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초등학생의 문제해결능력 향상을 위한 PBL기반 머신러닝 교육 프로그램 개발 및 적용 사례
김동용,채다영,박수홍 학습자중심교과교육학회 2023 학습자중심교과교육연구 Vol.23 No.6
목적 본 연구에서는 문제해결능력 향상을 위한 PBL 기반 초등 인공지능 교수⋅학습 모델을 설계하고, 개발한 PBL 기반 초등 인공지능 교수⋅학습 모델을 바탕으로 교육 프로그램을 개발한다. 그리고 개발된 교육 프로그램을 적용하여 인공지능 교육 프로그램이초등학생의 문제해결능력 향상에 미치는 영향을 분석하여 타당성을 검증하는데 목적이 있다. 방법 이를 위하여 선행연구 고찰을 통한 문제중심학습(PBL) 기반 인공지능 교수⋅학습 모델을 설계하였고, 총 16차시의 문제중심학습(PBL) 기반 초등 머신러닝 교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램에 대해 소프트웨어⋅인공지능 교육 전문가 검토를진행하였고, 개발한 교육 프로그램을 부산시 소재의 M초등학교 5학년 1개 학급 30명에게 적용하였다. 프로그램 적용 사전⋅사후검사지를 SPSS Statistics의 대응표본 t-검정을 통한 분석으로 문제중심학습 기반 머신러닝 교육 프로그램의 문제해결능력 향상효과성을 분석하였다. 결과 문제해결능력의 9가지 능력요소 문제인식, 정보수집, 분석, 확산적 사고, 의사결정, 기획력, 실행과 모험 감수, 평가, 피드백전 영역에서 평균값 상승이 이루어졌으며, 유의수준 기준에서도 유의한 차이를 발견할 수 있었다. 교육 프로그램 적용 후 학생들을대상으로 설문조사와 인터뷰를 분석한 결과, 인공지능에 대하여 필요성 및 흥미, 유용성을 느꼈으며, 인공지능 교육에 대해서도 창의력과 사고력 향상에 도움이 되며 인공지능과 관련된 진로선택에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 결론 문제중심학습(PBL) 기반 초등 머신러닝 교육 프로그램이 초등학교 5학년의 문제해결능력 향상과 인공지능과 인공지능 교육에 대한 긍정적 영향을 준다는 점을 확인할 수 있었고, 추후 다양한 학년과 학교의 형태, 교과와의 융합 등을 고려한 인공지능 교육프로그램 후속 연구의 참고 자료로 활용될 수 있을 것이라 기대한다.
초등학생의 실생활문제해결역량 발달을 위한 앙트러프러너십 교육프로그램 개발과 실행 효과
문영진,박수홍,채다영,강주현 학습자중심교과교육학회 2023 학습자중심교과교육연구 Vol.23 No.7
목적 본 연구는 초등학생의 실생활문제해결역량 발달을 위한 앙트러프러너십 교육프로그램을 개발하고 수업을 진행한 후 그 효과를 알아보고자 했다. 방법 앙트러프러너십 교육프로그램 개발을 위해 문헌연구와 학습자 요구분석을 통하여 초안을 구안하고 초안에 대한 전문가 평가를 통해 완성안을 개발했다. 개발한 교육프로그램에 따른 수업 실행과정에서 성찰자료를 수집하고, 수업이 끝난 후 참여학생 25명을6개의 모둠으로 나누어 초점집단면담(FGI)을 실시하여 자료를 수집하였다. 이렇게 수집한 자료는 내용분석법에 따라 분석하여 교육 프로그램의 실행효과를 알아보았다. 결과 학생들은 앙트러프러너십 교육프로그램의 수업을 통하여 실생활 공간에서 공감적 문제의 발견, 문제의 원인분석, 아이디어산출, 해결책 창출, 실행계획, 공감적 실행, 확산 및 성찰에 이르는 16차시의 수업과정을 거치면서 지식의 적용과 분석, 의사소통능력, 창의력, 리더십과 실행력을 기를 수 있었다. 또, 문제해결 실행과정에서 어려움에 대한 도전정신, 긍정적 자아인식, 자기효능감과같은 정의적 효과를 얻을 수 있었다. 결론 실생활에서 공감적인 문제를 찾고 해결책을 창출하여 실천으로 옮기는 앙트러프러너십 교육프로그램의 실행은 학교 교육에서지식암기 위주의 교육방식을 탈피하여 미래 사회에 필요한 역량을 길러주기 위한 교육방법으로 유용하다. 실생활공간의 비구조적상황으로부터 문제를 발견하여 정의하고 팀활동을 통해 상호작용하면서 창출한 해결책을 직접 실천함으로써 이루어지는 역량의내재화가 이루어지는 앙트러프러너십 교육은 미래사회 역량의 육성에 꼭 필요한 교육이 될 것이라 기대한다.