Earticle

예비교원에게 있어 교수효능감은 향후 학생들을 가르치는 데 인과적으로 중요한 역할을 미친다. 본 논문의 목적 은 예비교원을 대상으로 진행한 프로젝트 중심의 수업을 통해 초등 예비교원의 정보 교수효능감의 변화 양상을 비모수 통계분석 방법인 Wilcoxon 부호 순위 검정으로 분석한 것이다. 본 수업은 '컴퓨터교육' 심화과정 학생을 대상으로 제주의 문화 요소를 접목하여 교사용 정보보안 원리 교재를 산출물로 개발하는 프로젝트형 수업으로 설 계되었다. 수업 적용 결과, 전반적으로 모든 요인에서 양의 순위가 높게 나타났다. 특히, 정보수업 가치관과 정보 교수 전략 요인은 통계적으로 유의미한 순위합의 향상이 있었다. 따라서, 본 논문에서 제안하는 수업은 예비교원 의 정보 교수효능감을 제고하는 데 효과적이었다고 판단된다.

For prospective teachers, teaching efficacy plays a causally important role in teaching students in the future. This paper aims to analyze the change in information teaching efficacy of elementary pre-service teachers through project-oriented classes conducted for pre-service teachers using the Wilcoxon Signed Rank Test, a nonparametric statistical analysis method. This class was designed as a project-type class that develops information security principles textbooks for teachers as outputs by combining Jeju's cultural elements for students in the advanced course of 'computer education'. As a result of the class application, overall, the positive ranks were high in all factors. In particular, there was a statistically significant improvement in rank sum both the values of informatics teaching and the strategy of informatics instruction. Therefore, the course proposed in this paper effectively improved pre-service teachers' information teaching efficacy.

교육부는 미래사회 변화에 대응할 수 있는 기초 소양과 역량을 기를 수 있는 교육과정 개선을 추진하며 인공지 능과 소프트웨어 교육을 비롯한 디지털 기초 소양 강화를 강조하고 있다. 인공지능 교육 분야에서도 인공지능 기 술 발전에 따른 사회 변화를 바르게 이해하고 인공지능의 개념과 원리, 기술을 활용하여 실생활 및 다양한 분야의 문제를 창의적으로 해결할 수 있는 기초 소양인 인공지능 리터러시에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서 는 머신러닝 포 키즈에서 딥러닝 모델을 구현하는 원리를 보여주는 부분을 활용해서 인공지능의 개념과 원리(노 드, 은닉층 등)를 익힐 수 있는 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 인공지능 리터러시를 함양하는 데 그 목적을 두고 있다. 교육 프로그램은 초등교사 50명의 요구 분석 결과를 바탕으로 목적과 방향을 설계하였고, 초등 정보 영재 20명을 대상으로 적용 후 인공지능 리터러시 사전·사후 검사 결과를 통해 교육적 효과를 분석하였다. 분석 결과 본 교육 프로그램은 인공지능 리터러시 향상에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다.

The Ministry of Education is pushing to improve the curriculum to develop basic skills and capabilities to respond to future social changes and emphasizes strengthening digital basic skills, including artificial intelligence and software education. In the field of artificial intelligence education, research is being conducted on artificial intelligence literacy, a basic knowledge that can correctly understand social changes caused by the development of artificial intelligence technology and creatively solve problems in real life and various fields by utilizing artificial intelligence. The purpose of this study is to develop and apply an educational program that can learn the concepts and principles of artificial intelligence (nodes, hidden layers, etc.) by using the part that shows the principle of implementing deep learning models in Machine Learning for Kids. The educational program designed the purpose and direction based on the results of analyzing the needs of 50 elementary school teachers, and analyzed the educational effect through the results of artificial intelligence literacy pre- and post-test for 20 elementary information gifted students. As a result of the analysis, it was found that this education program had a positive effect on improving artificial intelligence literacy.

