지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박찬정
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 제주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수17
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2023
- 이 논문의 후속연구가 궁금하신가요?
- 연관 학술논문 또는 학술발표를 통해 보다 발전된 연구결과를 확인하실 수 있습니다.
- 이 논문의 연구 히스토리 확인하기
초록· 키워드
오류제보하기
4차 산업혁명이 인공지능, 데이터 기술을 중심으로 우리 사회 전반에 영향을 미치게 되면서 교육에도 변화의 흐름을 가져왔다. 교육계는 교육을 통한 ‘융합형 인공지능 인재’ 양성을 강조하였고, 이에 모든 교과에서 인공지능 융합교육의 필요성을 인지하게 되었다. 더불어 많은 연구자들이 인공지능 교육과 컴퓨팅 사고력의 직접적인 연관을 밝혀내면서 인공지능 융합교육의 핵심역량으로 컴퓨팅 사고력이 강조되었다. 기술 교과 역시 다양한 분야의 최신 기술을 다루는 교과 내용 특성상 중학교 교육과정부터 인공지능을 교육 소재로 다뤄야 할 필요성이 있다. 그러나 2015개정 기술·가정 교육과정을 살펴보면 인공지능을 포함한 4차 산업혁명의 핵심기술들을 단순한 용어 정리에 그치는 수준으로 언급하는 실정이다. 중학교 기술 영역(제조, 건설, 수송, 정보통신, 생명)마다 인공지능과 관련된 기술 개발 사례가 분명히 있음에도 기술의 발달 속도가 교육과정 개정속도보다 훨씬 빨라지면서 실시간으로 현대 기술을 담아내기엔 역부족이게 됐다. 기술 교과 내 인공지능 융합교육을 위해서는 현장에 적용 가능한 새로운 프로그램의 연구·개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 인공지능 융합교육의 핵심역량을 컴퓨팅 사고력이라 보고, 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 기술 교과 내 인공지능융합 교수·학습 프로그램을 개발하는 것에 목적을 두었다.
연구의 절차는 일반적 교수체제 설계모형을 적용하였다. 분석 과정을 통해 인공지능 교육의 핵심역량이 컴퓨팅 사고력임을 확인하고, 컴퓨팅 사고력의 구성요소를 문제정의 자료수집, 분해, 추상화, 알고리즘, 자동화, 평가 및 수정, 일반화로 정의하였으며, 기술교육과 인공지능 교육의 융합을 위해 각 학문을 분석하고, 기술적 문제해결을 기술 교과 내 인공지능 융합교육의 교수·학습 전략으로 선정하여 그 단계를 문제의 이해, 해결방안 탐색 및 선정, 해결방안 구체화, 실행, 평가, 적용 단계로 정의하였다. 분석한 내용을 바탕으로 컴퓨팅 사고력의 구성요소를 기술적 문제해결 단계에 결합하고, 각 단계별 학습자의 기술적 문제해결 활동을 세분화하여 컴퓨팅 사고력을 향상시킬 수 있는 기술적 문제해결 단계를 설계하였다. 이에 적용할 학습요소로는 자율주행 자동차를 선정하여 자율주행 자동차의 개념, 핵심 기능, 활용, 그리고 자율주행 자동차와 관련한 수송기술 문제해결을 다루는 16차시 수송기술 문제해결 교수·학습 프로그램을 개발하였다. 개발한 교수·학습 프로그램을 교육 현장에 적용하여 학생들의 프로그램 전 후 컴퓨팅 사고력을 진단한 결과 연구대상의 컴퓨팅 사고력 구성요소 중 문제정의, 자료수집 및 자료분석, 분해와 자동화, 알고리즘 영역에서 유의미한 차이를 보이는 것을 확인하였다. 이에 본 연구에서 개발한 교수·학습 프로그램이 컴퓨팅 사고력 향상에 유의미한 효과가 있음을 알 수 있다.
