인공지능 수업 혁명

신정 지음

포르체 2023년 08월 25일 출간 종이책 : 2023년 08월 18일 출간

작품소개

책소개

부산교육청지정 SW·AI 교육연구회장이자 현직 초등 교사인 저자는 소프트웨어 교육이 다른 과목 수업과 동떨어지지 않도록 교과서 내용을 재구성한 “AI 프로젝트 수업”을 고안했다. 이 책은 다양한 교과 과목의 내용을 AI 코딩 수업에 활용하는 동시에 실생활과 밀접하게 연관되어 수업 후에도 문제 상황을 스스로 해결할 수 있도록 설계한 수업 내용을 담았다. AI는 더 이상 막연한 미래가 아니라 현실에 적용 가능한 실제이다. 학생들은 AI 프로젝트 수업을 통해 단순히 프로그램을 만드는 것에 그치지 않고 점차 복잡해지는 사회에 AI, 디지털 기술을 활용하여 문제를 해결할 수 있다. 이 책의 1장에서는 AI 프로젝트 수업의 중요성을 설명한다. 수업을 경험한 학생의 생생한 후기를 통해 실제 교육 현장에서 AI 프로젝트 수업이 학생에게 미치는 영향을 확인할 수 있다. 2장과 3장에서는 수업에 바로 적용할 수 있는 9가지 AI 프로젝트 수업을 소개한다. 이를 통해 2022년 개정 교육과정에서 제시하는 핵심 역량(자기주도성, 창의와 혁신, 포용성과 시민성)을 가르칠 수 있다. 4장에서는 교실에서 사용할 수 있는 다양한 에듀테크를 소개하며 미래 교육의 전망에 대해 논한다.

목차

프롤로그. 2022 개정 교육과정에서 만나는 인공지능

1장 AI 프로젝트 수업
1. AI 프로젝트 수업이란? 12
2. AI 프로젝트 수업의 효과 14
3. AI 프로젝트 수업을 받은 학생의 이야기 16

2장 교실에서 만나는 AI 프로젝트 수업: 기초
1. 진로 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 20
2. 인권 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 30
3. 안전·건강 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 40
4. 인성 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 57

3장 교실에서 만나는 AI 프로젝트 수업: 심화
1. 환경·지속 가능 발전 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 72
2. 민주 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 83
3. 경제·금융 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 94
4. 다문화 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 103
5. 독도 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업 111
6. 프로젝트 수업 후 학생들의 자율 활동 119

4장 인공지능으로 변화하는 미래 교육
1. 교실에서 만나는 메타버스 수업 126
2. 교실에서 만나는 데이터 수업 132
3. 인공지능과 함께하는 피지컬 컴퓨팅 142
4. 학생들이 사용할 수 있는 생성형 인공지능 147
5. 인공지능으로 무엇이든 표현하는 세상 151
6. 인공지능이 그린 그림은 예술일까? 155
7. 미래 교육이 인공지능을 만났을 때 158
8. 미래 교실 안 교사의 역할 160
9. 인공지능 시대, 교육 공동체에 전하는 말 163

에필로그. AI 프로젝트 수업으로 ‘행복’한 우리 166

부록 1. 프로그래밍과 친해질 수 있는 거대 피아노 프로젝트 수업 171
부록 2. 순서도 작성 방법 및 예시 178

책 속으로

현재 학교에서 진행되는 인공지능 교육은 단편적이거나 일시적인 경우가 많다. 또한 대부분 그 내용이 실생활과 관련이 없어 학생들은 수업 후 배운 내용을 활용하는 데 어려움을 느낀다. 따라서 교과서와 생활 속에서 만나는 문제를 학생들이 스스로 찾고(자기주도성), 그것을
해결할 수 있는 창의적인 방법을 함께 탐색하여(창의와 혁신), 그 방법을 나눌 수 있는(포용성과 시민성) AI 프로젝트 수업을 고안하였다.
_p.7, 프롤로그 2022 개정 교육과정에서 만나는 인공지능