COVID-19로 교육 현장에서 발생하는 여러 문제와 학습 결손에 대한 논의가 생겨나기 시작하면서 이를 해결할 방법으로 여러 디지털 교수·학습 방법이 주목받기 시작했다. 이러한 시기에 인공지능 시대를 맞아 인공지능 활용 수 업 지원시스템에 대한 개발과 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 인공지능 활용 수학 수업지원시스템이 실제 교육 현장에서 초등학생의 수학 학업성취도와 수학적 태도에 미치는 영향을 검증하는 데 목적이 있다. 이를 위해 수학 학습 목적에 따른 단계와 인공지능 교육시스템 활용 목적에 따른 단계를 선택·결합하여 수학 수업지원시스템인 ‘똑 똑수학탐험대’ 활용 학습 프로그램을 설계 및 개발하였으며 전문가 타당도 검사를 실시한 후 수업에 적용하였다. 14 주에 걸쳐 초등학교 3학년 학생 24명을 대상으로 ‘똑똑수학탐험대’ 활용 학습을 진행하고 사전-사후 검사를 통하여 분석한 결과, 수학 학업성취도 결과와 우월감, 자신감, 흥미, 목적 의식, 성취 동기, 주의 집중, 자율 학습, 학습 기술 적용 등 수학적 태도의 8가지 모든 하위 요소에서 유의미한 향상을 보였다.

As COVID-19 began to create discussions on various problems and learning deficits in the educational field, various digital teaching and learning methods were suggested as a solution. At this time, the development and interest in artificial intelligence-based class support systems are increasing. The purpose of this study is to verify the effect of the artificial intelligence-based math class support system on the mathematical academic achievement and mathematical attitude of elementary school students in the actual educational field. For this purpose, we designed and developed a learning program using the 'Smart Mathematics Exploration Team', a math class support system, by selecting and combining the steps according to the purpose of math learning and the purpose of using the artificial intelligence education system. As a result of conducting and analyzing learning using the "Smart Math Exploration Team" for 24 third-grade elementary school students over 14 weeks, there was a significant improvement in mathematical academic achievement and all eight sub-factors of mathematical attitudes, such as confidence, interest, purpose, achievement motivation, attention, self-learning, and learning technology application.

디지털 대전환 시대를 맞이하여 전 세계는 빠르게 변화하는 디지털 세상에 잘 적응하여 살아갈 인재 양성에 총력을 기울이고 있다. 우리나라에서도 디지털 인재 100만 양성이라는 교육 목표 아래 학교 현장을 비롯한 사회 전반 에 디지털 인재를 양성하고자 노력하고 있다. 디지털 인재를 양성하기 위해서는 무엇보다 교사의 교수 역량이 강화 되어야 하기에 이에 대비한 각종 교사 재교육 방안이 준비 중이며 일부 교육청과 선도학교를 중심으로 교사의 디지 털․AI 리터러시 교수 역량 강화를 위한 교사 연수를 실시하고 있다. 하지만 아직 이에 대한 체계적인 교수 역량 강화 교육 커리큘럼이나 프로그램이 제시된 바 없어 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 구글을 활용한 디지털ㆍAI 리터러시 교수 역량 강화 교육 프로그램을 개발하여 이를 교사 연수 프로그램에 적용, 사전-사후 대응표 본 t-test를 통해 그 효과성을 검증하였다. 그 결과 디지털․AI 리터러시 교수 역량을 키우기 위해 마련된 네 가지 세부 영역인 디지털ㆍAI 이해, 디지털․AI 활용, 디지털ㆍAI 윤리교육에서 모두 통계적으로 유의미하게 향상된 결과를 나타내어 구글을 활용한 디지털․AI 리터러시 교수 역량 강화 교육 프로그램이 효과적임을 알 수 있었다.

In the era of great Digital Transformation, the whole world is concentrating its efforts on nurturing talented people who will adapt well to the rapidly changing Digital World. In Korea, under the educational goal of fostering 1 million digital talents, efforts are being made to nurture digital talents throughout society including schools. In order to nurture digital talent, the teaching capacity of teachers must be strengthened above all else. In preparation for this, various teacher reeducation plans are being prepared, and teacher training is being conducted to strengthen teachers' Digital․AI teaching capabilities centered on some education offices and leading schools. However, there is no systematic curriculum or program for strengthening teaching capacity yet, so it is experiencing difficulties. Therefore, in this study, a Digital․AI teaching competency strengthening education program using Google was developed, applied to the experimental class, and its effectiveness was verified through a pre-post matching sample t-test. As a result, statistically significant improvements were shown in all four sub-areas designed to enhance Digital․AI teaching capabilities: understanding of Digital․AI, utilization of Digital․AI, and education on Digital․AI ethics. It was found that the educational program for strengthening Digital․AI literacy teaching capability using Google was effective.

