고등학교 체육수업(농구심판법)에서 인공지능 동작인식 웹 구성을 연계한 교수·학습과정안 개발 = In high school physical education class (basketball referee law) Development of teaching and learning process plans linked to artificial intelligence motion recognition web composition

국문 초록 (Abstract)

체육수업에서 인공지능을 융합하는 것은 다가오는 미래교육에서 반드시 실현되어야 할 것이다. 체육활동은 신체활동의 움직임을 토대로 이뤄지는데, 신체활동은 인공지능이 학습하기에 매우 좋은 주제이기 때문이다.
농구에서 슛 동작이 이뤄졌을 때 관절의 각도, 각 관절이 움직이는 속도, 농구의 슛 동작에서 관여하는 신체 분절의 수 등은 현재까지의 인공지능 카메라 기술력으로도 충분히 측정이 가능하기 때문에 앞으로 이러한 데이터에 의미를 부여하는 과정이 후행된다면 체육수업에서 움직임을 수행하는 학습자는 보다 구체적인 조언을 얻을 수 있게 될 것으로 예상한다.
본 연구에서는 현장 수업 실천 측면에서 현재까지는 생소한 인공지능 분야와 체육수업의 융합이라는 측면에서 비교적 널리 쓰이는 인공지능 프로그램들을 활용하여 교수·학습과정안을 구상하는 것에 초점을 두었다.
체육교과의 다양한 스포츠 종목이나 움직임 유형이 있지만 가장 기본적인 정지동작을 전제로 하는 농구 심판 수신호를 중심으로 총 4차시 분량의 교수·학습과정안을 작성하였다.
2022 개정 체육과 교육과정에서 고등학교 체육1 과목의 성취기준 달성을 위한 교수·학습과정안으로 작성된 만큼 현장에서 실천을 목적으로 개발되었다기 보다 초기 연구로서 작성된 교수·학습과정안에 대해 현장 교사들이 검토·비평을 통해 2022 개정 체육과 교육과정이 적용되는 시점인 2025년 체육수업 현장에서 충분히 활용할만한 인공지능과 융합된 교수·학습과정안으로 적용되길 기대하며 자료를 개발하였다.
본 교수·학습과정안에서 활용한 도구로는 PC와 스마트폰 카메라이며 프로그램으로는 Google teachable machine, Visual studio code, Webserver for chrome, 메모장을 활용하였다.
본 교수·학습과정안을 개발한 후 인공지능융합교육을 전공하고 있는 대학원생 중 체육과 인공지능의 연계를 고민하고 있는 현직 중·고등학교 체육교사 4명을 선정하여 본 교수·학습과정안의 실천가능성, 실행가능성, 필요성, 효과성, 인공지능 융합성에 대해 각 차시별 설문조사를 실시한 결과 1차시에서 4차시로 진행될수록 실천가능성, 실행가능성, 필요성 측면에서의 점수가 낮아지는 현상을 발견하게 되었다. 필요성과 효과성, 인공지능 융합성 측면에서는 전체적으로 높은 점수를 받았다. 또한 주관식 설문을 통해 교수·학습과정안 자체의 부족한 측면은 보완점을 발견하였고 이를 통해 교수·학습과정안을 최종 완성하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 교수학습과정안 개발의 목적 3
• Ⅱ. 이론적 배경 4
• 1. 인공지능과 체육과의 융합교육 4
• 가. 인공지능과 체육교육 융합의 동향 4
• 나. 체육교과 연계 인공지능 활용 5
• 2. 교육과정 분석 6
• 가. 2022 개정 체육과 교육과정과 디지털 연계 교육 6
• 나. 2022 개정 체육과 교육과정의 내용 체계 분석 6
• Ⅲ. 연구절차 및 교수학습과정안 개발 8
• 1. 연구 절차 8
• 2. 개발 도구 9
• 3. 수업 구성 11
• 4. 인공지능 기반 체육과 교수학습을 위한 역할 모델 12
• 5. 교수학습과정안 14
• 6. 전문가 평가도구 개발 27
• Ⅳ. 교사 평가 및 기대효과 30
• 1. 교사 평가 30
• 2. 기대효과 35
• 참고문헌 36
• ABSTRACT 38
• 부록 40