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연구과제 상세정보

중등학생을 위한 인공지능 소프트웨어 교육과정 개발
Development of Artificial Intelligence Software Education Program for Secondary School Students
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 시간강사지원사업 [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
연구과제번호 2019S1A5B5A07112260
선정년도 2019 년
연구기간 1 년 (2019년 12월 01일 ~ 2020년 11월 30일)
연구책임자 류혜인
연구수행기관 제주대학교
과제진행현황 종료
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 4차 산업혁명시대의 핵심 기술인 인공지능은 단순 신기술이 아닌 산업·사회 구조의 광범위한 변화를 불러오는 혁신 기술이자 범용 기술로서 국민 삶의 질과 국가 경쟁력 제고를 위한 필수적인 기술이다. 이에 세계 각국은 인공지능의 중요성을 인식하고 인공지능 기술개발과 더불어 인공지능 교육에도 경쟁이 치열하다. 특히 미국과 중국, 일본 등은 인공지능 기술개발과 교육 분야에서 치열하게 경쟁하고 있다. 이에 반해 우리나라의 경우 인공지능 분야 전반에서 연구 인력의 양적·질적 부족 현상을 겪고 있다. 인공지능 분야 인력양성을 위해 인공지능 기술선도국들이 초·중·고 소프트웨어 교육체계 안에 인공지능 기술을 도입하고 있는 추세에 맞춰 국내에서도 초등학교에서부터 시작하는 장기적인 교육 체계를 구축할 필요가 있다.
    이에 본 연구의 연구목표는 다음과 같다.
    - 국내외 공교육에서의 소프트웨어 교육과정 속에서 인공지능 교육을 분석하여 교육방향을 제시할 것이다.
    - 대학교수, 인공지능 실무자, 중등 정보교사 등 전문가들이 요구하는 중등학생을 위한 인공지능 교육에 대한 요구를 분석할 것이다.
    - 이를 바탕으로 중등학생을 위한 인공지능 소프트웨어 교육과정을 개발하는 것이다.
  • 기대효과
  • 대학교수, 중등 정보교사, 인공지능 실무자 등 전문가들이 요구하는 중등학생을 위한 인공지능 교육에 대한 요구사항을 분석하여 이를 반영한 인공지능 소프트웨어 교육과정을 개발함으로써 공교육에서 인공지능 교육에 대한 방향을 제시할 수 있을 것이다.
    현재 국내에서는 대학이상의 고등 교육기관 위주로 인공지능 교육 정책을 강화하고 지원하고 있으나 중·고등학교를 대상으로 인공지능 교육의 방향을 제안함으로써 인공지능 기초 교육 기반을 확립할 수 있을 것이다. 또한 인력양성 측면에서 단기간에 고급 인공지능 인력을 양성하는 것은 어려운 일이지만 공교육에서 인공지능 기초 교육 기반을 확립함으로써 향후 인공지능 인재 배출에 기여할 것으로 기대한다.
    다양한 응용분야에서 인공지능 기술이 확대 적용되고 있으며 그에 따라 대학에서는 ‘인공지능+X(타분야)’ 융합 교육을 도입되고 있는 추세이다. 이때 중등교육에서 인공지능 기초를 확립함으로써 대학에서 인공지능 관련 융합 교육에 기여할 것으로 기대한다.
  • 연구요약
  • 가. 연구목적
    국내외 공교육에서의 소프트웨어 교육과정 속에서 인공지능 교육을 분석하고 이를 바탕으로 중등학생을 위한 인공지능 소프트웨어 교육과정을 개발하는 것이다.