AI의 발전은 역사적으로 데이터셋과 깊은 관계가 있다. 최근 AI를 구성하는 데이터셋의 중요성이 강조됨에 따 라 관련 연구가 많이 이루어지고 있지만 AI 교육 측면에서 데이터셋 관련 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 이 에 본 연구는 학생들에게 유의미한 AI 교육용 데이터셋을 제공하기 위해 교수·학습 환경에서 맥락의 중요성을 확 인하고, 컴퓨팅 사고력을 포함하는 PISA 2022 수학의 맥락을 중심으로 AI 교육에서 학생들이 선호하는 데이터셋 의 맥락과 형태 및 교육용 도구를 확인하였다. 이를 바탕으로 AI 교육에 적합한 데이터셋 주제를 탐색하고 다양한 데이터셋을 합성, 수집, 수정 및 개발하였다. 또한 데이터셋의 적합성을 검증하기 위해 전문가 검토를 실시하고 그 결과를 반영하여 25종의 AI 교육용 데이터셋을 도출 및 배포하였다. 본 연구의 결과가 다양한 관점의 AI 교육을 위한 데이터셋 관련 연구에 기반이 되어 학생들의 AI 소양을 기르는데 도움이 될 수 있기를 기대한다.

The development of AI has historically been strongly tied to datasets. Recently, as the importance of datasets in AI has been emphasized, there has been a lot of related research, but there is a relative lack of research on datasets in the context of AI education. In order to provide students with meaningful datasets for AI education, this study identified the importance of context in the teaching-learning environment and identified the context, form, and educational tools of datasets preferred by students in AI education, focusing on the context of PISA 2022 mathematics, which includes computational thinking skills. Based on this, we explored dataset topics suitable for AI education and synthesized, collected, modified, and developed various datasets. We also conducted an expert review to verify the suitability of the datasets, and based on the results, we derived and distributed 25 datasets for AI education. We hope that the results of this study will serve as a basis for research on datasets for AI education from various perspectives and help students develop their AI competency.

본 논문은 초·중등학생을 대상으로 개발된 창의 정보교육 프로그램이 프로그램별로 창의성과 핵심역량에 차이 가 있는지를 분석하였고 분석 결과를 통해 향후 정보교육 프로그램 개발에 개선방안을 제시하는 데 그 목적이 있 다. 이를 위해 전국 초등학생 188명, 중등학생 192명을 대상으로 인공지능 인문학, 포렌식 사이언스, 디지털 치료제 교육 프로그램을 적용했고 기술통계, t-test, One-way ANOVA, Scheffe 방법론을 사용하여 프로그램에 따른 창의 성과 핵심역량의 차이를 분석했다. 그 결과, 초등학생의 핵심역량은 프로그램별로 유의한 차이가 나타난 것으로 분석되었으나 초등학생의 창의성, 중등학생의 창의성과 핵심역량은 프로그램별로 유의한 차이가 나타나지 않아 개 발된 프로그램들이 이를 계발하는 데 고루 영향을 미쳤다고 분석되었다. 향후 역량 요인을 고려한 프로그램 재설 계와 연구 대상자의 적정한 분배를 통한 후속 연구가 요구된다.

This paper aims to analyze whether creative information education programs developed for elementary and secondary students differ in creativity and core competence by program and to present improvement measures for future information education program development through analysis results. To this end, artificial intelligence humanities, forensic science, and digital therapeutics education programs were applied to 188 elementary school students and 192 secondary school students nationwide. According to the program, technical statistics, t-tests, one-way ANOVA, and Scheffe methodologies were used to analyze differences in creativity and core competence. As a result, it was analyzed that the core competencies of elementary school students differed significantly by program. Still, the creativity of elementary school students, the creativity and core competencies of secondary school students did not differ significantly by program. Future follow-up research is required through program redesign considering competence factors and appropriate distribution of research participants.

