생성형 인공지능 기반 영상제작 융합교육 프로그램 개발에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

최근 생성형 인공지능의 발전으로 인해 다양한 산업 분야는 급속한 변화를 맞 이하고 있다. 교육 현장에서도 생성형 인공지능이 가진 잠재적 활용 가능성에 주목 하고 이를 교육적으로 활용하려는 시도가 활발하게 진행되고 있다. 특히 근래 빠른 속도로 발전하고 있는 이미지·영상·음악 생성 인공지능은 예술 분야의 접근성을 점 차 높이고 있으며 교육적 도구로서 학습자의 표현활동의 범위와 가능성을 크게 향 상시킬 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이에 이 연구는 이러한 기술적 혁신을 교육 현장에 적용하여, ‘생성형 인공지능 기반 영상제작 융합교육 프로그램’을 개발하고 이를 초등학교 5학년 학생들에게 적 용하여 프로그램의 교육적 효과를 검증하고자 하였다. 다양한 분야가 결합되는 영상제작 과정의 융합적 특성을 반영하여 국어과, 미술 과, 음악과, 실과를 융합한 교육프로그램을 설계하였으며, 이를 위해 먼저 각 교과의 성취기준을 검토 및 분석하고 ‘생성형 인공지능을 활용한 영상제작’이라는 대주제 아 래에 영상제작의 단계별로 소주제를 설정하였다. 이것을 큰 틀로 하여 13차시의 세 부 수업 과정을 설계하였으며 학생들과 이를 적용한 프로젝트 수업을 진행하였다. 이 과정을 통해 학생들은 ‘1분 내외의 서사가 있는 영상’을 최종 결과물로 산출하고 ‘학급 영화제’를 통해 결과물을 친구들과 공유하였다. 13차시의 교육프로그램이 진행되는 과정에서 생성형 인공지능 도구는 학습자가 영상제작을 위해 이야기를 창작하는 과정과 프롬프트 작성을 지원하고, 학습자가 원하는 이미지·영상·음악을 생성하는 역할을 담당하였다. 연구 결과 학습자는 이야기를 창작하고 챗봇과 상호작용 하는 과정을 통해 스스 로 이야기를 수정 및 보완하고 발전시키며 글쓰기 능력을 발달시킨 것으로 확인되 었다. 또 학습자는 생성형 인공지능 도구 활용을 통해 본인이 가진 표현 기술의 제 약에서 벗어나 아이디어와 창의력을 자유롭게 표현할 수 있었으며 이 과정에서 표 현 자신감이 향상되었다. 마지막으로 영상제작을 위한 과정에서 ‘추상화’, ‘문제 분 해’, ‘알고리즘적 사고’, ‘패턴 인식’, ‘자료 표현’, ‘시뮬레이션’ 등의 컴퓨팅 사고력 을 활용하여 주어진 문제를 해결하였으며 그 과정에서 해당 컴퓨팅 사고력을 발전 시켰음을 알 수 있었다. 이 연구를 통해 학습자가 안전하게 설계된 환경 안에서 생성형 인공지능을 교육 적으로 활용할 때 생성형 인공지능이 가지는 다양한 교육적 효과와 잠재 가능성을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recent advancements in generative artificial intelligence have brought rapid changes to various industries. The education sector is also actively exploring ways to leverage the potential of generative AI for educational purposes. In particular, image, video, and music generation AI, which has been developing at a rapid pace recently, is expected to significantly enhance the scope and possibilities of students' expressive activities. Accordingly, this study aimed to apply these technological innovations to the educational setting by developing a ‘Generative AI-Based Video Production Convergence Education Program’. It then applied this program to fifth-grade elementary school students to verify its educational effectiveness. Reflecting the convergent nature of the video production process, the educational program was designed by integrating Korean language arts, art, music, and practical arts. To achieve this, the achievement standards for each subject were first reviewed and- 160 - analyzed. Under the main theme of ‘Video Production Using Generative AI,’ sub-themes were established for each stage of video production. Based on this framework, a detailed 13-session lesson plan was designed and implemented, culminating in a project-based lesson where students produced and shared their final work. Throughout the 13-session program, generative AI tools supported learners in creating stories and writing prompts for video production, while also generating desired images, videos, and music. Research findings confirmed that learners developed their writing skills through the process of creating stories, interacting with chatbots, and independently advancing their narratives. Furthermore, by utilizing generative AI tools, learners broke free from the constraints of their existing expressive techniques, freely expressing ideas and creativity, which enhanced their confidence in self-expression. Finally, during the video production process, learners applied computational thinking skills such as ‘abstraction’, ‘problem decomposition’, ‘algorithmic thinking’, ‘pattern recognition’, ‘data representation’, and ‘simulation’ to solve given problems, thereby developing these computational thinking skills. This study confirmed the diverse educational effects and potential of generative AI when learners utilize it educationally within a safely designed environment

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론1
• 제2장 이론적 배경5
• 제1절 융합교육5
• 1. STEAM 교육의 유래와 정의5
• 2. 우리나라 STEAM 교육 6
• 3. 2022 개정 교육과정과 융합교육 7
• 4. 예술 중심 융합수업 유형 8
• 제2절 인공지능 융합교육 9
• 1. 인공지능 융합교육의 개념 9
• 2. 인공지능 융합교육 정책 동향 12
• 3. 인공지능 융합교육과 표현 자신감 14
• 제3절 생성형 인공지능 19
• 1. 생성형 인공지능의 개념 19
• 2. 생성형 인공지능의 교육적 활용 20
• 3. 이미지 생성 인공지능 도구 23
• 4. 영상 생성 인공지능 도구 25
• 5. 음악 생성 인공지능 도구 28
• 6. 프롬프트 엔지니어링(Prompt Engineering)과 글쓰기 교육 30
• 제4절 영상제작 교육 31
• 1. 2022 개정 교육과정 매체 영역 31
• 2. 영상제작과 융합교육 32
• 제5절 컴퓨팅 사고력 35
• 1. 컴퓨팅 사고력 35
• 2. 컴퓨팅 사고력 구성 요소 36
• 3. 국내 컴퓨팅 사고력 교육 동향 39
• 제3장 생성형 인공지능 기반 영상제작 융합교육 프로그램 42
• 제1절 연구 설계 42
• 1. 연구 절차 42
• 2. ADDIE 모형 기반 프로그램 개발 43
• 제2절 분석(Analysis) 단계 47
• 1. 학습자 분석 47
• 2. 국어, 실과, 음악, 미술 교육과정 분석 49
• 3. 학습 환경 및 활용 도구 분석 51
• 4. 교육프로그램 요구도 분석 53
• 제3절 설계(Design) 단계 54
• 1. 교육프로그램 목표 및 방향 54
• 2. 교육프로그램 기본 구조 56
• 3. 인공지능 기반 영상제작 지원 챗봇 설계 58
• 4. 차시별 학습 내용 설계 72
• 제4절 개발(Development) 단계 74
• 1. 차시별 프로그램 구성 75
• 2. 전문가 타당도 검증 79
• 3. 교육프로그램 수정 및 보완 80
• 제4장 프로그램 실행 및 평가 83
• 제1절 교육프로그램 실행 계획 83
• 제2절 차시별 교육프로그램 실행 84
• 제3절 교육프로그램 평가 101
• 1. 평가 방법 101
• 2. 포트폴리오 분석 102
• 3. 교사 전문가 타당도 검증 114
• 제5장 결론 및 제언 120
• 참고 문헌 124
• 부록 131
• ABSTRACT 159