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선생님들을 위한 인공지능 활용교육과 실제

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2023년 02월 15일 출간

종이책 : 2023년 02월 15일 출간

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파일 정보 pdf (182.26MB)
ISBN 9791192969015
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작품소개

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인공지능(AI)은 인간의 학습능력, 추론능력, 지각능력을 인공적으로 구현하려는 컴퓨터과학의 세부 분야중 하나이다. 즉, 사고나 학습 등 인간이 가진 지적능력을 컴퓨터를 통해 구현하는 기술이다.

인공지능이라는 용어는 1956년 다트머스 대학의 존 매카시가 ‘다트머스 컨퍼런스’라는 학술회의에서 공식적으로 처음 사용하였으며 이후 수차례 발전과 침체기를 겪다가 2000년대 들어 대규모 데이터를 이용한 기계학습이 활발히 연구되었다.
컴퓨터 하드웨어와 학습 알고리즘의 발달로 딥러닝이 가능해지며 체스, TV퀴즈쇼, 자율주행 자동차, 바둑 등에 적용한 인공지능 기술이 사람과 대등하거나 더 우수할 수 있음을 입증하였다.

많은 나라가 인공지능 기술을 육성하기 위해 많은 투자를 하고 있으며 그 결과 AI 20대 기업에 미국은 9개 중국은 7개가 포함되었으나 우리나라는 단 하나도 포함되지 못했다.
심지어 세계 인공지능 대학 100위권 내에 포함된 대학이 하나도 없다.
그도 그럴 것이 대학에서 인공지능을 제대로 가르칠 교수가 많지 않다고 하니 당연한 결과일 것이다.

그렇다면 초, 중, 고 상황은 어떠할까?
정부에서도 교육체계를 구축하여 인공지능 시대를 주도해 나갈 인재를 양성하기 위해 노력하고 있으나 인공지능 인재양성의 가장 핵심역할을 담당해야 할 교사들이 참고할 교재가 부족한 것이 현실이다. 이에 현직 교사 및 전문 연구자들이 회의와 세미나 등을 거쳐 인공지능을 가르치거나 인공지능을 활용한 수업을 계획하고 있는 교사들을 위해 인공지능 교육에 필요한 교재를 출간하게 되었다.

본 교재는 5개의 챕터로 구성되어 있다.

1장은 인공지능 알아보기로 인공지능의 개요, 인공지능과 미래교육, 초거대 인공지능, 코딩, 윤리 등의 내용을 다루고 있으며 인공지능이 우리의 삶 혹은 산업, 교육 전반에 가져온 변화, 앞으로 가져올 변화에 대한 전반적 설명을 다루고 있다.

2장은 인공지능 이해하기로 인공지능에 대한 기초적 이론에 대한 소개 및 인공지능의 발달로 함께 이슈화되고 있는 로봇에 대해 소개하고 있다.

3장은 인공지능 융합교육 도구 활용하기로 인공지능 기술을 기반으로 서비스되고 있는 솔루션에 대해 소개하고, 각 솔루션에 대한 활용 방법 및 수업에서의 활용 tip에 대해 안내하고 있다.

4장은 인공지능 활용하여 초등 수업하기는 3장에서 안내된 인공지능 도구를 기반으로 초등 수업 현장에서 쉽게 적용해서 사용할 수 있도록 수업지도안 및 활동지, 수업방법을 안내하고 있다.
5장은 인공지능 활용하여 중등 수업하기 3장에서 안내된 인공지능 도구를 기반으로 중등 수업 중 창의적 체험활동에 쉽게 적용해서 사용할 수 있도록 5~6차시의 프로젝트 학습으로 구성되어 있으며, 수업지도안 및 활동지, 수업방법을 안내하고 있다.
I. 인공지능 알아보기
1. 인공지능(Artificial Intelligence, AI)의 개요-김상연 16
2. 인공지능 미래 교육 -최미애 30
3. 기존 인공지능(AI)과 초거대 인공지능(AI)의 차이 -이문호 43
4. 인공지능 코딩 -이문호 47
5. 인공지능 윤리(AI Ethics) -조진숙 52