학교에서는 현재를 위한 교육과 동시에 미래를 위한 교육도 중요하다. 미래를 살아가야 하는 학생들에게 AI와 디지털 소양은 빼놓을 수 없는 역량이다. 이에 따라 AI·디지털 교육에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 교원 또한 해당 역량을 갖추기 위한 연수의 필요성이 점차 커져 가고 있다. 그래서 본 연구에서는 AI·디지털 연수 프로그램 을 교원의 수준과 필요에 맞는 맞춤형 연수로 구성하기 위해 초등교원 대상 온라인 설문조사를 실시하였으며, 설 문 결과에 따른 연수 운영 방안 기초 설계 결과는 다음과 같다. 첫째, 수준별 맞춤형 AI·디지털 연수에 필요한 단 계를 진입, 적응, 선도로 나누었으며 해당 연수 단계의 적절성과 연수 단계 간 운영 형태의 적절성을 확보하였다. 둘째, 연수 주제에 대한 자유 서술 분석을 통해 수준별 맞춤형 AI·디지털 연수 운영 주제를 도출하였다. 마지막으 로 전체 설문의 데이터를 통한 수준별 맞춤형 AI·디지털 연수 추천 방법을 도출하였다.

In the school, education for future as well as education for now are important. AI & digital competency is very essential to the students who live future. Accordingly, the necessity for AI & digital education is on the rise, and the need for teacher training to acquire the AI & digital competency is gradually increasing. So, in this study, an online survey was conducted for elementary school teachers to compose the customized AI & digital training program with teachers' level and needs. The results of the basic design of the training operation plan are as follows. First, the levels for customized AI & digital training program were divided into Beginner, Intermeadiate, Leader. The appropriateness of the training program level and operation form was verified. Second, through free narrative answers analysis of training program topics, customized AI & digital training program topics for each level were derived. Finally, a method for recommending customized AI & digital training by level was derived through the entire survey data.

디지털 시대에 접어들면서 각국은 SW 교육을 하기 시작했고 현재는 AI 교육도 경쟁적으로 실시하고 있는 상 황이다. 우리나라의 2022 개정 교육과정에서도 이러한 의도가 표출되고 있다. 학교 현장에서의 교육의 성패는 교 사들에게 의존한다고 해도 과언이 아니며 이는 AI 및 디지털 교육도 예외가 아닐 것이다. 따라서 교사들에 대한 연수는 매우 중요하다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 SW 및 AI 교육의 연수 주제들에 대하여 초등 교사들이 필요성을 얼마나 인식하고 있는가를 조사하였다. 초등 교사들은 SW 및 AI 교육에 대한 연수 필요성에 대하여 공 감하고 있는 것으로 나타났으나 프로그래밍 혹은 실습 관련 주제보다는 개념 이해나 소양과 관련된 주제의 연수 가 더 필요하다고 인식하고 있는 것으로 조사되었다. 이와 같은 조사 결과를 심층적으로 분석하고 연수 프로그램 개발에 반영한다면 학교 현장에서 SW·AI 교육이 성공하는데 밑거름이 될 수 있을 것이다.

Entering the digital age, each country began to educate SW, and now AI is also being educated competitively. This intention is also expressed in the 2022 revised curriculum in Korea. It is no exaggeration to say that the success or failure of education in schools depends on teachers, and AI and digital education will be no exception. Therefore, training for teachers is very important. Therefore, in this study, we investigated how much elementary school teachers are aware of the need for training topics of SW and AI education. Elementary school teachers were found to agree on the need for training for SW and AI education, but it was found that they recognized that training on topics related to concept understanding or literacy was more necessary than topics related to programming or practice. If these survey results are analyzed in depth and reflected in the development of training programs, it will serve as a foundation for the success of SW·AI education in schools.

