과정 중심 평가가 반영된 인공지능 기초 수업이 고등학생의 융합적 사고력, 협력적 문제 해결력에 미치는 효과

• 영문명: The Effect of Artificial Intelligence Basics Classes Reflecting Process-based Evaluation on High School Students' Integrative Thinking Ability and Collaborative Problem-solving Skills: Focusing on Data and Machine Learning Units
• 발행기관: 학습자중심교과교육학회
• 저자명: 이동준(Dongjun Lee) 김승현(Seung-Hyun KIM)
• 간행물 정보: 『학습자중심교과교육연구』제24권 12호, 257~277쪽, 전체 21쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.06.30

국문 초록

목적 본 연구는 과정 중심 평가가 반영된 인공지능 기초 수업이 고등학생들의 융합적 사고력, 협력적 문제 해결력에 미치는 효과를 분석한다. 방법 서울시 소재 고등학생 63명을 통제 집단으로, 61명을 실험 집단으로 나누어 연구를 시행하였다. 실험 집단에서는 인공지능 기초 과목의 ‘데이터와 기계학습’ 단원에 대한 과정 중심 평가가 반영된 수업을 진행하고, 통제 집단은 기존 교과서의 해당 단원을 수업하였다. 과정 중심 평가가 반영된 수업을 위해 백워드 모형의 7차시의 수업을 개발하였고, 전문가 13인의 델파이 검사를 통해 수업 내용과 측정도구의 타당도를 검증하였다. 융합적 사고력, 협력적 문제 해결력을 측정하기 위한 사전 사후 검사를 실시하고 검사 결과의 통계적 분석을 위해 t-검정을 수행하였다. 또한 각 수업에 참여한 학생들의 면담과 수행평가 결과를 정성적으로 분석하였다. 결과 각 수업의 사전 사후 검사 결과를 분석한 결과, 두 집단 모두 융합적 사고력과 협력적 문제 해결력 모든 영역에서 통계적으로 유의한 차이를 확인하였다. 하지만 과정 중심 평가에 기반한 수업은 기존 수업과 비교하여 융합적 사고력 전체 영역과 협력적 문제 해결력의 공동 문제 분석 및 정의, 문제 해결안 적용, 평가 및 성찰 향상에 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 또한 정성적 분석을 수행한 결과, 학생들의 다양한 피드백과 과제수행 결과의 질적 수준과 양적 수준에서 실험 집단이 통제 집단에 비해 우수한 것으로 나타났다. 결론 과정 중심 평가가 반영된 인공지능 기초 수업은 고등학생들의 융합적 사고력과 협력적 문제 해결력을 향상시켰다. 백워드 모형은 과정 중심 평가를 구현할 수 있는 적절한 수업 방법이며, 본 연구를 기반으로 교사들이 쉽게 참고할 수 있는 과정 중심 평가 수업 모형의 단계와 절차가 포함된 수업 모형의 추가 연구가 필요하다.

영문 초록

Objectives This study analyzes the effects of an artificial intelligence basic course with process-focused assessment on high school students' integrative thinking and collaborative problem-solving abilities. Methods The study was conducted with 63 high school students in Seoul as the control group and 61 as the experimental group. The experimental group took classes incorporating process-focused assessment for the ‘Data and Machine Learning’ unit of the basic artificial intelligence course, while the control group took classes using the existing textbook for the same unit. For the process-focused assessment classes, 7 lessons were developed based on the backward design model, and the validity of the lesson content and measurement tools was verified through a Delphi survey with 13 experts. Pre and post-tests were conducted to measure integrative thinking and collaborative problem-solving abilities, and t-tests were performed for statistical analysis of the test results. Additionally, interviews with students who participated in each class and their performance assessment results were qualitatively analyzed. Results Analysis of the pre and post-test results showed that both groups showed statistically significant differences in all areas of integrative thinking and collaborative problem-solving abilities. However, compared to the existing classes, the process-focused assessment classes showed statistically significant improvements in the overall integrative thinking area and the collaborative problem-solving areas of joint problem analysis and definition, solution implementation, and evaluation and reflection. Furthermore, the qualitative analysis revealed that the experimental group outperformed the control group in terms of the quality and quantity of student feedback and task performance results. Conclusions The artificial intelligence basic course incorporating process-focused assessment improved high school students' integrative thinking and collaborative problem-solving abilities. The backward design model is an appropriate teaching method for implementing process-focused assessment, and further research is needed on an instructional model that includes steps and procedures for process-focused assessment classes that teachers can easily reference based on this study.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 연구 방법

Ⅳ. 연구의 결과 분석

V. 결론 및 제언

참고문헌

키워드

인공지능 과정 중심 평가 백워드 모형 융합적 사고력 협력적 문제 해결력 Artificial intelligence Process-focused assessment Backward design model Integrative thinking Collaborative problem-solving