초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 2022 개정 교육과정 연계 AI 융합교육 프로그램 개발

국문 초록 (Abstract)

초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 2022 개정 교육과정 연계 AI 융합교육 프로그램 개발
Development of an AI Convergence Education Program Linked with the 2022 Revised Curriculum for the Enhancement of Computational Thinking Skills in Elementary Students
최 상 우
춘천교육대학교 교육대학원 AI융합교육전공
지도교수 최 형 신
본 연구는 2022 개정 교육과정에서 강조되는 인공 지능(AI) 교육의 중요성을 반영하여, 초등학생의 컴퓨팅 사고력을 향상하기 위한 AI 융합교육 프로그램을 개발하고 적용한 것 이다. 이 연구는 컴퓨팅 사고력의 정의와 중요성, AI 융합교육의 개념 및 2022 개정 교육 과정의 특징을 이론적 배경으로 삼았다. 연구의 목적은 초등학생을 대상으로 한 AI 융합교육 프로그램을 통해 컴퓨팅 사고력을 향상하고, 이를 통해 학생들이 미래 사회에서 필요한 기술 변화를 수용하고 창의적으로 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추는 것이다. 연구 방법으로는 연구 대상 선정, 연구 설 계, 교수학습 프로그램 개발, 검사 도구 선정 및 적용을 포함하였다. 연구 결과, AI 융합교육 프로그램은 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 긍정적인 영향을 미쳤다. 특히, 프로그램은 학생들이 기술의 원리와 작동 방식을 이해하고, 문제 해결에 적 용할 수 있는 창의적이고 비판적 사고 능력을 기르는 데 중점을 두었다. 또한, 학생들은 인공 지능 기술이 사회와 일상생활에 미치는 영향에 대해 더욱 깊이 있게 이해하고, 새로 운 기술 변화에 유연하게 대응할 수 있는 능력을 키울 수 있었다. 본 연구의 결론 및 제언에서는 AI 융합교육 프로그램의 적용 사례를 정리하였으며, 이 프로그램을 교과 및 창의적 체험활동 시간을 활용하여 교육한다면 컴퓨팅 사고력 증진에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.
주제어: 컴퓨팅 사고력, AI 융합교육, 2022 개정 교육과정

목차 (Table of Contents)

• 국문 초록 ·ⅲ
• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 목적 2
• 3. 연구의 내용 및 방법 2
• Ⅱ. 이론적 배경 ·3
• 1. 컴퓨팅 사고력 3
• 2. AI 융합교육 6
• 3. 2022 개정 교육과정 ·8
• Ⅲ. 연구 방법 12
• 1. 연구 대상 12
• 2. 연구 설계 12
• 3. 교수학습 프로그램 개발 13
• 4. 검사 도구 19
• Ⅳ. 연구 결과 21
• 1. 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 AI 융합교육 프로그램 21
• 2. 효과성 검증 ·31
• Ⅴ. 결론 및 제언 37
• 1. 결론 37
• 2. 제언 38
• 참고 문헌 ·39
• 영문 초록 ·42
• 부록 44
• 표 및 그림 목차
• <표 1> 컴퓨팅 사고력의 핵심 요소 4
• <표 2> 컴퓨팅 사고력 관련 역량 및 내용 요소 5
• <표 3> 실과(기술‧가정) 중심의 2015 개정 교육과정과 2022 개정 교육과정의
• 초등 정보 교육 관련 내용 비교 ·9
• <표 4> ‘(5) 디지털 사회와 인공지능’ 영역 내용 체계 ·10
• <표 5> 실과(기술‧가정) 교육과정 부록 내 ‘학교 자율시간 등을 활용한 초등
• 정보 교육’ 성취 기준 10
• <표 6> AI 융합교육 프로그램 적용 계획 13
• <표 7> ARCS 모형에 따른 동기 설계 14
• <표 8> ASSURE 모형에 따른 교수 설계 15
• <표 9> 교수‧학습 개요 17
• <표 10> 수업 단계 ·18
• <표 11> 3~6학년 대상 컴퓨팅 사고력 측정 도구 문항 구성 20
• <표 12> 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 AI 융합교육 프로그램 21
• <표 13> A 초등학교 AI 융합교육 프로그램 전·후 컴퓨팅 사고력 점수 차이 비교31
• <그림 1> AI 융합교육 프로그램 내용 요소와 컴퓨팅 사고력 구성 요소와의 연계 7
• <그림 2> 실과(기술‧가정) 교육과정의 영역별 핵심 개념 및 교과 역량 도식 8
• <그림 3> 종이컵 코딩 활동 모습 32
• <그림 4> 정렬 네트워크 활동 모습 ·32
• <그림 5> Scratch 활용 블록 코딩 활동 모습 ·33
• <그림 6> 'Cat or Dog' 모형 활동 모습 34
• <그림 7> 'True or False' 모형 예시 ·34
• <그림 8> 실물형 챗봇 만들기 활동 모습 35
• <그림 9> 메타버스에 우리 마을 홍보 공간 만들기 활동 예시 ·36