본 논문은 디지털·인공지능 인재 양성을 위한 교원교육이 중요해짐에 따라 초등 현직 교원의 코로나 직후 2년 간 연수 현황을 비교 분석 및 논의하는 데 목적이 있다. 이를 위해, AIEDAP과제의 일환으로 국내 AI·디지털 관련 연수기관들의 현황자료를 수집하여 연수 기간별로 표준화하고, 연수 내용을 네 가지(AI 이해, AI 활용, 프로그래 밍, 에듀테크)로 분류하여 비교 분석하였다. 분석 결과로 시도교육청이 초등교원 연수를 가장 많이 운영하였으며, 코로나 이듬해에는 4가지 연수 내용 중 교육분야의 신기술 관련된 에듀테크 연수가 가장 많이 개설되어 인공지능 연수를 위한 기초과정으로 운영된 것으로 나타났다. 또한 초등교원의 집합 연수와 원격연수 형태로 나뉘어 이루어 지다 점차 블렌디드의 비중이 점차 늘어나고 있다. 향후 연수에서는 초등교원의 요구에 따라 프로그래밍과 같이 실습이 중요한 연수는 집합 연수로 운영되고 AI 이론 연수는 원격연수로 운영하는 블렌디드 형태로 운영하는 것 이 바람직할 것으로 기대된다.

The purpose aims to analyze and discuss the comparative training status of elementary school in-service teachers as teacher education for fostering digital and artificial intelligence talents becomes essential. We standardized the current data of domestic AI and digital training institutions by a training period. We compared the training contents into four categories (AI understanding, AI utilization, programming, and edutech). The analysis results are as follows: First, local provincial education departments provided the most elementary teacher training. Second, edutech training was the most popular among the four types of training. Third, elementary teacher training is offered in the form of face to face training and distance training. Fourth, elementary teacher training is increasingly blended with AI. In future training, the classes of practical tasks such as programming should be organized as face to face training according to their needs. In addition, the blended training would be desirable to conduct the classes of theoretical knowledge.

4차 산업혁명 시대의 도래는 인간이 그 어떤 디바이스나 네트워크 등의 물리적 제약없이 자유롭게 네트워크에 연결되는 유비쿼터스 환경을 지향하며 이러한 유비쿼터스 환경은 Tangible 인터페이스 환경을 요구한다. 또한 4차 산업혂명 시대를 맞아 도입된 SW 교육에서는 구체적 조작기의 아동에게 있어 중요한 만지고 조작하는 활동을 통 해 프로그래밍 교육을 할 수 있는 교육용 텐저블 코딩 도구를 활용한 프로그래밍 교육에 대한 관심이 높다. 이에 본 연구자는 알고리즘 설계 단계에서 조작적 명령 블록을 직접 조립할 수 있고, 조립된 명령 블록과 연결된 로봇 의 제어 과정을 통해 실제 세계에서 프로그램이 가시적으로 구현되는 COBOBLOCKS를 활용한 Tangible Programming 교육 프로그램을 개발하여 실험반에 적용하고 사전, 사후 대응 표본 t-test를 통해 효과성을 검증하 였다. 그 결과 문제 이해, 추상화, 알고리즘 절차, 자동화를 포함한 컴퓨팅 사고력과 SW 교육에 대한 흥미도에서 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다.

The advent of the 4th Industrial Revolution aims for a ubiquitous environment in which humans are freely connected to networks without physical limitations. This ubiquitous environment requires a tangible interface environment. In addition, in SW education introduced in the era of the 4th industrial revolution, there is a high interest in programming education using educational tangible coding tools that can teach programming through touching and manipulating activities, which are important for children in the specific operational stage. Therefore, this researcher chose COBOBLOCKS, which can directly assemble operational command blocks in the algorithm design stage, and implements the program visually in the real world through the control process of the robot connected to the assembled command blocks. In addition, a Tangible Programmimg education program using this was developed and applied to the experimental class, and the effectiveness was verified through pre- and post-response sample t-tests. As a result, it was effective in improving computational thinking skills including problem understanding, abstraction, algorithmic procedures, and automation. Also, it was found that there was a statistically significant difference in interest in SW education.

