다. 검사도구는 이화선, 표정민, 최인수(2014)의 CPS 이론을 토대로 창의적 사고유형 능력을 측정하기 위한 검사도구인 창의적 문제해결 프로파일 검사(CPSPI: Creative Problem Solving Profile Inventory)를 사용하였다. CPSPI는 기존 검사들의 한계를 보완하여 인지적 선호도와 인지적 능력을 평가하고, 자신의 아이디어를 타인과 공유하고 설득하는 단계를 포함하였다. 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램 적용 전 후, 창의적 문제해결력을 분석한 결과, 모든 영역에서 유의미하게 상승하였다. 중학생의 창의적 문제해결력을 분석한 결과 문제발견 및 분석, 아이디어 생성, 실행계획, 실행, 설득 및 소통 영역에서 유의미한 결과가 나타났다. 인공지능교육에서 창의적 문제해결력을 향상시키기 위한 교수학습 방법으로 디자인 씽킹의 효과를 확인하였다.
4차 산업혁명이 도래하여 사회 전반에서 혁신적인 변화가 일어났다. 이에 따라 2022 개정 교육과정에서는 미래 사회가 요구하는 소양 및 역량 강화를 위하여 인공지능(Artificial Intelligence, AI)·소프트웨어(Software, SW)교육을 비롯한 디지털 기초 소양을 강화하는 것을 개정의 중점으로 설정하였다. 이처럼 SW교육은 정보 관련 교과를 비롯한 타 교과에서도 중요하며 따라서 비 정보과 교사도 SW관련 교육 내용을 이해해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 비 정보과 교사에게 SW연수를 실시하였고, SW교육 수업 전문성의 변화를 살펴보았다. 그 결과 사전 검사에 비해 사후 검사 결과에서 통계적으로 유의한 상승을 확인하였다. 이는 SW연수가 비 정보과 교사의 SW교육 수업 전문성 함양에 긍정적인 영향을 준다는 것을 의미한다. 그러나 본 연구는 단일집단으로 이루어진 실험을 설계하여 실시하였으므로, 이러한 변화가 처치로 인한 것인지 확인할 수 없다는 한계점이 있다. 그러므로 통제 집단 및 실험 집단 선별 과정을 거친 후속 연구 설계가 요구된다.
최근 국내 학교에서는 코로나-19와 심각한 기후 위기와 관련 환경교육과 빠르게 우리에게 다가온 4차산업혁명 관련 인공지능교육에 대한 관심도가 날로 높아지고 있다. 특히 인공지능교육은 초등학교 5~6학년에 적용될 가능성이 높아 1~4학년과의 연계성 관련 대책이 필요한 실정이다. 또한, 초등학교 저학년은 컴퓨터에 능숙하지 않은 학생들이 많아 현재 사용되는 교구를 사용하기에 많은 제한이 따를 수 있다. 따라서 이 연구에서는 인공지능교육의 연계성 확보를 위해 초등학교 저학년 대상 인공지능교육 프로그램을 개발하고자 하였다. 프로그램의 주제는 최근 관심도가 높아지고 있는 환경교육 주제를 바탕으로 개발하였다. 교육방법은 초등학교 저학년 학생 발달단계를 고려하여 컴퓨터 없이 놀이와 게임을 활용한 언플러그드와 여러 교과와 융합하여 교육하는 STEAM 교육방법을 활용하였다. 프로그램의 타당성 검증을 위해서 Lawshe(1975)의 내용타당도 비율(Content Validity Ratio: CVR) 계산 공식을 활용하였다. 검증 결과는 전체 프로그램 모두 개발 취지에 적합한 것으로 분석되었다. 향후 이 연구에서 제안한 프로그램을 초등학교 저학년 학생에게 적용하여 효과성 정도를 측정할 필요가 있겠다.
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.
Purpose: This study was designed to investigate the trends in school health research in Korea using probabilistic latent semantic analysis. The study longitudinally analyzed the abstracts of the papers published in 「The Journal of the Korean Society of School Health」 over the recent 17 years, which is between 2004 and August 2020. By classifying all the papers according to the topics identified through the analysis, it was possible to see how the distribution of the topics has changed over years. Based on the results, implications for school health research and educational uses of latent semantic analysis were suggested. Methods: This study investigated the research trends by longitudinally analyzing journal abstracts using latent dirichlet allocation (LDA), a type of LSA. The abstracts in 「The Journal of the Korean Society of School Health」 published from 2004 to August 2020 were used for the analysis. Results: A total of 34 latent topics were identified by LDA. Six topics, which were「Adolescent depression and suicide prevention」, 「Students' knowledge, attitudes, & behaviors」, 「Effective self-esteem program through depression interventions」, 「Factors of students' stress」, 「Intervention program to prevent adolescent risky behaviors」, and 「Sex education curriculum, and teacher」were most frequently covered by the journal. Each of them was dealt with in at least 20 papers. The topics related to 「Intervention program to prevent adolescent risky behaviors」, 「Effective self-esteem program through depression interventions」, and 「Preventive vaccination and factors of effective vaccination」 appeared repeatedly over the most recent 5 years. Conclusion: This study introduced an AI-powered analysis method that enables data-centered objective text analysis without human intervention. Based on the results, implications for school health research were presented, and various uses of latent semantic analysis (LSA) in educational research were suggested.