프로젝트 수업의 가장 큰 장점은 생각이나 아이디어를 창출하는 능력을 키우고 개개인의 아이디어를 서로가 피드백해 줄 수 있다는 점일 것이다. 특히 나는 모둠 활동에서 배운 것이 가장 많다. 모둠원들이 아이디어를 모아서 주제에 대한 하나의 해결 방법을 생각해내고 코드를 설계한다. 컴퓨터를 잘하는 친구도, 코딩이나 컴퓨터 프로그램을 처음 접하는 친구도, 모두 함께 아이디어를 내고 서로에게 배울 수 있다는 것이 너무 좋았다.
_p.17, AI 프로젝트 수업을 받은 학생의 이야기

자신이 좋아하는 책 또는 꿈과 관련된 책을 함께 읽은 후, 책을 국어 교과의 독서 단원과 연계하여 자신의 꿈에 영향을 준 책 속 인물을 정하고 그 이유를 생각하는 활동을 한다. 초등학교 6학년의 경우, 6학년 1학기 국어 8단원 ‘인물의 삶을 찾아서’ 또는 6학년 2학기 국어 1단원 ‘작품 속 인물과 나’와 연계한다.
_p.22, 진로 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업

기본 키오스크 프로그램을 만들었다면, 어떤 부분을 수정하여 시각장애인을 위한 인공지능 키오스크 프로그램을 만들 수 있을지 생각해 본다. 우선, 시각장애인은 앞을 보기 어렵기에 매장에 어떤 메뉴가 있는지 음성으로 안내되어야 한다. 또한, 메뉴를 선택하기 위해 화면을 누르거나 자판을 치기 어려울 수 있으므로 원하는 메뉴를 말하였을 때 그 음성이 인식되어야 한다.
_p.36, 인권 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업

핵심 속성이란 예측 속성을 바꾸는 값이고, 예측 속성은 예측해야 할 값을 의미한다. 예를 들어, 공부 시간과 성적의 경우 공부 시간에 따라 성적이 달라지고, 우리는 성적을 예측하려고 하기 때문에 핵심 속성은 ‘공부 시간’, 예측 속성은 ‘성적’이 된다. 마찬가지로 100년 후 연평균 기온을 예측하는 경우, 연도에 따라 기온이 바뀌고, 예측할 값은 연평균 기온이기 때문에, 핵심 속성은 ‘연도’, 예측 속성은 ‘연평균 기온’이 된다.
_p.79, 환경·지속 가능 발전 교육에서 만나는 AI 프로젝트 수업

퀵드로우 인공지능은 위 데이터가 학습된 상태이기 때문에 사람들이 그린 계단 그림을 보고 다른 사용자들의 계단 그림과 비슷하다고 판단하여 계단으로 인식한다. 여기서 재미있는 것은 직접 그린 계단 그림 또한 자동으로 구글 낙서 데이터의 새로운 데이터로 저장된다는 것이다. 이 과정을 통해 데이터가 인공지능의 판단에 얼마나 중요한지 이해할 수 있다.
_p.141, 교실에서 만나는 데이터 수업

생성형 인공지능의 단점도 물론 있다. 완성된 단계의 인공지능이 아니기에 부정확한 정보가 있을 수 있다는 것, 학생들의 창의성을 저해할 수 있다는 것 등이다. 또한 질문 하나를 해결하기 위해 수십 권의 책을 뒤져보고 해결되지 않아 울어 보는 경험이 학생들에게 필요한 순간도 있다. 특히 나이가 어릴수록, 초등학생일수록 이런 경험은 매우 중요하다. 하지만 생성형 인공지능의 단점만 바라보며 피하기보다 그 이점을 잘 활용할 줄 알아야 한다.
_p.150, 학생들이 사용할 수 있는 생성형 인공지능

인공지능 기술이 교육에 도입되더라도 학생에게 질 좋은 지식을 전달하는 교사의 역할에는 변함이 없다. 각 수업의 학습 목표에 알맞은 동기 유발과 스토리텔링은 인간인 교사가 가장 잘할 수 있다고 생각한다. 예를 들어, 세계화와 관련한 사회 수업 시간에 듣는 선생님의 미국 여행 이야기 하나가 인공지능이 제공하는 어떤 맞춤형 자료보다 기억에 잘 남을 수 있다. 사람이 가진 경험에 대한 각자의 감정과 느낌은 사람이 가장 생생하게 전달할 수 있기 때문이다.
_p.161, 미래 교실 안 교사의 역할

출판사 서평

AI를 활용하여 맞춤형 교육을 실현하는 교실,
미래 교실의 훌륭한 선생님은 AI를 활용한다!