교육현장에서 교사의 역량은 절대적으로 중요하다고 할 수 있다. SW·AI교육에서 교사의 질은 학생의 성공적인 학습경험과 교육의 성패에 직접적인 영향을 미치고 있다. 따라서 SW·AI교육이 교육현장에 안착되기 위해서는 교 사의 역량을 향상시키는 전략이 필요하고, 교육부에서는 예비교사의 SW·AI교육역량을 향상시키기 위한 다양한 노 력을 기울이고 있다. SW·AI에듀톤(Edu-ton) 대회는 예비교사의 SW·AI교육역량을 향상시키 위한 구체적인 노력 의 일환으로 2016년도 이후부터 지금까지 꾸준히 진행되고 있다. 본 연구는 SW·AI에듀톤 대회의 효과성을 분석하 기 위한 목적으로 예비교사를 대상으로 SW·AI교수효능감을 SW·AI에듀톤 대회 참여시와 종료시에 걸쳐서 설문하 였다. 연구결과, SW·AI에듀톤 대회가 예비교사의 교수효능감의 향상에 긍정적인 도움을 준 것으로 분석되어 예비 교사의 SW·AI교육 역량의 향상에 의미가 있음을 보여주었다.

In the field of education, the competence of teachers is absolutely important. In particular, the quality of teachers in SW·AI education has a direct impact on students' successful learning experience and the success or failure of education. Therefore, in order for SW·AI education to succeed, a strategy to improve teachers' competencies is needed. The Ministry of Education is making various efforts to improve the SW·AI education capabilities of preservice teachers. For the purpose of improving the SW·AI education competency of preservice teachers, the SW AI Edu-thon competition has been held steadily since 2016. For the purpose of analyzing the effectiveness of the SW·AI Edu-thon, this study surveyed prospective teachers about their SW·AI teaching efficacy before and after participating in the SW·AI Edu-thon. As a result of the study, it was analyzed that the SW AI Edu-thon Contest had a positive effect on the improvement of pre-service teachers' teaching efficacy. Therefore, the SW·AI Edu-thon has a positive effect on the improvement of preservice teachers' SW·AI education competency.

본 연구는 인간 중심 학습분석학을 실현하기 위한 공동 설계 과정을 구체적으로 기술하는 데 그 목적이 있다. 연구방법으로서 사례 연구 방법을 적용하였으며, 학습분석학을 초중등 교수·학습 상황에 적용하기 위한 학습설계 안과 각 항목에 따른 대시보드 등의 프로토타입 도출 과정을 상세히 밝혔다. 공동 설계 과정에 참여한 학습 엔지 니어링 팀은 6명의 교육현장 전문가, 2명의 교육행정가, 5명의 연구자, 3명의 기술자로 총 16명이다. 공동 설계 과 정은 함께 이해하기, 함께 생산하기(1차), 함께 적용하기, 함께 생산하기(2차)의 과정을 거쳤다. 함께 이해하기 단 계에서는 문헌 연구와 공동 설계 워크숍을 통해 학습 엔지니어링 팀 구성원의 요구와 기대를 확인하고 조율하였 다. 함께 생산하기(1차) 단계에서는 공동 설계 워크숍을 통해 학습분석학을 위한 학습설계안의 기초가 될 학습 시 나리오를 개발하였다. 함께 적용하기 단계에서는 학교 교육 현장에 적용하고 그 결과를 분석하였다. 마지막으로 함께 생산하기(2차) 단계에서는 학습분석학을 위한 학습설계안과 각 실행장면별 대시보드의 프로토타입을 개발하 였다. 이를 바탕으로 인간 중심 학습분석학의 실천을 위한 시사점을 논의하였다.

