데이터 이해 기반의 인공지능 교육 프로그램 개발 :Development of Artificial Intelligence Education Program Based on Data Understanding

조현제

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자료유형: 학위논문

저자정보: 조현제 (경인교육대학교, 경인교육대학교 교육전문대학원)

지도교수: 한선관

발행연도: 2023

저작권: 경인교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수15

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

데이터 이해 기반의 인공지능 교육 프로그램 개발

조현제 2023.01 학위논문

2022

데이터 이해 기반 인공지능 교육 프로그램의 개발과 적용

조현제 , 한선관 경인교육대학교 교육연구원 교육논총 2022.09 학술저널

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2016년 알파고와 이세돌 사이의 바둑 대결 이후 인공지능에 대한 관심이 크게 증가하였다. 인공지능 기술은 제4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나로 인공지능의 발달이 경제를 비롯한 사회의 전반적인 영역에서 급격한 변화를 일으키고 있다. 사회 전반의 변화와 함께 교육 분야에서도 변화가 일어나고 있다. 정부는 인공지능 교육의 중요성을 인식하고, 다양한 인공지능 관련 교육정책들을 발표하고, 추진하고 있다. 또한 학계에서도 인공지능 교육과 관련된 연구가 최근 증가하고 있다. 그럼에도 불구하고 인공지능 교육 및 인공지능 교육 프로그램에 대한 연구는 아직 초기 단계이며 더욱 다양한 인공지능 교육 프로그램이 개발되고, 연구되어야 할 필요가 있다.
따라서 본 연구에서는 ADDIE 모형에 따라 인공지능 교육 프로그램을 개발하였다. 먼저 인공지능 교육 내용 기준과 학습자를 분석하고, 분석 결과를 토대로 프로그램의 개발 방향 및 목표를 설정하였다. 다음으로 검사 도구를 설계하고, 10차시 분량의 데이터 이해를 기반으로 하는 인공지능 교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램은 전문가로부터 타당도를 획득하였다.
개발한 인공지능 교육 프로그램의 효과성을 검증하기 위하여 초등학교 5학년 학생 27명을 대상으로 프로그램을 적용하였다. 10차시 분량의 교육 프로그램을 적용하기 전과 후에 인공지능 리터러시 검사를 실시하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 교육 프로그램이 학습자의 인공지능 기초 지식, 인공지능 개발 및 활용 능력을 신장시키고, 데이터와 관련된 윤리성 및 가치관 정립에 효과가 있음을 확인하였다.
본 연구 과정을 통하여 데이터 이해를 기반으로 하는 인공지능 교육 프로그램을 개발하였고, 이는 초등학생 학습자의 인공지능 리터러시 향상에 효과가 있다는 것을 확인하였다.

주제어: 인공지능(AI), 인공지능 교육, 인공지능 리터러시

After the Go match between AlphaGo and Lee Sedol in 2016, interest in artificial intelligence has increased significantly. Artificial intelligence technology is one of the core technologies of the 4th industrial revolution, and the development of artificial intelligence is triggering rapid changes in the economy and society as a whole. Along with changes in society as a whole, changes are taking place in the field of education as well. The government recognizes the importance of AI education and is announcing and promoting various AI-related education policies. In addition, research related to artificial intelligence education is increasing in academia in recent years. Nevertheless, research on artificial intelligence education and artificial intelligence education programs is still in its infancy, and more diverse artificial intelligence education programs need to be developed and studied.
Therefore, in this study, an artificial intelligence education program was developed according to the ADDIE model. First, the AI education content standards and learners were analyzed, and the development direction and goals of the program were set based on the analysis results. Next, an inspection tool was designed and an artificial intelligence education program based on data understanding of 10 lessons was developed. The developed program obtained validity from experts.
To verify the effectiveness of the developed artificial intelligence education program, the program was applied to 27 5th grade elementary school students. Artificial intelligence literacy test was performed before and after the application of the 10-hour training program. As a result, it was confirmed that the educational program developed in this study was effective in enhancing the learner''s AI basic knowledge, AI application ability, and AI development ability, and establishing ethics and values related to data.
Through this research process, an artificial intelligence education program based on data understanding was developed, and it was confirmed that it was effective in improving the artificial intelligence literacy of elementary school students.

Key words: Artificial Intelligence, AI Education, AI Literacy

#인공지능(AI) #인공지능 교육 #인공지능 리터러시

Ⅰ. 서론 1
1. 연구의 필요성 및 목적 1
2. 연구 내용 4
3. 연구의 제한점 4
Ⅱ. 이론적 배경 5
1. 인공지능 교육 5
가. 인공지능 교육 5
나. 해외의 인공지능 교육 7
1) 미국 8
2) 중국 10
3) 일본 10
다. 국내의 인공지능 정책 11
1) 인공지능 국가전략 11
2) 전국민 AI·SW 교육 확산 방안 12
3) 인공지능 시대 교육정책방향과 핵심과제 12
2. 인공지능 리터러시 13
3. 데이터 18
가. 데이터의 종류 18
나. 데이터 리터러시 18
4. 선행 연구 분석 20
Ⅲ. 연구 방법 23
1. 연구 대상 23
2. 연구 설계 23
가. 프로그램 개발 과정 23
나. 검사 도구 25
다. 결과 처리 및 분석 27
3. 프로그램 개발을 위한 분석 27
가. 인공지능 교육 내용 기준 분석 28
나. 학습자 분석 29
4. 프로그램 설계 32
가. 프로그램 개발 방향 및 목표 설정 32
1) 프로그램 개발 방향 32
2) 프로그램 총괄목표 및 세부목표 32
나. 프로그램 차시별 학습 목표 설정 34
5. 프로그램 개발 36
가. 인공지능 교육 프로그램 개발 36
나. 프로그램 검토 39
다. 프로그램 수정 및 보완 43
Ⅳ. 연구 결과 45
1. 프로그램 적용 및 효과성 분석 결과 45
가. 인공지능 기초 지식에 대한 변화 46
나. 인공지능 활용 능력에 대한 변화 47
다. 인공지능 개발 능력에 대한 변화 48
라. 인공지능 윤리 및 가치관에 대한 변화 49
Ⅴ. 결론 및 제언 50
1. 결론 50
2. 제언 51
참고문헌 52
부록 55
ABSTRACT 74

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