유아 소프트웨어 교육 역량 개발을 위한 예비교사 교육 프로그램의 효과

문은경,고은현,홍찬의,이경희,이영석,조정원 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2023 지능정보융합과 미래교육 Vol.2 No.2

이 연구의 목적은 유아 대상 소프트웨어 교육을 위한 예비교사들을 위한 교육과정을 개발하고, 프로그램의 효과성 확인 및 이후 예비 교사들의 역량 개발을 위한 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위하여 유아 대상 소프트웨어 교육과정과 유아 대상 소프트웨어 교육을 위 해서 유아교사가 갖추어야 할 교수역량에 대한 선행연구를 바탕으로 예비교사들을 위한 총 12차시 교육과정을 개발하였다. 그리고 서 울 소재 유아교육과 학생을 대상으로 교육 프로그램을 운영하고, 유아대상 소프트웨어 교수역량에 대한 인식 사전-사후 검사를 진행하 였다. 연구 결과, 교육을 이수한 예비교사들의 소프트웨어 교육을 위한 교수역량에 대한 인식이 전반적으로 유의하게 증가한 것으로 나 타났으며, 좀 더 개발되어야 할 역량은 ‘교육과정 계획’영역으로 나타났다. 이에 관련 교육 현장 및 연구를 위한 구체적인 사례를 제공 하고, 향후 예비교사 및 교사 재교육을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. This study aimed to develop an educational program for pre-service teachers of software education for early childhood, evaluate its effectiveness, and identify implications for the development of future pre-service teachers. Based on a preliminary study on teaching competency for software education in early childhood and needs of educational programs for pre-service teachers, we developed a 12-session curriculums on software education for early childhood. We then conducted the program for preschool teachers in Seoul, administrated the pre-post tests to measure their teaching competency for software education, and analyzed the results. The study showed a significant improvement in the participants' overall awareness of their teaching competency and the teaching competency area that needed more development was 'Curriculum Planning.' Concrete examples and implications for education were provided to enhance educational planning for pre-service teachers of software education. The developed program and findings can be utilized as foundational material for the improvement of pre-service and in-service teacher education.

인공지능 교육을 위한 피지컬 컴퓨팅 캠프 프로그램 운영 사례 연구

이아영,이영석 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2023 지능정보융합과 미래교육 Vol.2 No.1

피지컬 컴퓨팅(Physical Computing)은 컴퓨터 과학에서 하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 실세계와 상호작용하는 컴퓨팅 시스템 을 만드는 방법론으로, 인공지능 교육에서 실제 문제 해결 능력 강화, 창의성과 협업 능력 개발, 인공지능에 관한 전문 지식 습득, 직관 적인 학습 방법 등의 관점에서 중요한 인공지능 융합 교육의 가능성을 가지고 있다. 본 논문은 이러한 인공지능 융합 교육을 위한 피지 컬 컴퓨팅 캠프 프로그램을 설계 및 개발하고, 실제 운영한 사례를 분석하였다. 실제 교육 프로그램은 8차시 분량으로 개발하였고, 블 록 프로그래밍 기반의 피지컬 컴퓨팅 교구를 활용하여 학생들이 직접 데이터를 수집 및 가공하고, 인공지능 모델에 적용할 수 있는 기 회를 제공하였다. 교육을 실시한 결과, 학생들의 인공지능에 대한 흥미도와 활용 가능성에 대한 이해도가 긍정적인 반응으로 나타났 고, 데이터의 수집 및 처리, 인공지능 모델의 활용, 인공지능 모델의 평가에 대한 중요성을 모두 인식하고 만족도가 높게 나타났음을 알 수 있었다. 본 연구를 바탕으로 피지컬 컴퓨팅의 개념을 도입하여 인공지능에 필요한 센서, 모델 등에 대한 이해를 포함하는 다양한 프 로그램을 개발하여 학생들에게 적용한다면 학생들의 흥미를 높이면서 인공지능에 대한 이해 및 활용 교육을 원활하게 수행할 수 있을 것이다. Physical computing is a methodology in computer science that combines hardware and software to create a real-world computing system that has the potential of artificial intelligence (AI) convergence education in terms of strengthening real-world problem-solving skills, developing creativity and collaboration skills, acquiring expertise in AI, and intuitive learning methods. This study designs and develops a physical computing camp program for such education and analyzes the actual operation. The actual education program was developed in eight sessions, and provided opportunities for students to collect and process data directly and apply it to AI models by utilizing block programming-based physical computing teaching tools. As a result of the training, students’ interest in AI and understanding of the possibility of utilization were positive, and the importance of data collection and processing, and use and evaluation of AI models were all recognized and satisfied. If the concept of physical computing is introduced based on this study and various programs including understanding of sensors and models necessary for AI are developed and applied to students, it will be possible to smoothly understand and utilize AI while increasing students’ interest.