This study aims to specifically describe a co-design procedure for implementing human-centered learning analytics using the case study approach. Learning design and digital learning tools including dashboard for learning analytics were developed for teaching and learning settings in elementary and secondary schools. The learning engineering team that participated in the co-design process was comprised of six educational field experts, two educational administrators, five researchers, and three technicians. The co-design procedure included (1) Understanding Together, (2) Creating Together (Phase 1), (3) Applying Together, and (4) Creating Together (Phase 2). In the first phase, the needs and expectations of the learning engineering team members were identified and aligned through literature review and a co-design workshop. In the second phase, a co-design workshop was conducted to build learning scenarios that would serve as the foundation for learning design recommendations for learning analytics. In the third phase, the scenarios were implemented in a classroom context and the results of the implementation were examined. Lesson plans and learning tools for learning analytics were prototyped during the final phase. The implications of these findings for human-centered learning analytics practice were discussed.

본 연구에서는 대학 비전공 학생들을 대상으로 프로젝트 기반 SW 수업을 설계하고, 수업의 효과를 검증하고자 하였다. 수업은 프로젝트 수업에 적합한 NDIS 모델을 기반으로 설계되었으며, 실행 단계에서 4C/ID 모델을 추가 적으로 적용하여, 실습 과정에서의 학생들의 인지 부하를 고려하였다. 설계한 수업은 A 대학교 학생 108명을 대상 으로 적용하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 프로젝트 기반 SW 수업을 진행한 후 전체 학생들의 융합적 사고력, 융합적 가치창출, 태도가 모두 유의하게 향상되었다. 둘째, 상위, 하위 집단의 융합적 사고력, 융합적 가치 창출, 태도가 모두 유의하게 향상되었다. 셋째, 태도 상, 하 집단 간 융합적 사고력은 통계적으로 유의한 차이가 관 찰되지 않았으나, 융합적 가치창출은 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 본 연구는 프로젝트 기반 SW 수업을 설계하고, 인지적, 정의적 효과를 분석하였다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있다.

The purpose of this study is to design project-based SW class and to verify the effects of the class. Classes are designed in accordance with NDIS model and 4C/ID model was additionally applied to consider students’ cognitive load during the implementation. This class was applied to 108 undergraduate students and the results of this study were as follows: First, project-based SW class significantly improved convergent thinking, convergent value creation and attitude. Second, convergent thinking, convergent value creation and attitude improve significantly in both high and low initial score group. Third, there was not a statistically significant difference in convergent thinking, however, there was a statistically significant difference in convergent value creation between the high and low attitude groups. The implication of this study is that the SW class was designed and analyzed the cognitive and affective effects.

소프트웨어와 인공지능(SW·AI)의 원리를 이해하고 활용할 수 있는 디지털 리터러시는 사회 모든 구성원에게 필요한 소양 중 하나이다. 디지털 리터러시를 높이기 위한 일반 학생을 대상으로 한 SW·AI교육 연구는 활발히 이 루어지고 있지만, 장애 학생을 위한 교육과 연구는 미비하다. 이에 본 연구에서는 ADDIE 모형에 따라 장애 학생 의 교육 기회 확대를 위한 인지적, 정서적 스캐폴딩 기반의 휴머노이드 로봇 교육 프로그램을 설계 및 적용하고 교육성과를 분석하였다. 이를 위해 휴머노이드 로봇 교육 프로그램에 참여한 학생들의 만족도 조사, 학부모 인터 뷰, 수업 참관 후 작성된 관찰일지를 통해 자료를 수집하였고, 로봇에 관한 관심과 흥미, AI 로봇에 대한 인식, 관 계 형성, 학습 지속 의지, 정서적 안정의 다섯 가지 측면에서 교육성과를 분석하였다. 본 연구는 장애 학생을 대상 으로 한 휴머노이드 로봇 교육의 실증적 사례를 제공하였다는 점에서 의의가 있으며, 특수교육 분야에서 로봇 교 육의 내용구성과 교육 방법에 대한 가이드를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

Digital literacy, which can understand and utilize the principles of software and artificial intelligence (SW AI), is one of the necessary skills for all members of society. Research on SW/AI education targeting general students to increase digital literacy is being actively conducted, but education and research for students with disabilities are insufficient. Therefore, in this study, a humanoid robot education program based on cognitive and emotional scaffolding was designed and applied to expand educational opportunities for students with disabilities according to the ADDIE model, and the educational outcomes were analyzed. To this end, data were collected through satisfaction surveys of students who participated in the humanoid robot education program, parent interviews, and observation diaries written after class observation. The educational outcomes were analyzed in five aspects of stability. This study is meaningful in that it provided an empirical example of humanoid robot education for students with disabilities, and it is expected that it will be able to provide a guide for the content composition and education method of robot education in the field of special education.

