중학교 기술교육을 위한 인공지능 학습과정 시각화 중심 인공지능 교육프로그램 개발

• 영문명: Development of an AI Education Program Centered on AI Learning Process Visualization for Middle School Technology Education
• 발행기관: 한국기술교육학회
• 저자명: 박지영 이경택
• 간행물 정보: 『한국기술교육학회지』제24권 제1호, 109~130쪽, 전체 22쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.04.30

국문 초록

이 연구는 인공지능 도구인 Orange3을 이용하여 인공지능 학습과정을 시각화함으로써 인공지능 학습과정의 전체적인 맥락을 이해할 수 있는 중학교 인공지능 교육프로그램을 개발함과 동시에 전통적인 기술교육 학습 주제와 접목한 것으로, 그 개발 과정은 ‘ADDIE 모형’에 따른 분석, 설계, 개발, 실행, 평가의 5단계 절차를 따랐다. 분석 단계에서는 중학교 인공지능 교육 내용 기준과 2022 개정 ‘기술․가정’과 교육과정, 내용 요소, 그리고 국내 인공지능 교육 관련 내용, 학습자 수준을 분석하였다. 설계 단계에서는 인공지능 교육 내용과 학습자를 선정하였고, 함께 구성하기 좋은 기술교육 학습 주제 5가지를 선정하였다. 이어서 학습 목표를 설정하고 수업 차시를 구성하였으며 교수․학습 방법을 선정하고 인공지능 교육 관련한 선행 연구의 학생 이해도 검사지를 이 연구의 목적에 맞게 재구성하였다. 개발 단계에서는 총 15차시의 인공지능 학습과정 시각화 중심의 인공지능 교육프로그램을 개발하였다. 인공지능 교육 관련 석사 학위 이상의 인공지능 교육 전문가 10명으로부터 개발된 인공지능 교육프로그램의 수업자료 및 활동지에대한 내용 타당도 검사를 받았으며, 그 결과는 5점 만점에 평균 4.6점이다. 같이 얻어진 전문가 의견을 반영하여 이 인공지능 교육프로그램을 수정하였다. 실행 단계에서는 경기도 소재 A 중학교 1학년 14명을대상으로 이 인공지능 교육프로그램을 위한 예비시험을 수행하였으며, 효과성과 수정․보완 사항을 알아보기 위한 학생 이해도 검사 결과는 5점 만점에 4.6점이다. 평가 단계에서는 위에서 수집된 학생 이해도검사 결과를 분석하여 이 인공지능 교육프로그램을 수정 및 보완하였다. Orange3을 활용한 인공지능 학습과정 시각화 중심의 인공지능 교육프로그램에 관한 전문가 내용 타당도 평가 결과 및 이를 적용한 예비시험에서 학생들이 보여준 인공지능에 관한 관심으로부터, 개발된 인공지능 교육프로그램이 인공지능 및인공지능 학습과정 이해도 향상에 도움을 줄 것으로 기대된다.

영문 초록

This research develops a middle school AI education program that can understand the overall context of the AI learning process by visualizing the AI learning process using Orange3, an AI tool, and combines it with traditional technology education subjects. The development process followed the five-step process of analysis, design, development, implementation, and evaluation according to the ‘ADDIE model’. In the analysis stage, middle school AI education content standards, middle school technology and home-economics curriculum and content elements, domestic AI-education-related content, and learner level were analyzed. In the design stage, the AI education content and learners were selected, and five technology education subject learning topics that were suitable for organizing with the corresponding education content were selected. Then, learning goals were set, class schedules were organized, and teaching and learning methods were also selected. In the development stage, an AI education program centered on visualization of AI learning process was developed for total of 15 sessions, including learning topics, contents, goals, class sessions, teaching and learning methods, student understanding test sheets, teaching materials, and activity sheets. This program was revised after evaluating its validity by AI education experts with a master's degree or higher in AI education. In the implementation stage, a preliminary test for this AI education program was conducted with 14 first-year students at A middle school in Gyeonggi-do, and the results of student understanding test were also collected to determine effectiveness and modifications and supplements. In the evaluation stage, the results of the student understanding test collected above were analyzed to modify and supplement this AI education program.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 연구 방법

Ⅳ. 연구 결과

Ⅴ. 결론 및 제언

참고문헌

키워드

인공지능 교육프로그램 인공지능 학습과정 시각화 기술교육 Orange3 AI Education Program AI Learning Process Visualization Technology Education Orange3