유아 교사를 위한 인공지능 교육 프로그램 개발 연구

이경희 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2022 지능정보융합과 미래교육 Vol.1 No.1

만 5세를 위한 놀이중심 교육과정 기반 AI 교육 운영 사례 연구

박지은,홍미선,조정원 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2022 지능정보융합과 미래교육 Vol.1 No.1

초등학생을 위한 라즈베리파이 기반 자율주행 자동차 교육 프로그램 운영 방안 연구

이대환,임은주,왕경은,이영석 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2023 지능정보융합과 미래교육 Vol.2 No.4

본 연구는 라즈베리파이 기반 자율주행 자동차를 활용하여 학생들이 객체 이미지 데이터를 어노테이션(Annotation)하고 컴퓨터 비 전 기반의 인공지능을 개발하는 인공지능 교육을 위한 캠프 프로그램을 제안하여 인공지능에 대한 올바른 인식과 함께 인공지능에 대 한 흥미와 이해도를 향상시키고자 한다. 본 교육 프로그램은 학생들이 직접 이미지 데이터를 생성하고 객체인식 모델을 활용해 자율자 동차에 적용해볼 수 있는 프로젝트 형태로 구성하였으며, 학생들의 수준을 고려하여 기계 학습 및 이미지 추론이 가능한 블록 코딩을 활용한다. 자율주행 자동차의 센서와 작동 원리를 개괄적으로 이해하고, 자율주행 자동차 제어에 필요한 기초적인 문법과 이미지 추론 방법을 익혀 자율주행 자동차를 주행하고자 한다. This study proposes a camp program for artificial intelligence education, utilizing a Raspberry Pi-based autonomous driving car, to enhance students' interest and understanding of artificial intelligence along with a correct perception of AI. The program aims to involve students in annotating object image data and developing artificial intelligence based on computer vision. The educational camp program is designed in a project format, allowing students to directly generate image data and create object recognition models to be applied to autonomous vehicles. Block coding, capable of machine learning and image inference, is employed, taking into consideration the students' proficiency levels. The program covers a broad understanding of the sensors and operating principles of autonomous vehicles, and it aims to familiarize students with basic syntax and image inference methods necessary for controlling autonomous driving cars.

융합적 문제해결력을 높이는 초등학교 인공지능 융합교육 프로그램 개발

차수영,조정원 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2022 지능정보융합과 미래교육 Vol.1 No.1

초등 정보 교육 관련 교과의 인정교과서 및 교육과정 개발 방향 설정 연구

이영호 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2023 지능정보융합과 미래교육 Vol.2 No.4