본 논문은 초등학생을 대상으로 데이터 리터러시 향상을 위한 인공지능 융합 프로젝트 수업을 개발하고 그 효과 성을 검증하였다. 학습자 실태 및 요구와 2022 개정 초등학교 교육과정을 분석하여 초등학교 학생 수준에 적합한 데이터 리터러시 구성 요소와 이를 융합하여 인공지능 교육 프로그램을 구성할 수 있는 교과와 성취기준들을 선정 하였다. 이를 바탕으로 프로젝트 수업의 주제와 전체 목표 및 세부 목표를 정한 후, 수업의 차시별 학습주제와 그에 맞는 활동을 구성하고 수업 내용을 구조화하여 총 18차시로 설계하였다. 각 차시별 수업에 필요한 교수·학습 자료를 개발하여, 초등학교 4학년 한 개 학급을 대상으로 인공지능 융합 프로젝트 수업을 하였다. 데이터 리터러시의 향상 정도를 비교할 수 있도록 프로젝트 수업 적용 전과 후로 사전·사후 평가를 실시하였다. 분석한 결과에 따르면 인공 지능 융합 프로젝트 수업이 초등학생들의 데이터 리터러시 향상에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다.

This paper developed an artificial intelligence convergence project class for improving data literacy targeting elementary school students and verified its effectiveness. By analyzing the learner's actual conditions and needs and the 2022 revised elementary school curriculum, data literacy components suitable for the level of elementary school students and subjects and achievement standards that can form an artificial intelligence education program by converging them were selected. Based on this, after setting the subject of the project class, the overall goal and the detailed goal, the learning topic for each class and activities suitable for it were composed, and the class content was structured to design a total of 18 classes. Teaching and learning materials necessary for each class were developed, and an artificial intelligence convergence project class was conducted for one class in the 4th grade of elementary school. To compare the degree of improvement in data literacy, pre- and post-evaluation was conducted before and after application of the project class. According to the results of the analysis, it was found that the artificial intelligence convergence project class had a positive effect on the improvement of elementary school students' data literacy.

본 연구의 목적은 초등교사의 정보교과 수업전문성 측정도구를 개발하는 것이다. 이를 위해 사전연구로 초등학 생을 대상으로 수업전문성에 대한 요구를 파악하고, PCK와 OECD 교사 전문성 정도 측정 기반을 기반으로 예비 측정도구의 요인, 하위요인, 문항을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 예비 측정도구를 전문가 패널의 도움을 받아 두 차례 델파이 분석을 통해 수정 및 보완하였다. 그 결과 적합도, 내용타당도, 수렴도, 합의도, 변이계수 검증을 통해 측정도구의 적합성, 타당성을 확보하였고, 최종 개발된 요인은 ‘교육내용, 교육방법, 평가, 학생이해, 환경이해, 유연성, 개발노력’ 등 7개로 확정되었고, 하위요인을 ‘개념적 지식, 기능적 지식, 수업설계, 교수·학습 자료개발 및 표현, 학습 촉진, 결과 해석, 학생과의 의사소통, 학생 존중, 심리적 안전감 구축, 물리적 환경 구축, 수업에 대한 유연성, 도구 및 환경에 대한 유연성, 전문역량 개발, 협업 네트워크’ 등 14개로 확정되었고, 문항은 35개 문항으로 확정되었다.

This study aims to develop a tool for assessing the information subject class proficiency of elementary school teachers. Based on pre-research, student demands and the foundations of PCK and OECD teacher expertise measurement were identified. A preliminary measurement tool was created and refined through two Delphi analyses with expert input. The tool's suitability and validity were confirmed through various verification processes. The final version consists of seven factors: Educational Content, Teaching Methods, Assessment, Understanding of Students, Understanding of the Environment, Flexibility, and Effort in Development. There are also 14 sub-factors and a total of 35 items.