II. 인공지능 이해하기
1. 인공지능과 데이터 -신승용 74
2. 지도 학습 -오미자 89
3. 비지도 학습 -오미자 95
4. 강화 학습과 사례 -임경희 101
5. 인공지능과 피지컬 컴퓨팅 -최나래 110

III. 인공지능 융합교육 도구 활용하기
1. 티처블 머신(Teachable Machine) -조진숙 122
2. 엔트리(Entry) -임경희 142
3. 워드클라우드(Wordcloud) -조진숙 162
4. 플루오리시(Flourish) -신승용 166
5. 구글 트렌드(Google Trends) -최미애 177
6. 네이버 데이터 랩(Data Lab) -최미애 181
7. 오토 드로우(AutoDraw) -임경희 186
8. 퀵 드로우(QuickDraw) -임경희 191
9. AI가 도와주는 스케치 -최나래 195
10. 인공지능 듀엣(A.I. Experiments : A.I. Duet) -오미자 199
11. 협업 작곡(SHARED PIANO : 쉐어드 피아노) -오미자 201
12. 세미 컨덕터(Semi-Conductor) -조진숙 204
13. 크롬 뮤직 랩(Chrome Music Lab) -신승용 212
14. 구글 번역 -오미자 221
15. 파파고 번역 -오미자 225
16. Google 렌즈 -최나래 230
17. 네이버 스마트렌즈 -최나래 234
18. 마인드마이스터(MindMeister) -최미애 240
19. 모럴 머신(Moral Machine) -조진숙 244
20. 코드닷오알지(Code.org) -오미자 254

IV. 인공지능 활용하여 초등 수업하기
1. 4컷 만화로 내 생각 표현하기 -김상연 262
2. 우리 학교 식물지도 그리기 -김상연 266
3. 저출산, 고령화가 우리 생활에 주는 영향 알아보기 -신승용 271
4. 주변의 소리를 탐색하고 표현하기 -신승용 275
5. 오케스트라 지휘 연주해보기 -이문호 281
6. 네이버 데이터 랩을 활용한 보고서 만들기 -이문호 284

V. 인공지능 활용하여 중등 수업하기
1. ‘올바른 마스크 착용’ 인공지능 모니터링 시스템 만들기 -조진숙,임경희 290
2. 생각하는 자동차의 가치: 자율주행 자동차와 미래 변화
-오미자,최나래,최미애 313

인공지능이라고 하면 일반적으로 영화에서 봤던 로봇들이 먼저 떠오를 것입니다.
사람과 닮거나 사람처럼 대화하는..
하지만 그 모습은 인공지능이라는 지식을 담는 그릇에 불과합니다.
이미 우리 일상에는 많은 부분에 인공지능이 들어와 있기 때문입니다.
TV, 냉장고, 에어컨, 청소기 등등 생활가전과 핸드폰, 자동차 그 외에 여러 챗봇들 같은 일상생활에 근접해 있는 많은 것들이 인공지능 영역에 속합니다.
그러나 인공지능 교육이라고 하면 무엇을 어떻게 해야 할지 난감할 경우가 만을 것이다.
[선생님들을 위한 인공지능 활용교육과 실제]는 이러한 어려움에서 비롯되어 어떤 내용과 방법으로 인공지능 교육을 하는 것이 효과적인지 잘 제시해준 책이라고 생각합니다.
저시력자 들도 보기 쉽도록 가능한 책 사이즈를 키워서 출판하였고, 인지적 이해를 돕기 위해 많은 이미지를 넣으려고 노력하였습니다.
수업시 그림과 표를 활용하시면 수업에 많은 도움이 되실 것 입니다.
많은 선생님들이 인공지능관련 기초, 융합교육의 해답을 이 책에서 찾을 수 있으면 좋겠습니다.