2022 개정 교육과정 총론 시안에서는 미래 대응을 위한 교육과정 구성의 주요 방향 중 하나로 디지털 기초소양 강화를 제시하였으며, 기초소양과 역량을 함양하기 위해 AI 소프트웨어 교육을 강화하는 방향을 제시하였다. 중등은 2015 개정 교육과정에서 정보 과목이 필 수로 지정되어 중학교와 고등학교에서 체계적인 정보 관련 교육을 받을 수 있지만 초등학교에서 정보와 관련된 내용을 가르칠 수 있는 시간은 실과 교과에서 17차시, 전체 초등학교 시수의 0.29%에 불과하다. 우선적으로 정보 관련 교육을 할 수 있는 교과 독립이 필요하 지만, 이에 대한 해결 방안의 하나로 학교장 주도의 정보 관련 과목 개설이 있다. 이에 본 연구에서는 학교장 주도의 정보 관련 과목 개 설을 위해 필요한 교육과정과 이를 지도하기 위해 필요한 인정도서 개발 절차를 살펴보았다. 그리고 인정도서 개발 및 지도를 위한 교 육과정 구성의 방향을 국내외 정보 교육과정 및 총론 수준에서의 문헌 분석을 통해 제시하였다. 그 결과 학교장 신설 인정도서의 인정 신청을 위해서는 해당 도서가 사용될 교육과정이 필요하며, 초등학교 정보 교과에 필요한 핵심 역량에 대한 연구와, 현장 교사의 참여 를 바탕으로 한 중등 정보 교과와의 연계성을 확보한 교육과정을 개발할 필요가 있다. The 2022 revised curriculum draft proposed strengthening AI software education to develop basic literacy and competencies. In secondary education, since the 2015 curriculum revision, informatics has been mandated, enabling systematic informatics education in middle and high schools. However, in elementary schools, the time allocated for teaching informatics-related content is limited to 17 class hours in practical arts courses, accounting for only 0.29% of the total elementary school hours. There is a primary need for the independent establishment of informatics-related subjects. As one solution, the introduction of such subjects led by school principals is proposed. This study examined the curriculum necessary for the principal-led introduction of informatics subjects and the process of developing textbooks for instruction. It also proposed directions for curriculum development and guidance for textbook development through a literature analysis of both domestic and international informatics education curricula and general principles. The results indicate that for the approval of new textbooks initiated by principals, a corresponding curriculum is required. It is necessary to develop a curriculum that investigates the key competencies needed for elementary informatics subjects and ensures coherence with secondary informatics subjects, based on the participation of field teachers.

컴퓨팅 사고력 향상을 위한 계산 모델 제안

이정훈,조정원 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2023 지능정보융합과 미래교육 Vol.2 No.2

소프트웨어 중심사회의 도래로 소프트웨어·인공지능 교육의 중요성이 점점 강조되고 있다. 소프트웨어·인공지능 교육 의 궁극적인 목적은 컴퓨팅 사고력을 함양하는 것이다. 컴퓨팅 사고력은 실생활 문제를 파악 및 분석하고, 이를 컴퓨팅 시스템을 활용하여 효과적이고 효율적으로 해결하는 역량이다. 문제를 컴퓨팅 시스템으로 효과적이고 효율적으로 해결 하기 위해서는 프로그래밍 대상에 대한 고유 계산 능력인 계산 모델을 파악하는 것이 중요하다. 하지만 기존의 컴퓨팅 사고력과 관련한 연구와 교육은 문제 해결을 중심으로 이루어지고 있다. 이에 본 논문에서는 교육용 프로그래밍 언어 에 대한 이해를 도울 수 있는 계산 모델을 제시하고자 한다. 이를 위해 교육용 프로그래밍 언어에 대한 분석과 프로그 래밍 언어론의 내용을 바탕으로 계산 모델을 제시하였다. 본 연구가 프로그래밍 대상에 대한 계산 능력 파악의 중요성 과 이와 관련한 연구에 도움이 되기를 바란다. With the emergence of a software-centric society, the importance of software and artificial intelligence (AI) education is being increasingly emphasized. The ultimate goal of software and AI education is to cultivate computational thinking. Computational thinking refers to the ability to identify and analyze real-life problems and effectively solve them using computational systems. In order to effectively and efficiently solve problems using computational systems, it is important to understand the computational model, which is the intrinsic computational ability of the programming subject. However, existing research and education related to computational thinking mainly focus on problem-solving. Therefore, this paper aims to propose and present a computational model that can assist in understanding educational programming languages. To achieve this, an analysis of educational programming languages and the content of programming language theory were conducted to propose a computational model. It is hoped that this research will contribute to understanding the importance of computational abilities in relation to programming subjects and provide assistance to related research.

