중학생의 4차 산업혁명 연동기술요소 활용능력 향상을 위한 기술교과 교수·학습 프로그램 개발

Developing Teaching-Learning Program to Improve the Interlocking Technology Literacy in the 4th Industrial Revolution for Middle School Students in Technology Education

4차 산업혁명을 통해 급변하는 현대사회에서는 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷, 자율주행자동차 등과 같은 첨단 핵심기술에 대한 경험이 강조되고 있다. 하지만 현재 우리나라 중등 교육에서는 첨단 핵심기술의 용어 설명과 같은 피상적인 교육에 그치고 있으며, 실제로 첨단 핵심기술에 대한 원리를 경험하거나 직접 설계해 볼 수 있는 체험 위주의 교수·학습 프로그램은 매우 부족한 실정이다. 따라서 이 연구의 목적은 중학교 기술교육에서 4차 산업혁명 연동기술 요소를 활용한 교수ㆍ학습 프로그램을 개발함으로써 중학생의 4차 산업혁명의 핵심기술과 연동 과정에 대한 이해를 높이고 4차 산업혁명 연동기술요소의 활용능력을 향상시키는데 있다. 이 연구에서는 연구 목적의 달성을 위해 문헌 고찰, 연구 설계, ASSURE 모형 기반 교수·학습 프로그램 개발, 최종 교수ㆍ학습 프로그램 완성의 4단계로 연구를 진행하였다. 문헌 고찰 단계에 서는 4차 산업혁명의 핵심기술요소를 분석하고 교육 분야에서 관련 선행 연구문헌을 분석하였다. 연구 설계 단계에서는 중학교 기술교육에서의 4차 산업혁명 연동기술요소로 데이터 센싱, 인터넷 통신, 빅데이터, 인공지능을 선정하였으며, 기술교과 교육과정 및 교과서의 학습내용을 분석하여 4차 산업혁명 연동기술요소 활용능력 검사 도구를 개발하였다. 교수·학습 프로그램 개발 단계에서는 ASSURE모형을 적용하여 4차 산업혁명 연동기술요소 활용능력 향상을 위한 교수·학습 프로그램을 개발하였다. 최종 교수·학습 프로그램 완성 단계에서는 개발된 교수ㆍ학습 프로그램의 실제 수업 적용을 통해 4차 산업혁명 연동기술요소 활용능력의 향상 정도를 검증하였다. 본 연구에서 개발된 교수·학습 프로그램은 4차 산업혁명 연동기술요소 활용능력 향상에 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났으며, 하위 영역 중 4차 산업혁명 연동과정 영역에서 효과가 큰 것으로 나타났다.

In modern society, which is rapidly changing through the 4th industrial revolution, experiences in high-tech core technology such as artificial intelligence, big data, the Internet of Things and autonomous car are being emphasized. However, in Korea s middle school education, it is only a superficial education such as explanation of related terms, and there is a lack of experience-oriented teaching-learning programs that can actually experience or design principles for them. Therefore, the purpose of this study is to develop a teaching-learning program using the interlocking technology elements of the 4th industrial revolution to enhance students’ understanding of the core technology and interlock process of the 4th industrial revolution for middle school students and to improve the 4th industrial revolution literacy. The study procedure was progressed in four stages of literature reviews, study design, development of teaching-learning program using the ASSURE model and completing the final teaching-learning program. Thus, in phase of the literature review, the core technology elements of the 4th industrial revolution were analyzed and the related study was analyzed. In the study design phase, Data sensing, Internet communication, Big data and Artificial Intelligence were selected as the interlocking technology elements of the 4th industrial revolution in middle school technology education, and the learning contents of the technology curriculum and textbooks were analyzed to develop the tools for examining interlocking technology literacy of the 4th industrial revolution. In the development of teachingㆍlearning program phase, the ASSURE model was applied to develop the teachingㆍlearning program to improve interlocking technology literacy of the 4th industrial revolution. In the completing the final teaching-learning program phase, the degree of improvement of interlocking technology literacy of the 4th industrial revolution was verified through actual application of the class, and as a result, the developed teaching and learning program was found to have a positive effect on improving interlocking technology literacy. In particular, it was found that the 4th industrial revolution interlocking technology process area had a great effect on the sub-area.