    나. 연구내용 및 방법
    - 국내외 중등학교에서의 인공지능 소프트웨어 교육과정에 대한 사례연구를 통해 시사점 도출
    - 포커스 그룹 인터뷰 또는 설문 등을 통해 전문가(대학교수, 중등 정보교사, 인공지능 실무자 등) 대상 요구분석 실시
    - 중등학교에서의 인공지능 소프트웨어 교육 목표 설정
    - 중등학교에서의 인공지능 소프트웨어 교육과정 개발
    - 개발한 교육 프로그램에 대한 전문가 자문을 통해 수정 보완하여 최종 15주차 인공지능 소프트웨어 교육과정 개발
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 소프트웨어 교육의 기본 방향은 ‘학습자들이 미래사회를 살아가는데 필요한 컴퓨팅 사고력을 기반으로 문제를 해결하는 역량을 신장하는 것’이다. 여기에서 컴퓨팅 사고력은 인간이 실생활에서 문제를 인식하고 해결하려고 할 때 활용되는 능력이라고 할 수 있다.
    최근 인공지능 기술의 발전은 우리 사회와 개인의 삶에 많은 변화를 초래하고 있다. 이에 해외 각국은 인공지능 시대를 맞이하여 인력양성을 위한 방편으로 기존의 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 소프트웨어 교육을 인공지능 중심 교육으로 빠르게 재편하고 있다.
    2019년 우리 정부가 발표한 '인공지능 국가전략'에서 초·중·고 학생의 컴퓨팅 사고력 강화를 위해 SW(Software)·AI(Artificial Intelligence) 커리큘럼을 재편하고 교육 시수 확대 및 필수 교육을 확대 편성할 것을 제안하였다. 또한, 차기 초·중등 교육과정 개편에 인공지능 교육을 포함할 계획이다.
    미래사회를 이끌어갈 학생들에게 컴퓨팅 사고력을 기반으로 인공지능의 원리를 이해하고 인공지능을 활용하여 문제를 해결할 수 있는 능력은 필수 덕목이 되었다. 이에 본 연구에서는 국내외 인공지능 교육 동향을 살펴보고, 인공지능 교육 관련 다양한 연구를 분석하여 중등학생을 대상으로 인공지능과 기본적인 소통·협업 및 활용 등을 위한 최소한의 소양을 갖출 수 있는 인공지능 교육 프로그램을 개발하고자 한다.
  • 영문
  • The basic direction of software education is ‘To increase the ability of learners to solve problems based on the computational thinking necessary to live in the future society'. Computational thinking can be said to be the ability used when humans try to recognize and solve problems in real life.
    Recent advances in artificial intelligence technology are bringing about many changes in our society and individual lives. Therefore, in the era of artificial intelligence, foreign countries are rapidly reorganizing software education for improving computational thinking into artificial intelligence-centered education as a way to cultivate manpower.
    In the 'National Strategy of Artificial Intelligence' announced by the Korean government in 2019, the SW(Software) and AI(Artificial Intelligence) curriculum will be reorganized to strengthen the computational thinking of elementary, middle and high school students and the number of training hours will be expanded and required education will be expanded. In addition, it plans to include artificial intelligence education in the next elementary and secondary curriculum reorganization.
    For students who will lead the future society, the ability to understand the principles of artificial intelligence based on computational thinking and to solve problems using artificial intelligence has become an essential virtue. In this study, domestic and foreign artificial intelligence education trends were examined, and various studies related to artificial intelligence education were analyzed. In addition, we intend to develop an artificial intelligence education program for middle and high school students that can equip the minimum literacy for artificial intelligence and basic communication, collaboration, and utilization.
연구결과보고서
  • 초록
  • 최근 인공지능 기술의 발전은 우리 사회와 개인의 삶에 많은 변화를 초래하고 있다. 이에 해외 각국은 인공지능 시대를 맞이하여 인력양성을 위한 방편으로 기존의 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 SW 교육을 인공지능 중심 교육으로 빠르게 재편하고 있다. 이에 발맞춰 2019년 우리 정부가 발표한 '인공지능 국가전략'에서 초·중·고 학생의 컴퓨팅 사고력 강화를 위해 SW·AI 커리큘럼을 재편하고 교육 시수 확대 및 필수 교육을 확대 편성할 것을 제안하였다. 또한, 차기 초·중등 교육과정 개편에 인공지능 교육을 포함할 계획이다.
    미래사회를 이끌어갈 학생들에게 컴퓨팅 사고력을 기반으로 인공지능의 원리를 이해하고 인공지능을 활용하여 문제를 해결할 수 있는 능력은 필수 교양이 되었다. 이에 본 연구에서는 국내외 인공지능 교육 동향을 살펴보고, 인공지능 교육 관련 다양한 연구를 분석하여 중등학생을 대상으로 인공지능과 기본적인 소통·협업 및 활용 등을 위한 최소한의 소양을 갖출 수 있는 인공지능 교육 프로그램을 개발하고자 한다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 연구 결과
    - 세계 주요국의 인공지능 교육 동향 분석
    - 국내외 인공지능 교육체계 관련 연구 분석
    - 국내외 인공지능 교육 및 프로그램 관련 연구 분석
    - K-12 대상 인공지능 교육체계 개발
    - 국내외 인공지능 교육 플랫폼 분석
    - 중등학생을 위한 15차시 인공지능 교육 프로그램 개발

    활용 방안
    - 개발된 중등학생을 위한 15차시 인공지능 교육 프로그램을 바탕으로 중학생 또는 고등학생을 대상으로 인공지능 교육을 시행하고 인공지능 교육의 효과성을 검증할 계획임
    - 현재 실과 교과에서 소프트웨어교육을 이수한 초등학생을 위한 인공지능 교육 프로그램을 개발할 예정임
    - 교육 프로그램 내용을 국어, 수학, 영어, 사회, 과학 등 다른 교과와 융합한 인공지능 융합 교육 프로그램을 개발할 계획임
  • 색인어
  • 인공지능, 교육, 인공지능 교육, 인공지능 소양, 교육 프로그램
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