본 연구에서 제안한 프로그램은 기술교과 교육에 적용이 쉬운 인공지능 융합교육 프로그램으로 추후 다양한 인공지능 융합 교수·학습 프로그램 개발에 참고자료의 역할을 수행할 수 있을 것이다. 이를 바탕으로 각 교과에서 4차 산업혁명 시대에 알맞은 인공지능 융합교육에 대한 본질적인 연구를 진행하길 기대한다.
연구의 절차는 일반적 교수체제 설계모형을 적용하였다. 분석 과정을 통해 인공지능 교육의 핵심역량이 컴퓨팅 사고력임을 확인하고, 컴퓨팅 사고력의 구성요소를 문제정의 자료수집, 분해, 추상화, 알고리즘, 자동화, 평가 및 수정, 일반화로 정의하였으며, 기술교육과 인공지능 교육의 융합을 위해 각 학문을 분석하고, 기술적 문제해결을 기술 교과 내 인공지능 융합교육의 교수·학습 전략으로 선정하여 그 단계를 문제의 이해, 해결방안 탐색 및 선정, 해결방안 구체화, 실행, 평가, 적용 단계로 정의하였다. 분석한 내용을 바탕으로 컴퓨팅 사고력의 구성요소를 기술적 문제해결 단계에 결합하고, 각 단계별 학습자의 기술적 문제해결 활동을 세분화하여 컴퓨팅 사고력을 향상시킬 수 있는 기술적 문제해결 단계를 설계하였다. 이에 적용할 학습요소로는 자율주행 자동차를 선정하여 자율주행 자동차의 개념, 핵심 기능, 활용, 그리고 자율주행 자동차와 관련한 수송기술 문제해결을 다루는 16차시 수송기술 문제해결 교수·학습 프로그램을 개발하였다. 개발한 교수·학습 프로그램을 교육 현장에 적용하여 학생들의 프로그램 전 후 컴퓨팅 사고력을 진단한 결과 연구대상의 컴퓨팅 사고력 구성요소 중 문제정의, 자료수집 및 자료분석, 분해와 자동화, 알고리즘 영역에서 유의미한 차이를 보이는 것을 확인하였다. 이에 본 연구에서 개발한 교수·학습 프로그램이 컴퓨팅 사고력 향상에 유의미한 효과가 있음을 알 수 있다.
본 연구에서 제안한 프로그램은 기술교과 교육에 적용이 쉬운 인공지능 융합교육 프로그램으로 추후 다양한 인공지능 융합 교수·학습 프로그램 개발에 참고자료의 역할을 수행할 수 있을 것이다. 이를 바탕으로 각 교과에서 4차 산업혁명 시대에 알맞은 인공지능 융합교육에 대한 본질적인 연구를 진행하길 기대한다.
목차
Ⅰ. 서 론 11. 연구의 필요성 및 목적 12. 연구의 방법 5Ⅱ. 이론적 배경 71. 인공지능교육 7가. 인공지능 교육의 핵심역량 7나. 국가별 인공지능교육 92. 컴퓨팅 사고력 12가. 컴퓨팅 사고력의 정의 12나. 컴퓨팅 사고력의 구성요소 133. 기술적 문제해결 15가. 기술적 문제해결의 정의 15나. 기술적 문제해결 단계 17다. 기술교과 내 인공지능 융합교육 184. 교수학습 도구 21가. 비버챌린지 21나. 티처블머신 22다. 마이크로비트 22라. 허스키렌즈 22Ⅲ. 연구 절차 및 방법 231. 연구 절차 232. 연구 대상 253. 연구 방법 25가. 분석 251) 문헌고찰 252) 요구분석 28나. 설계 301) 교수내용 선정 302) 교수전략 수립 31다. 개발 371) 학습 주제 선정 372) 학습 목표 진술 383) 프로그램 교수학습 자료 개발 394) 형성평가 435) 1차 수정 및 보완 46라. 실행 49마. 평가 501) 총괄평가 502) 2차 수정 및 보완 50Ⅳ. 연구 결과 51Ⅴ. 결론 및 제언 58ABSTRACT 60참고문헌 63부록 68
최근 본 자료
댓글(0)
0