초등 수학교육에서 수학-AI융합 프로그램 개발 및 적용이 수학 학습 태도와 인공지능 태도에 미치는 영향
The Effects of Developing and Applying a Mathematics–AI Integrated Program on Elementary Students’ Attitudes Toward Mathematics Learning and Artificial Intelligence
This study aimed to develop and apply a mathematics–AI integrated teaching and learning program in accordance with the 2022 Revised National Curriculum, which emphasizes the internalization of artificial intelligence (AI) education, and to examine its effects on elementary students’ attitudes toward mathematics learning and artificial intelligence. To this end, eight mathematics–AI integrated programs were developed for grades 3 through 6 based on the achievement standards of the elementary mathematics curriculum and foundational AI concepts, and were implemented with 230 students in grades 3 to 6 from eight elementary schools in D and G metropolitan cities. Data were collected through pre–post surveys consisting of 20 items on attitudes toward mathematics learning and 11 items on attitudes toward artificial intelligence, and were analyzed using paired-samples t-tests. The results showed statistically significant improvement in overall attitudes toward mathematics learning and artificial intelligence, as well as in all subcomponents. These findings indicate that mathematics–AI integrated instruction is effective in enhancing students’ perception of the usefulness of mathematics and their familiar acceptance of artificial intelligence.
한국어
본 연구는 2022 개정 교육과정의 ‘인공지능 교육의 내실화’에 따라 초등학교 수학과 AI를 융합한 교수·학습 프로그램을 개발·적용하고, 이 프로그램이 학생들의 수학 학습 태도와 인공지능 태도에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 초등학교 3학년 1학기부터 6학년 2학기까지 학년군별 수학 교육과정 성취기준과 AI 기초 요소를 기반으로 총 8개의 수학–AI 융합 프로그램을 개발하고, D광역시와 G광역시의 8개 초등학교 3∼6학년 학생 230명을 대상으로 적용하였다. 자료는 수학 학습 태도 20문항, 인공지능 태도 11문항의 사전·사후 설문을 통해 수집하였고, 대응표본 t-검정으로 분석하였다. 연구 결과, 수학 학습 태도와 인공지능 태도는 전체 및 모든 하위 요인에서 통계적으로 유의미한 향상을 보였다. 이는 수학–AI 융합 수업이 수학의 유용성에 대한 인식과 AI에 대한 친숙한 수용을 높이는 데 효과적임을 보여준다.
목차
요약 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 이론적 배경 1. 수학과 AI 융합의 필요성 2. 수학 학습 태도의 개념과 구성 요소 3. 인공지능 태도의 개념과 구성 요소 4. 수학–AI 융합 교육 프로그램 관련 선행연구 Ⅲ. 연구 방법 및 절차 1. 연구 대상 2. 연구 절차 및 방법 3. 검사 도구 4. 자료 수집 및 분석 방법 Ⅳ. 연구의 실제 1. 수학–AI 융합 교수학습 프로그램 개발 2. 수학–AI 융합 교수학습 프로그램 개요 3. 수학–AI 융합 교수학습 프로그램 적용 Ⅴ. 연구 결과 분석 1. 수학 학습 태도 변화 분석 2. 인공지능 태도 변화 분석 Ⅵ. 결론 및 제언 참고문헌