중학교 정보영재 대상 심화학습 모형 기반의 인공지능 교육 프로그램 개발

Development of Enrichment Model-Based Artificial Intelligence (AI) Education Program for Gifted Middle School Students in Informatics

목적 본 연구에서는 중학교 정보영재 학생을 위한 Renzulli의 심화학습 모형 기반의 인공지능(이하 AI) 교육 프로그램을 총 6회기(12차시) 분량으로 개발하고, 창의적 자기효능감 검사 도구와 반구조화 인터뷰를 통해 프로그램의 효과성을 알아보았다. 방법 충청북도 소재 K 대학교 부설 영재교육원의 정보AI 과정 참여 학생 8인을 대상으로 교육 프로그램을 적용하고, 창의적 자기효능감 검사를 사전-사후로 실시하여 두 검사 간 비모수검정인 Wilcoxon 부호순위 검정을 실시했다. 사후에는 반구조화된 인터뷰를 통해 중학교 정보영재 학생이 인식하는 학습 경험을 분석했다. 결과 창의적 자기효능감에 대한 사전-사후 검사의 Wilcoxon 부호순위 검정 결과, 사후 검사 결과가 유의하게 높은 것으로 나타났다. 반구조화 인터뷰 결과 분석에서 중학교 정보영재 학생이 인식하는 인상 깊은 학습 경험으로 본 프로그램에서 개발한 심화학습 유형을 고루 응답했고, 배운 점/향상된 점으로 Renzulli의 영재성 준거를 스스로 더욱 인식하게 됨을 발견했으며, 본 프로그램의 특징으로 AI에 관한 다양한 학습 경험과 경험 성장 측면의 의미를 응답했다. 결론 이를 통해 심화학습 모형 기반의 AI 교육 프로그램이 중학교 정보영재 학생의 창의적 자기효능감 향상에 효과적인 교수·학습 방법임을 확인했다. 또한 인터뷰를 통한 학습 경험 분석을 통해 중학교 정보영재 학생들의 과제 몰입과 과제집착력을 높일 수 있는 교수·학습 측면의 시사점을 제시했다.

Objectives In this study, an AI education program based on Renzulli’s enrichment model for gifted middle school students in informatics was developed. This program consists of a total of 6 sessions, which are 12 hours long. Using a creative self-efficacy assessment tool and semi-constructed interviews, the effectiveness of the pro posed program was confirmed. Methods Eight gifted middle school students participated in this educational program. They are participating in the informatics AI course at the Gifted Education Center of K University in Chungcheongbuk-do. They took a crea tive self-efficacy assessment before and after the program. The Wilcoxon signed-rank test, a nonparametric test, was performed on the two test results. Through semi-structured interviews after the program, their perceived learning experiences were investigated and analyzed. Results The Wilcoxon signed-rank test results for the pre- and post-tests on creative self-efficacy showed that the post-test results were significantly higher. The semi-structured interview was analyzed as follows. They found the program's enrichment activities to be an impressive learning experience, and they were more conscious of Renzulli's giftedness criteria as they learned/improved. They responded to the program's qualities, which in clude varied learning experiences and experiential growth components associated with AI. Conclusions The study presented its conclusions and implications as follows: (1) It confirmed that the proposed AI education program, based on the enrichment model, was effective in improving the creative self-efficacy of middle school gifted students in informatics; (2) Through the analysis of learning experiences through interviews, implications for teaching and learning aspects that can increase the task commitment and concentration of these students were presented.