마지막으로 여러 저자 분들이 밤낮을 가지지 않고 원고를 쓰고, 고치기를 반복하신 덕분에 이 책이 출판될 수 있게 되어 감사드립니다.

작가정보

저자(글) 김상연

성균관대학교 컴퓨터 교육학 박사(Ph. D. Education)
(現) 이천사동초등학교 교감
(前) 성균관대학교 겸임교수
경기도교육청 ICT활용, SW교육 선도 교원

저자(글) 신승용

성균관대학교 컴퓨터 교육학 박사(Ph. D. Education)
(現) 벌말초등학교 교감

저자(글) 오미자

성균관대학교 컴퓨터 교육학 박사(Ph. D. Education)
(現) 건국대학교 대학교육혁신원 교수
(現) 한국인터넷윤리학회 이사
(前) 한국교육학술정보원 연구원

저자(글) 이문호

성균관대학교 컴퓨터 교육학 박사(Ph. D. Education)
(現) 서울발산초등학교 교사
서울교대, 이화여대, 한양사이버대학교 강의
서울시 초등교사 디지털콘텐츠 연구대회 다수 입상
초등 컴퓨터 교육 관련서적 3권 집필
초등 SW선도학교 운영

저자(글) 임경희

성균관대학교 컴퓨터 교육학 박사(Ph. D. Education)
(現) 단국대학교 SW중심대학 강의전담조교수

저자(글) 조진숙

성균관대학교 컴퓨터 교육학 박사(Ph. D. Education)
(現) 수원대학교 교수학습개발센터 연구교수
(現) 한국인터넷윤리학회 부회장
(現) (사)대학교육개발센터협의회 기획위원

저자(글) 최나래

성균관대학교 컴퓨터 교육학 박사과정
(現) 단국대학교 교육대학원 강사

저자(글) 최미애

성균관대학교 컴퓨터 교육학 박사(Ph. D. Education)
(現) 성균관대학교 겸임교수
(現) 한국교육학술정보원 AI교육기획부장

작가의 말

[오미자]
2023년 1월 30일 인공지능 챗봇 'Chat-GPT'가 전 세계적으로 돌풍을 일으키고 있다.
이제는 인공지능 시대라는 말이 어색하지 않다. 그런데 과연 이러한 인공지능 시대 '우리의 삶 속에 어떻게 적용될 것인가?' 혹은 '앞으로 어떤 영향을 줄 것인가?'를 설명할 수 있는 사람은 많지 않을 것이다. 결국 이런 질문에 답하기 위해 필수적인 것은 '교육'이다.
이제는 시대적 요청에 부응하기 위해 인공지능 교육은 필수적이고, 수업 현장에서 교사는 인공지능에 대한 수업 준비를 어떻게 해야 할지 고민하고 있을 것이다.
이 책이 인공지능 활용 교육을 교과별로 어떻게 준비해야 할지 고민하는 교사들에게 유용한 지침서가 되기를 기대한다.

[김상연]
미래 사회 역량 강화를 이유로 최근 교육부에서는 AI, SW 교육 강화를 제시하고 의욕적으로 여러 정책을 추진해 나가고 있다. 하지만, 현장에 있는 교사로서 직면하고 있는 현실은 여러 여건들이 요원한 것이 사실이다.
당장 선생님들은 학생 생활지도, 학부모 상담 등 처리해야 하는 문제들이 산더미 같은데, 어느 세월에 인공지능을 활용한 수업을 준비할 수 있단 말인가...
어쨌든, 이러한 정책들이 교육과정에 적용되었을 때 성공적인 안착과 확산은 실제 수업을 준비하고 진행하는 교사들의 인식과 역량의 문제가 가장 중요할 것이다.
이에 본 책이 인공지능에 대한 이해, 활용 도구, 수업 설계, 적용 방안까지 우리 교사들에게 기초부터 안내하는 길잡이가 될 수 있기를 바라고 추천한다.

