범교과 학습 주제 중심의 인공지능 융합 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 미치는 효과 = The Effect of Artificial Intelligence Convergence Education on Improving Elementary Students' Computational Thinking: Focusing on Cross-Curricular Themes

국문 초록 (Abstract)

4차 산업혁명 시대의 영향에 따라 범교과 학습 주제 중심의 인공지능 융합 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 이를 위해, 연구집단 24명, 통제집단 25명의 초등학교 6학년 학생들을 대상 으로 6개월간 37차시의 교육을 실시하였으며 연구집단에는 본 연구에서 설계한 범교과 학습 주제 중심의 인공지 능 융합 교육을, 통제집단에는 기존의 프로그래밍 수업을 포함한 전통적인 교과 교육을 시행하였다. 분석 결과, 연구 집단과 통제 집단의 차이는 사후 결과에서 유의하였으며, 연구 집단의 경우 컴퓨팅 사고력의 측정 요소 중 에서 알고리즘 및 프로그래밍 영역과 데이터 및 자료구조 영역에서 모두 유의하였다. 반면, 통제 집단의 경우 사 후 검사 결과에서 데이터 및 자료구조 영역에서는 유의하지 않았다. 본 연구의 결과는 향후 초등교육의 현장에 서 범교과 학습 주제 중심의 인공지능 융합 교육의 개선 방안을 제시하기 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study explores the influence of artificial intelligence(AI) convergence education, centered on cross-curricular learning topics, on the computational thinking skills of elementary school students. Over six months, 37 educational sessions were conducted with 24 students in the experimental group and 25 in the control group. The experimental group received AI convergence education, while the control group followed traditional subject education, including existing programming classes. Results indicated significant improve- ment in computational thinking skills in the experimental group, particularly in algorithms & program- ming(ALP) and data structures & representation(DSR) areas. These findings suggest that AI convergence education can effectively enhance computational thinking skills, providing valuable data for future educational strategies in elementary schools.

참고문헌 (Reference)

1 Ministry of Education, "The announcement of general and specific topics of elementary and middle school of the 2022 revised curriculum"

2 Ministry of Education, "The announcement of general and specific topics of elementary and middle school of the 2015 revised curriculum"

3 "Entry"

4 이철현, "Effects of Computational Thinking base d Real Life Problem Solving Learning on Elementary School Student’s Computational Thinking" 23 (23): 91-107, 2017

5 정상목 ; 최현종, "Effect of Flow Chart learning on programming fluency" 4 (4): 57-68, 2022

6 Beane. J. A., "Curriculum integration and the disciplines of knowledge" 76 (76): 616-622, 1995

7 Wing, J. M., "Computational thinking" 49 (49): 33-35, 2006

8 "Bebras Korea"

9 Ministry of Education, "Artificial Intelligence Education Guide"

10 조상연, "A Discussion on the Improvement of the cross-curricular learning in Korea" 14 (14): 91-117, 2020

11 Kim. Y., "A Development and Application of 2ADE Instructional Design Model for Elementary AI Convergence Education" The Graduate School of Seoul National University of Education 2021

12 김진수, "A Cubic Model for STEAM Education" 11 (11): 124-139, 2011