초등학생을 위한 협동학습 기반 피지컬 컴퓨팅을 활용한 인공지능 융합 관계 인성 프로젝트 수업이 인공지능 역량과 협력적 문제해결력에 미치는 영향

• 영문명: The Impact of Cooperative Learning-Based Physical Computing and AI-Integrated Relational Character Education Projects on AI Competency and Collaborative Problem-Solving Skills
• 발행기관: 학습자중심교과교육학회
• 저자명: 김각영(Kwakyong Kim) 조민국(Minkuk Cho) 김귀훈(Kwihoon Kim)
• 간행물 정보: 『학습자중심교과교육연구』제25권 7호, 137~151쪽, 전체 15쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.04.15

국문 초록

목적 본 연구는 협동학습 수업 모형을 적용한 인공지능 융합 관계 인성 프로젝트 수업 프로그램을 개발하고 적용하여 학생들의 인공지능 역량과 협력적 문제해결력을 향상시키는지 알아보는 데 목적이 있다. 방법 이를 위하여 충청남도 아산시의 초등학생 6학년 47명을 대상으로 역량별 사전 검사를 통해 동일 집단임을 확인한 후 6학년 1개 학급을 실험집단, 다른 1개 학급을 통제집단으로 정한 뒤 교육 프로그램을 적용하였다. 결과 개발한 프로그램을 적용한 실험집단 내의 사전·사후 검사를 비교해 보았을 때 인공지능 역량과 협력적 문제해결력 관련 모든 하위 요소에서 유의미한 변화가 있었으며, 실험집단과 통제집단 간의 사전·사후 검사 결과를 비교했을 때도 인공지능 역량과 협력적 문제해결력 관련 모든 하위 요소에서 유의미한 변화가 있었다. 결론 초등학교 고학년 교육과정을 바탕으로 협동학습 기반 모듈형 피지컬 컴퓨팅을 활용한 인공지능 융합교육의 구체적인 방안을 제안하였다. 개발한 프로그램은 인공지능 역량과 협력적 문제해결력에 유의미한 효과가 있음을 확인하였으며 특히 인공지능 역량의 하위 요소인 인공지능의 활용과 인공지능 태도 및 윤리, 그리고 협력적 문제해결력 향상에 긍정적인 효과가 있음을 확인하였다.

영문 초록

Objectives This study aims to develop and implement an artificial intelligence-integrated relational character education project program based on a cooperative learning model, investigating whether it improves students' AI competency and collaborative problem-solving skills. Methods For this purpose, a pre-assessment of competencies was conducted to confirm the homogeneity of the groups among 47 sixth-grade elementary students in Asan, Chungcheongnam-do. One sixth-grade class was designated as the experimental group and the other as the control group, and the educational program was applied accordingly. Results A comparison of the pre- and post-tests within the experimental group that received the developed program showed significant improvements across all sub-elements related to AI competency and collaborative problem-solving skills. Additionally, when comparing the pre- and post-test results between the experimental and control groups, significant changes were observed in all sub-elements of AI competency and collaborative problem-solving skills. Conclusions This study proposes a concrete approach to AI-integrated education using modular physical computing based on cooperative learning for upper elementary grades. The developed program was shown to have a meaningful impact on AI competency and collaborative problem-solving skills. In particular, it positively influenced sub-elements of AI competency, such as AI application, attitudes toward AI, and AI ethics, as well as enhancing collaborative problem-solving abilities.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 연구 방법

Ⅳ. 인공지능 융합교육 프로그램 개발

Ⅴ. 연구 결과

Ⅵ. 결론 및 제언

참고문헌

키워드

인공지능 역량 협력적 문제해결력 피지컬 컴퓨팅 AI competency collaborative problem-solving physical computing