중학교 기술 가정 교과 · 친환경스마트주택 설계에 관한 인공지능 융합수업 개발 및 적용 : 앱 인벤터 활용을 중심으로

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 중학교 기술·가정 교과 내 친환경스마트주택 설계 활동에 앱 인벤터를 활용한 인공지능 융합수업 프로그램을 개발하여 적용하고, 학생들의 융합적 문제해결력과 인공지능 리터러시의 변화를 분석하여 프로그램의 효과성을 검증하는 데 있다.
연구의 목적을 달성하기 위하여 ADDIE 교수 설계 모형에 따라 중학교 기술·가정 교과 내 친환경스마트주택 설계 인공지능 융합수업 프로그램을 개발하였다. 개발한 12차시의 인공지능 융합수업 프로그램을 중학교 2학년 26명을 대상으로 적용하였으며, 수업 전과 후의 융합적 문제해결력 및 인공지능 리터러시 검사를 실시하여 그 결과를 분석하였다.
본 연구의 결론은 다음과 같다.
첫째, 중학교 기술·가정 교과서 및 교육과정을 바탕으로 앱 제작 플랫폼을 활용한 건설 기술 문제해결 인공지능 융합교육의 구체적인 방안을 제안하였다.
둘째, 융합적 문제해결력 및 인공지능 리터러시 평균 점수가 통계적으로 유의미하게 향상되었음을 확인하였다. 융합적 문제해결력, 인공지능 리터러시의 모든 하위 영역에서 평균 점수가 향상되어 본 연구에서 개발한 수업 프로그램의 효과성을 검증하였다. 검사 결과를 분석하여 얻은 본 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 융합적 문제해결력 평균 점수가 통계적으로 유의미하게 향상되었음을 확인하였다. 둘째, 인공지능 리터러시 평균 점수가 통계적으로 유의미하게 향상되었음을 확인하였다. 융합적 문제해결력, 인공지능 리터러시의 모든 하위 영역에서 평균 점수가 향상되어 본 연구에서 개발한 수업 프로그램의 효과성을 검증하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to develop and implement an artificial intelligence convergence class program that utilizes an app inventory for eco-friendly smart housing design activities within middle school technology and home-economics subject. Additionally, this study aims to evaluate the program's effectiveness by analyzing students' convergent problem-solving abilities and changes in artificial intelligence literacy.
To achieve these objectives, an artificial intelligence convergence class program for designing eco-friendly smart housing was developed following the ADDIE instructional design model. The developed program was applied to 26 second-grade middle school students, and the results were assessed through pre- and post-tests measuring convergent problem-solving abilities and artificial intelligence literacy.
The conclusions of this study are as follows:
First, a concrete plan for artificial intelligence convergence education aimed at addressing construction technology challenges through app production platforms was proposed, based on middle school technology and home-economics textbooks and curriculum.
Second, it was confirmed that both convergent problem-solving abilities and the average scores of artificial intelligence literacy showed statistically significant improvement. The average scores improved across all sub-areas of both convergent problem-solving ability and artificial intelligence literacy, thereby validating the effectiveness of the developed class program.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구내용 3
• Ⅱ. 이론적 배경 4
• 1. 인공지능 융합 교육 4
• 2. 기술 교과 내 인공지능 융합 교육 6
• 3. 친환경스마트 주택 11
• 4. 앱 인벤터 13
• 5. 기술적 문제해결 17
• Ⅲ. 연구 절차 및 방법 19
• 1. 연구 절차 19
• 2. 연구 방법 21
• Ⅳ. 연구 결과 24
• 1. 분석 24
• 2. 설계 29
• 3. 개발 41
• 4. 실행 46
• 5. 평가 51
• Ⅴ. 결론 및 제언 54
• 1. 결론 54
• 2. 제언 55
• 참고 문헌 56
• ABSTRACT 59
• 부 록 61