본 연구는 4차 산업혁명 도래와 COVID-19 팬데믹이라는 뉴노멀한 환경에도 적응할 수 있는 SW교육이 필요하다. 디지털 사회에서 필수품이 되어버린 작고 강력한 스마트기는 좋은 교구로 앱인벤터 프로그램을 활용한 생활 속 유용한 앱이나 데이터로 학습시킨 인공지능 모듈을 장착한 앱을 만드는 과정을 설계하고 적용하였다. 대면과 비대면 방식이 혼합된 블랜디드 방식으로 수업을 실시한 후 효과성 측정으로 인공지능의 기술적·인지적 성숙도와 블랜디드 소프트웨어 수업에 대한 장·단점에 대한 의견을 설문 질의를 통하여 알아보았다. 인공지능을 활용한 앱인벤터 소프트웨어 수업 전·후 미래의 국가발전 차원에서 많은 수요가 필요한 SW관련 인재 직업군을 탐색하고자하는 의향인 진로지향도 변화를 알아보았다. 하위 요소 중 3개가 항목에서 유의미한 결과가 도달하였다. 비대면 상황에서도 인공지능을 활용한 앱인벤터 소프트웨어교육 프로그램이 실제 현장에 제공되길 기대한다.
본 연구는 데이터와 인공지능 예측모델을 활용한 통계프로그램을 개발하여 초등학교 6학년 한 학급에 적용함으로써 학생들의 통계적 소양 신장에 효과가 있는지 확인하는 것을 목적으로 한다. 오늘날 초등학교 통계교육의 문제점을 분석하고, 4차 산업혁명 시대에서 중시되는 데이터와 인공지능 교육을 융합하여 통계적 문제해결의 전 과정을 경험하고 미래에 대한 올바른 예측을 경험해 볼 수 있는 총 15차시의 통계프로그램을 개발하였다. 본 프로그램의 가장 큰 특징은 인공지능 교육의 중점 요소인 데이터의 중요성 인식, 공공데이터플랫폼에서 제공하는 실생활 데이터를 사용하여 맥락을 고려한 자료 수집 및 분석 활동을 포함한다는 것이다. 또한 공학 도구인 엔트리와 이지통계를 활용하고, 인공지능 예측모델을 제작하여 데이터를 기반으로 미래를 예측해 보는 활동으로 구성된다는 점에서 의사소통역량, 정보처리역량, 비판적 사고 역량을 기를 수 있는 역량 중심의 프로그램으로 구성하였다. 본 프로그램의 적용 결과, 프로그램 적용은 초등학생의 통계적 소양에 긍정적 영향을 미쳤을 뿐만 아니라 학생들의 흥미, 주체적이고 비판적 탐구, 통계적 문제해결 전 과정에서의 수학적 의사소통을 관찰할 수 있었다.
본 논문에서는 2022년 노동부 지원 한국형 디지털 핵심 인재 양성 사업(K-Digital Training) 운영이 2021년 시작되어 2022년 하반기 공모를 거쳐 403개의 훈련과정을 통해 연간 훈련 인원 3.3만명을 확보하고 있다. 이에 디지털 인재양성으로 미래산업변화에 발빠르게 대응하겠다는 국가주도 인재양성 프로그램의 분야별 학습 만족도에 대한 성과 분석결과 프로그램 전반적인 만족도는 평균 4.27로 매우 높다. 그러나 취업연계에 대한 초기 기대는 4.2에서 학습 종료시점 3.91로 낮아지고 있다. 따라서 프로그램에 참여하는 기관의 취업연계를 위한 사전 준비가 되어 있어야 지속적인 프로그램의 만족도를 향상할 수 있을 것으로 기대된다.
현대사회는 21세기 초반 지식정보사회를 지나 지능정보사회로 바뀌어 가고 있다. 본 연구에서는 지능정보사회에서 요구되는 학습자의 핵심역량을 신장시키기 위하여 인공지능의 한 분야인 머신러닝을 기반으로 소프트웨어 교육 교수-학습 모형을 개발하였다. 본 모형은 인공지능 자체에 대한 학습의 부담감을 줄이고, 머신러닝을 활용하여 문제를 해결하는 과정에서 핵심역량을 신장시키는 것에 중점을 두었다. 개발된 모형의 구체적인 단계는 문제인식 및 분석, 데이터 수집, 데이터 가공 및 선별, ML모델 훈련 및 평가, ML프로그래밍, 적용 및 해결, 공유 및 환류의 7단계로 구성되어 있다. 본 연구에서 개발한 모형을 학생과 학부모를 대상으로 적용한 결과 긍정적인 반응을 얻을 수 있었으며, 이를 통해 머신러닝 기반의 소프트웨어 교육 프로그램의 개발 및 운영에 작은 밑거름을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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