소프트웨어 교육과 연계한 인공지능 교육 프로그램 개발 및 적용

Development and application of software education-linked artificial intelligence education program

인공지능은 인간 사회를 변화시키고 미래산업을 이끌어갈 핵심기술이다. 이에 따라 정부에서는 인공지능 교육 활성화를 위한 다양한 정책을 개발하고 있지만 현재 초등학교 교육과정에서 인공지능 교육은 교과나 단원으로 편성되어 있지 않아 학습하기 어려운 상황이다. 초등학교 교육과정에 적용이 가능한 인공지능 수업을 만들기 위해 이 연구에서는 실과 소프트웨어 단원과 연계한 인공지능 이미지 인식 기술 교육 프로그램을 개발하고 프로그램의 효과를 확인하였다. 연구를 위해 초등학교 6학년 2개 반 50명의 학생을 연구 대상으로 실험집단과 통제집단으로 나누었다. 실험집단은 20차시의 소프트웨어 교육과 연계한 인공지능 이미지 인식 기술 교육 프로그램, 통제집단은 20차시의 실과 교과서 단원 지도 내용을 배우는 소프트웨어 교육을 적용하여 컴퓨팅사고력, 융합인재 역량의 향상 정도, 소프트웨어 교육 만족도를 분석하였다. 연구 결과 실험집단이 통제집단에 비해 컴퓨팅사고력과 융합인재소양 중 융합 역량에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였고 소프트웨어 교육 만족도 검사 결과도 더 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 프로그램의 개발 및 적용을 통해 인공지능 교육을 초등학교 교육과정에 적용하는 것이 가능하고 학생들의 학습 역량 향상에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인하였다.

Artificial intelligence (AI) software technology is a key innovation that will change human society and lead future industries. Accordingly, the government is developing various educational policies to revitalize artificial intelligence education. However, AI education is not organized as a subject or unit in the current elementary school curriculum, making it difficult to learn. The present study developed an AI image recognition technology education program for elementary school students in connection with a software unit of a practical course subject and aimed to confirm the effectiveness of the program to create an artificial intelligence class that can utilize the curriculum time. For the present analysis, 50 students in two classes of the 6th grade of an elementary school were divided into an experimental group and a control group. The experimental group was subjected to the AI image recognition technology education program linked with the software education in the 20th session, while the control group underwent the software class using the textbook in the 20th session to analyze the improvement of computing thinking ability, STEAM Literacy and software education satisfaction. Results of the study revealed that the experimental group showed statistically significant differences in computing thinking. Furthermore, the experimental group showed statistically significant differences in the convergence competency of STEAM Literacy compared to the control group. Moreover, the experimental group’s software education satisfaction test result was higher than that of the control group. The hereby interpreted results indicate that it is possible to apply AI education to elementary school curriculum through this program. Furthermore, it might have a positive effect on students' learning competency, as the hereby performed experiment indicates.