Earticle

초록

영어

This study aimed to develop an AI robotics education program using computer vision for the high school technology curriculum and to analyze changes in students' creative problem-solving ability and AI literacy before and after the program. Based on the ADDIE model, a 16-session project-based program using Python, MediaPipe, and Arduino was developed and applied to 108 first-year high school students under a one-group pretest-posttest design. Quantitative and qualitative data were analyzed following a convergent mixed-methods design. Creative problem-solving ability increased significantly from 3.42 to 3.70 (t=6.62, p<.001, dz=0.64), and AI literacy from 3.40 to 3.71 (t=4.25, p<.001, dz=0.41). The qualitative analysis showed that students understood how AI works in real contexts and experienced the engineering problem-solving process in depth. In conclusion, the program can serve as a practical teaching-learning approach that integrates understanding of AI, engineering problem-solving, collaborative project experience, and responsible use of technology in the high school technology curriculum.

한국어

본 연구의 목적은 고등학교 기술 교과에 적용 가능한 컴퓨터 비전 활용 인공지능 로봇 교육 프로그램을 개발하고, 적용 전후 고등학생의 창의적 문제해결력과 인공지능 리터러시 변화를 분석하는 데 있다. ADDIE 모형에 기초하여 Python, MediaPipe, Arduino를 활용한 16차시 프로젝트 기반 프로그램을 개발하고, 고등학교 1학년 108명을 대상으로 단일집단 사전-사후 검사 설계를 적용하였다. 양적·질적 자료는 혼합 연구의 수렴적 설계에 따라 통합 분석하였다. 연구 결과, 창의적 문제해결력은 사전 3.42에서 사후 3.70으로(t=6.62, p<.001, dz=0.64), 인공지능 리터러시는 사전 3.40에서 사후 3.71로(t=4.25, p<.001, dz=0.41) 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 질적 분석에서는 학생들이 인공지능의 작동 원리를 실제 맥락에서 이해하고 공학적 문제해결 과정을 깊이 있게 경험한 것으로 나타났다. 결론적으로 본 프로그램은 고등학교 기술 교과에서 인공지능 이해, 공학적 문제해결, 협력적 프로젝트 경험, 책임 있는 기술 활용을 통합하는 실천적 교수-학습 방안으로 활용될 수 있음을 시사한다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 이론적 배경
2.1. 컴퓨터 비전 활용 인공지능 교육
2.2. 인공지능 로봇 교육
3. 연구 방법
3.1. 연구 대상 및 설계
3.2. 연구 절차
3.3. 전문가 타당도 검토
3.4. 검사 도구
3.5. 분석 방법
4. 교육 프로그램 개발 결과 및 적용
4.1. 분석 단계
4.2. 설계 단계
4.3. 개발 단계
4.4. 실행 단계
5. 교육 프로그램 적용 결과 분석
5.1. 창의적 문제해결력 사전-사후 변화
5.2. 인공지능 리터러시 사전-사후 변화
5.3 학습자 서술형 응답 분석
6. 결론 및 제언
6.1. 결론
6.2. 제언
Acknowledgements
참고문헌

키워드

저자

• 서광민 [ Gwangmin Seo | 반곡고등학교 ]
• 이은지 [ Eunji Lee | 한국교원대학교 ] 교신저자
• 김귀훈 [ Kwihoon Kim | 한국교원대학교 ]

참고문헌

발행기관

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• 간행물명

  정보교육학회논문지 [Journal of The Korean Association of Information Education]

• 간기

  격월간

• pISSN

  1229-3245

• 수록기간

  1997~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 374 DDC 375