초등 5, 6학년군 인공지능 융합 교육 교수·학습 자료개발

국문 초록 (Abstract)

초등 5, 6학년군 인공지능 융합 교육 교수·학습 자료개발 김 미 경 아주대학교 교육대학원 인공지능(AI) 융합 교육 전공 (지도교수 고호경) 전 세계적으로 인공지능 교육의 중요성이 강조되면서 우리나라에서도 관련 정 책의 개발과 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 흐름에 맞추어 본 연구에서 는 미래 사회가 요구하는 초등 수준의 인공지능 역량과 AI 융합적 사고를 강화 할 수 있는 AI 융합 교육 교수·학습 자료를 개발하고자 한다. 이를 위해 ADDIE모형을 기초로 한국과학창의재단(2022)에서 개발한 인공지능 교육 수업 설계 방안의 단계를 활용하여 연구를 진행하였다. 분석 단계에서는 국 가 수준의 정책 자료와 2022 개정 교육과정을 분석하여 인공지능 교육의 방향성 을 설정했다. 또한 선행연구 분석을 통해 초등 수준에 적절한 인공지능 핵심역량 과 융합적 사고력을 정의하여 각 주제에 반영하였고, 사전·사후 검사지로 본 연 구의 자료가 학생들에게 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 설계 단계에서는 5, 6학년군의 성취기준을 선정하여 교육부(2021)의 5, 6학년군 인공지능 내용 기준 과 융합한 총 10가지 주제의 수업을 구상하였다. 이 단계에서는 학습 주제와 목 표, 인공지능 도구의 선정도 함께 이루어졌다. 개발 단계에서는 수업의 구체적인 내용을 구성하였고 이를 바탕으로 교수·학습 자료를 개발하였다. 이후 실행 단계 에서는 개발한 자료를 전문가 의견을 반영하여 수정하였고 초등 6학년 1개 학급 23명을 대상으로 실제 약 19차시의 수업을 진행했다. 평가 단계에서는 AI 핵심역 량과 융합적 사고력의 변화 정도를 대응 표본 T-검정을 통해 확인, 분석하고 연 구를 종합적으로 평가하며 자료를 최종 수정하였다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 본 인공지능 융합 교육 자료는 학생들의 인공지능 핵심역량 함양에 긍정적인 영향을 미친다. 사전·사후 검사 분석 결과 인공지능 이해, 인공지능 윤리, 인공지능 사회정서로 이루어진 AI 핵심역량의 모 든 영역에서 점수의 유의미한 향상을 확인할 수 있었다. 둘째, 본 AI 융합 교육 교수·학습 자료는 학생들의 융합적 사고력을 높일 수 있다. 문제 해결 및 비판적 사고력과 창의적 사고력으로 구성된 융합적 사고력 역시 수업 후 통계적으로 유 의미한 향상을 보였기 때문이다. 다만 해당 연구는 5, 6학년군만을 대상으로 하였기 때문에 초등 전 학년에 걸쳐 연계성을 갖기 어렵다는 점, 디지털 교구와 환경에 익숙한 학생들을 대상으로 진 행되었기 때문에 효과성 등이 다르게 나타날 수 있다는 점에서 한계가 있다. 이 를 바탕으로 학년의 위계를 고려한 초등 전 학년 대상의 자료 개발과, 각 학교 실정에 맞는 교육 내용과 자료의 다양화를 후속 연구로 제안하는 바이다. 주요어: 2022 개정 교육과정, AI 핵심역량, 융합적 사고, 인공지능 융합 교육, 5, 6학년군

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 4
• 3. 연구의 제한점 4
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 1. 인공지능 교육 역량 5
• 2. 인공지능 융합 교육 선행연구 8
• Ⅲ. 연구 방법 15
• 1. 연구 대상 15
• 2. 연구 설계 15
• 3. 평가도구 선정 17
• Ⅳ.연구 결과 20
• 1. 교수학습 자료개발 20
• 2. 자료의 적용 및 결과 65
• Ⅴ. 결론 및 제언 105
• 1. 결론 105
• 2. 제언 106
• 참고 문헌 108
• 부록 111