COVID-19 상황에서의 유아교육과 전공심화과정생의 취업 스트레스에 대한 현상학적 연구

오경숙,강영식 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2023 지능정보융합과 미래교육 Vol.2 No.2

본 연구는 코로나 19 발생 이후 전문대학의 전공심화 학생을 대상으로 취업스트레스 경험에 대한 본질을 확인하고자 하였다. 이를 위 해 경기도에 소재한 K전문대학 전공심화에 재학 중인 남녀 대학생 10명을 대상으로, 2022년 3월7일부터 5월 6일까지 약 2달 동안 심층 면담을 통하여 코로나 19발생 이후 취업스트레스 경험에 관련한 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 콜라찌의 현상학적방법론을 이용 하여 분석하였다. 연구결과, ‘취업이 잘 될지 불안함’, ‘코로나 시기 대학생활이 원망스러움’.‘사회현상에 대한 불안·낙관’, ‘주변의 기 대가 부담스러움’, ‘신체적 불편감이 나타남 등 총 5개의 주제군으로 나눌 수 있었다. 참여자들은 행동 및 성격유형과 상관없이 코로나 19로 인한 취업 스트레스를 부정적 그리고 불안함으로 경험하고 있었다. 그러므로 취업 스트레스를 경감시키기 위한 프로그램 개발 및 적용이 필요하다. This study aimed to identify the essence of job-seeking stress experienced by college students majoring in specialized fields after the outbreak of COVID-19. To achieve this, we conducted in-depth interviews with 10 male and female college students majoring in specialized fields at K-college located in Gyeonggi-do from March 7 to May 6, 2022, for approximately two months, collecting data related to job-seeking stress experience after the COVID-19 outbreak. The collected data were analyzed using Colaizzi's phenomenological methodology. The research results were divided into five topic clusters: Anxiety about job prospects, Resentment about college life during the pandemic, Uncertainty and optimism about social phenomena, Pressure from expectations of others, and Physical discomfort. Most participants experienced job-seeking stress due to COVID-19 in a negative and anxious manner. Therefore, the development and application of programs to reduce job-seeking stress are necessary.

Exploring Group Interactions in Educational Robotics

Youngkyun Baek,Jonathan Yogi 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2023 지능정보융합과 미래교육 Vol.2 No.1

본 논문은 학교 로봇공학에서의 집단 상호작용을 이해하기 위한 것이다. 학생의 상호작용을 이해하면 교육용 로봇(ER) 활동에서 교육 실천 및 교수법을 보급하는데 도움이 될 수 있다. 교육용 로봇은 다른 사람들과 협력하여 학습하는 데 도움이 되는 구성주의에 기반을 두고 있다. 학습을 극대화하기 위해 소규모 집단을 활용하는 협동학습은 교육용 로봇 활동 전반에 걸쳐 일반적으로 사용되며 협동학습 에 관련된 요소 및 구체적인 사항들은 교육용 로봇연구의 전반에 걸쳐 잘 나타나고 있다. 협동학습의 다섯 가지 요소는 집단 과정 (group process), 긍정적인 상호의존성, 촉진적 상호작용, 사회적 기술, 그리고 개인의 책임이다. 이 연구는 협동학습의 이러한 기본 요소들이 교육용 로봇 활동에서 학생 상호 작용을 확인하고 문서화하기 위한 관찰 렌즈로 사용될 수 있고 교육용 로봇에서 교육적 천을 더 잘 이해하고 그를 발전시키는데 도움이 될 수 있을 것이다. This paper was created to understand the group interactions in school robotics. Understanding student interactions can help inform instructional practices and pedagogies in educational robotics (ER) activities. ER is based in constructionism which is conducive for working collaboratively with others. Cooperative learning (CL) which is the use of small instructional groups to maximize learning is commonly used throughout ER activities and its elements are seen throughout ER research. The five elements of CL are group pro cessing, positive interdependence, promotive interactions, social skills, and individual accountability. This study posits that some of these primary elements of CL can be used as an observational lens for documenting student interactions in ER activities and help to further understand and develop instructional practices in ER.