인공지능 리터러시 향상을 위한 인공지능 이해 중심 STEAM 프로그램 개발과 적용

양혜민; 이수영

doi:10.32431/kace.2024.27.4.021

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자료유형: 학술저널

저자정보: 양혜민 (서울대영초등학교) 이수영 (서울교육대학교)

저널정보: 한국컴퓨터교육학회 컴퓨터교육학회 논문지 컴퓨터교육학회논문지 제27권 제4호

발행연도: 2024.7

수록면: 277 - 297 (21page)

DOI: 10.32431/kace.2024.27.4.021

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본 연구는 초등학생의 인공지능 리터러시 향상을 위한 인공지능 이해 중심 STEAM 프로그램을 개발하고 적용하여 AI 리터러시와 AI에 대한 태도에 미치는 효과를 탐색하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 ADDIE 수업 설계 모형에 따라 수업 프로그램을 개발하고, 초등학교 6학년 5개 학급 120명 학생을 대상으로 4주 동안 총 17차시에 걸쳐 적용하였다. 프로그램 적용 전 · 후에 AI 리터러시 검사, AI에 대한 태도 검사를 실시하고, 사후 학생 만족도 검사를 실시하여 그 결과를 분석한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 프로그램에 대한 참여 학생의 만족도를 5점 척도로 알아본 결과, 흥미도의 평균은 4.317, 참여도는 4.359, 난이도에 대한 인식은 3.375, 전체 만족도 평균은 4.017로 나타나 본 프로그램은 학생의 만족도를 충족시킴을 확인하였다. 둘째, AI 리터러시에 대한 프로그램 참여 사전-사후 차이 분석 결과, AI 기초 지식, AI 활용 능력, AI 윤리 · 가치관 및 전체 AI 리터러시는 모두 사전에 비해 사후 평균값이 통계적으로 유의하게 증가하였다. 셋째, 수업을 받은 학생은 AI에 대한 태도의 사전-사후 차이 검사 결과, 흥미, 배려, 소통, 유용성 · 가치 인식, 자아개념, 자아효능감, 이공계 진로 선택 및 전체 AI에 대한 태도는 모두 수업 후 평균값이 높아졌으며, 이는 통계적으로 유의하였다. 본 연구는 인공지능 기술의 발전으로 인한 급격한 사회변화에 따라 미래 인재를 양성하기 위한 새로운 연구가 시도되고 다양한 교육적 노력이 이어지고 있다. 본 연구는 STEAM 교수-학습준거를 기반으로 한 인공지능 이해 중심 프로그램의 효과성 검증을 통해 초등학교 현장에서의 인공지능 교육의 활성화를 위한 기초 연구라는 점에서 의의가 있다.

The purpose of this study was to explore the effects of AI literacy and attitudes toward AI by developing and applying an artificial intelligence understanding-oriented STEAM program to improve artificial intelligence literacy among elementary school students. To this end, a class program was developed according to the ADDIE class design model, and 120 students in five classes in the sixth grade of elementary school were applied over a total of 17 sessions for four weeks. The results of the study that analyzed the results of AI literacy tests and attitude tests toward AI before and after the application of the program, and post-student satisfaction tests are as follows. First, as a result of examining the satisfaction of participating students with the program on a 5-point scale, the average of interest was 4.317; the level of participation was 4.359, the perception of difficulty was 3.375; and the average of overall satisfaction was 4.017, confirming that this program satisfies student satisfaction. Second, as a result of the pre-post difference analysis of program participation in AI literacy, the average value of AI basic knowledge, AI utilization ability, AI ethics and values, and overall AI literacy all increased statistically significantly compared to the prior. Third, as a result of the pre-post difference test of attitudes toward AI, interest, consideration, communication, recognition of usefulness and value, self-concept, self-efficacy, career choice in science and engineering, and attitudes toward overall AI all increased after class, and this was statistically significant. In this study, new research is attempted to cultivate future talents in accordance with the rapid social change caused by the development of artificial intelligence technology, and various educational efforts are continuing. This study is significant in that it is a basic study for revitalizing artificial intelligence education in the field of elementary school by verifying the effectiveness of an artificial intelligence understanding-centered program based on STEAM teaching and learning criteria.

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