교실에서 생성형 AI의 도움을 잘 활용한다면 현실적인 문제로 실현하지 못했던 맞춤형 학습을 제공할 수 있다. 또한, 문제를 생성하고 채점한 뒤 학생 개개인의 학습 수준 데이터를 만드는 일은 이제 AI가 하게 될 것이다. 구글의 수석 엔지니어가 만든 데이터 기반 의사 결정 중심 학교인 알트스쿨에서는 이미 AI 활용 교육이 이루어지고 있다. AI를 교실에 도입한다면 교사의 역할은 무엇이 될까? 인공지능에 대체되지 않는 교사의 역량은 무엇일까? 저자는 질 좋은 지식을 전달하는 교사의 근본적인 역할에는 변화가 없을 것이라 예측한다. 단, AI 기술을 무엇을 위해 사용할지 교육하는 역할의 비중이 더 커질 것이다. 《인공지능 수업 혁명》은 오늘날 바로 수업에 적용할 수 있는 다양한 에듀테크 기술을 소개하며 교실의 디지털 전환 방법을 제안한다. 동시에 미래 교육에서 교사의 역할에 대해 생각해 볼 수 있도록 AI를 통해 변화할 교육의 전망에 대해 교육 공동체에게 전하고자 한다. AI를 활용하여 더 나은 교육을 하는 방법을 이 책을 통해 찾을 수 있을 것이다.


새로운 시대, 교사의 역할은 인공지능을 어떻게 받아들이느냐에 달려 있다
생성형 인공지능의 단점을 보완하고 장점을 교육하라!

학생들은 아날로그적 감성과 경험을 디지털로 공유하는 것이 일상인 시대에 살고 있다. 겪었던 일을 SNS에 공유하고 친구들과는 메신저를 통해 대화를 나누며 방과 후에는 바깥이 아닌 메타버스 속에서 모임을 가진다. IT 기술을 활용하는 데 익숙한 학생들은 약간의 AI 교육만 있어도 이를 활용하여 생각을 나누는 방법을 쉽게 깨닫는다. 자신의 질문이 틀렸을까 두려워하는 학생은 AI 챗봇과의 대화를 통해 거리낌 없이 자신의 의견을 드러낼 수 있고 예술을 어려워하는 학생은 생성형 AI를 통해 자신이 표현하고자 하는 바를 더 쉽게 나타낼 수 있다. 이 책을 통해 AI를 자신의 생각을 표현하고 나누는 도구로서 사용하는 방법을 알 수 있다. 그리고 그 과정에서 기술을 활용하는 데 있어서 고려해야 할 다양한 윤리적 문제에 대해 교사가 지도해 주는 방법을 소개한다.

작가정보

저자(글) 신정

모두가 행복한 교육 공동체를 꿈꾸는 초등학교 교사이다. 부산교육대학교 초등교육과를 졸업하고, 동 대학원에서 AI융합교육전공으로 석사 학위를 취득하였다.
부산광역시 초등 분과 SW·AI 교육과정 실무추진현장위원과 SW·AI 교육운영지원단으로 활동 중이며, 부산광역시교육청이 지정한 SW·AI 교육연구회장을 맡고 있다.
디지털 기술은 교육의 평등을 가져다준다는 생각으로 인공지능 교육을 포함한 소프트웨어 교육에 관심이 많으며, 관련 연수 강사와 자료 제작 경험이 다수다.
SW·AI 기반 프로젝트 수업에 대한 연구를 현장에서 꾸준히 실천하여 융합 교육 일환으로 부산광역시 교육감 표창을 수상하였으며, 2022년 부산광역시 AI 기반 프로젝트 경진대회 초등 부문 대상팀의 지도교사이다.