영재 학생들을 위한 고급수학 과정에서 인공지능을 활용한 융합 교수학습 활동 연구

A Research of Activity Related to Convergence Teaching and Learning Methods Using Artificial Intelligence in Advanced Mathematics Courses for Gifted Students

본 연구는 영재 학생들을 위한 고급수학 과정에서 인공지능을 활용한 융합 교수학습 활동을 연구한 것으로, 첨단 인공지능 학계를 이끌어 갈 영재 학생들의 융합적 고급수학 학습 환경 개발에 비전을 제시하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 이 연구에서는 인공지능 기술과 관련한 고급수학 과정의 선형 시스템을 교육 소재로 하였으며, 융합적 활동이 진행되는 교수학습 활동에 관련된 시나리오를 개발하였다. 또한 미래 영재 학생들의 교육 환경 개선을 위하여 현재 교육 환경에 적용되지 않은 인공지능의 기술이 활용된 고등학교 교실 환경을 가정하여 시나리오를 제시하였다. 개발 과정에서 현장 적용 가능성을 높이기 위해 실제 영재학교에 재직하고 있는 수학 및 정보 교사들에게 2차에 걸쳐 의견을 묻고 이를 반영하여 시나리오를 완성하였다. 이 연구는 영재학교 학생들의 교수·학습 과정에 적합한 시스템과 프로그램을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다. 시나리오의 개발 과정을 제시하여 향후 이와 관련된 시나리오를 개발하고자 하는 연구자들에게도 이 연구는 시사점을 줄 수 있을 것이다.

This study studied convergence teaching and learning activities using artificial intelligence in an advanced mathematics course for gifted students. The goal is to present a vision for developing a convergent advanced mathematics learning environment for gifted students who will lead the cutting-edge artificial intelligence academia. To this end, in this study, the linear system of advanced mathematics courses related to artificial intelligence technology was used as an educational material, and a scenario involving teaching and learning activities, in which convergence activities were carried out, was developed. In addition, in order to improve the educational environment for gifted students in the future, a high school classroom environment was assumed and presented using artificial intelligence technology that is not currently applied in the educational environment. To enhance the potential for practical application, the opinions of mathematics and informatics teachers employed at actual gifted schools were collected twice during the development process. Their feedback was incorporated to finalize the scenario. This study is expected to be helpful in developing systems and programs suitable for the teaching and learning process of gifted school students. By presenting the scenario development process, this study may also have implications for researchers who wish to develop related scenarios in the future.