[임경희]
첨단디지털 기술로 인한 사회변화로 점점 더 인공지능의 활용성이 강조되고 있다. 이제 디지털기술은 기존의 공학 분야에서 뿐만 아니라 사회, 경영, 금융, 교육 등의 전 분야에 걸쳐 융 복합적으로 활용되기에 이르렀다. 미래사회의 인재들이 이러한 사회변화에 적응할 수 있도록 교육을 통해 필요한 역량을 기르도록 하는 것이 교육의 책임인데 새로운 교육에 대한 길을 만드는 것이 쉽지만은 않다. 지난 학기 인공지능융합수업설계 수업을 하면서 체계화된 교재가 필요하다고 느껴 집필에 참여하게 되었다. 여러 전문가들이 협력하여 교재를 만들면서 서로가 가진 전문성이 투여 되어 더욱 좋은 결과물이 나온 것 같다. 이 교재의 커리큘럼을 실행하면 높은 효과의 인공지능융합수업 설계가 가능하리라고 확신한다.

[조진숙]
“요즘 교사하기 힘드네요. 전공자도 아닌 우리가 인공지능 수업을 어떻게 해야 할지 막막합니다.”
대학원 선생님들의 말이다. 인공지능 혁신시대라고 할 만큼 사회 전체가 인공지능의 영향을 받고 있으니, 이 사회를 살아가는 우리 모두가 인공지능을 알고 배워야 하는 시점인 것은 알겠다. 그러나 새로운 기술을, 그것도 인공지능 기술을 교육에 적용한다는 것은 교사들에게 적잖은 부담이 아닐 수 없다.
그 마음을 알기에 집필진 모두가 되도록 자세하고 친절하게 서술하자고 다짐했던 것 같다.
다양한 인공지능 솔루션의 사용법은 단계별로 자세하게 수록했고, 인공지능 윤리교육을 위해 중요한 이슈를 다루어 학생들과 토론 거리를 제공했다. 특히 학교, 학급별로 사용할 수 있는 수업지도안 사례는 누구나 수업에 바로 적용할 수 있도록 개발했다.
이 책은 인공지능융합수업을 준비하는 교사에게는 자신감을, 인공지능을 배우는 학생에게는 즐거움을 주는 교재가 될 수 있을 것이라 자부한다.

[최미애]

인공지능과의 공존이 더 이상 선택이 아닌 세상을 살아가게 될 우리의 아이들에게
지혜롭게 대응할 수 있는 역량을 길러주기 위한 방법은 무엇일지 고민하며
이 책을 집필하기로 의기투합하였다.
인공지능을 활용한 교육의 변화 방향을 모색하는
예비 및 현직 교사들에게 이 책이 길잡이가 되길 기대하고
우리 교육이 한 발짝 앞으로 나아가는데 조금이나마 도움이 되길 바란다.


[신승용]

최근 인공지능과 관련된 다양한 이슈들이 다루어지고 있다. 교사들에게는 “인공지능이란 무엇이고 학교에서는 어떻게 수용하고 적용해야 할까?”와 같은 고민도 중요한 문제이기도 하다. 이 책은 인공지능의 개념 및 특성을 다루면서, 이를 활용한 교실 수업 예제를 가정해 보고 이에 대한 물음에 나름의 답을 찾아보려는 노력으로 작성했다. 관련해서 인공지능에 관심 있고 학교 현장에서의 적용을 고민하는 분들에게 도움을 줄 수 있을 것이다.
[이문호]
4차 산업혁명 진입 이후 AI에 대한 관심과 활용 발전이 코로나와 함께 더욱 발전하게 되었다. 초거대 인공지능이 나오는 상황에 학교현장과 대학교육에 있어 기초적 이해와 활용에 기초적인 교재로 활용될 수 있을 것이다.

[최나래]
우리는 현재 인공지능과 공존하는 시대에 살고 있으며, 인공지능은 이 순간에도 엄청난 발전을 거듭하고 있다. 앞으로 우리 아이들이 가질 직업 중에는 지금은 실존하지 않는 일자리도 많을 것이다.

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