Earticle

본 연구는 이 연구는 생성 인공지능을 활용한 교육 프로그램이 영재 학생의 창의적 문제해결력에 어떠한 영 향을 미치는지 확인하고자 하였다. 이를 위해 12차시의 교육 프로그램을 개발하여 초등학교 5, 6학년의 영재 학 생 20명을 대상으로 3주 동안 적용하였다. 본 연구에서 사용된 생성 인공지능 활용 교육 프로그램은 인공지능 스토리텔링 학습법을 기반으로 개발되었으며, 각 차시별 학생 활동지를 비롯한 교수‧학습 자료를 직접 제작하여 프로그램에 통합하였다. 생성 인공지능 활용 교육 프로그램을 영재 학생에게 적용한 결과, 창의적 문제해결력의 4가지 하위 요인인 자기 확신 및 독립성, 확산적 사고, 비판적‧논리적 사고, 동기적 요소에 대한 평균 점수가 유의 미하게 변화하였음을 확인하였다.

The aim of this study was to determine the effect of an educational program using generative AI on the creative problem-solving skills of gifted students. To this end, a 12-lesson educational programme was developed and used for three weeks with 20 gifted students in Years 5 and 6 of primary school. The generative AI educational program used in this study was developed based on the AI storytelling learning method, and teaching and learning materials, including student activity sheets for each lesson, were created and integrated into the program. As a result of applying the generative AI education program to gifted students, the mean scores of the four sub-factors of creative problem solving, namely self-confidence and independence, diffuse thinking, critical and logical thinking, and motivational factors, changed significantly.

인공지능 기술의 발전은 사람들의 삶을 크게 변화시키고 있으며 이에 따라 인공지능의 긍정적인 면과 부정적 인 측면이 사회적 쟁점으로 나타나고 있다. 지속되는 인공지능 기술의 발전 과정에서의 오용을 막기 위해서는 올바른 인공지능 윤리 의식 함양이 필요하다. 또한 국제사회와 세계적 기업에서는 앞다투어 인공지능 윤리 기준 을 제시하고 있으며, 교육 분야에서도 인공지능 윤리의 중요성이 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 독서토론을 활용한 인공지능 윤리 교육 프로그램을 통해 단순한 교육 방식이 아닌 학생이 직접 고찰하고, 토론을 통해 상호 작용하며 합의점을 도출할 수 있도록 하였다. 이를 통해 학생들이 다양한 정보를 종합할 수 있게 되고, 비판적 사고와 의사소통 능력의 향상과 함께 인공지능 윤리 의식의 함양에 긍정적인 영향을 줄 것이라 기대한다.

The development of artificial intelligence technology is greatly changing people's lives. Accordingly, the positive and negative aspects of artificial intelligence are appearing as social issues. In order to prevent misuse in the ongoing development of artificial intelligence technology, it is necessary to cultivate a correct artificial intelligence ethical mindset. Therefore, in this study, an artificial intelligence ethics education program using reading discussion was developed. Through this, it is not a simple educational method, but students can directly consider, interact through discussion, and draw consensus. It is expected that this will enable students to synthesize various information, improve critical thinking and communication skills, and have a positive impact on the cultivation of artificial intelligence ethics.

본 연구는 우리 생활 속에서 중요한 구성요소로 자리 잡은 AI를 잘 활용하고 AI 원리도 이해하기 쉽게 도울 수 있는 교육 프로그램 을 개발하기 위한 것이다. 이 연구에서 개발한 AI 교육 프로그램은 학생들이 실생활에서 경험하고 있는 AI 서비스를 필요에 맞게 구분하여 사용할 수 있도록, 게임 기반 학습방법의 하나인 교육용 방탈출 게임을 활용하였다. 전체 프로그램은 AI 생각 열기와 AI 문제해결, AI 모델학습의 3개의 파트로 나누어 전체 진행 또는 파트 별로 나누어 진행할 수 있다. 전체 프로그램을 경험하며 학생들 은 AI를 제대로 알고, AI로 문제를 해결하고, AI 모델학습을 직접 실습하는 학습의 과정을 통해 AI의 학습 원리를 이해하도록 설계하 였다. 이 연구에서 개발한 방탈출 게임을 활용한 AI 모델학습 프로그램은 전문가 15인의 타당도 검토를 거쳐 수정 보완 후 최종 개 발하였다. 개발한 프로그램에 대해 개발방법과 교수 활동의 순서도 함께 제시하여 교사들이 현장에서 AI 모델학습 수업에 활용 가 능할 수 있도록 하였다.

This study was aimed at developing educational programs that can make good use of AI, which has become an important component of our lives, and help us understand the principles of AI. The AI education program developed in this study used an educational room escape game, one of the game-based learning methods, so that students can use AI services that they are experiencing in real life according to their needs. The whole program is divided into three parts: opening AI thinking, solving AI problems, and learning AI models. The program can be progressed as a whole or divided into parts. By experiencing the entire program, students were designed to understand AI properly, solve problem with AI, and practice AI model learning directly to understand the learning principles of AI. The AI model learning program using the developed room escape game was finally developed after reviewing the validity of 15 experts. The program developed in this study was presented along with the development method and the sequence of teaching activities so that teachers could use it in the AI model learning class in the classroom.

최근 인공지능 기술의 발전으로 사회의 변화가 급속하게 이루어지고 있으며, 이러한 변화 속에서 인공지능에 대한 교육의 관심 또한 높아지고 있다. 우리나라는 AI를 활용하는 것을 넘어서 다양한 지식과 AI 역량을 겸비한 융합인재 양성을 목표로 하고 있다. 이를 현장에서 현실성 있게 적용하기 위해서는 교과 융합 및 융합 인재교육 (STEAM)을 통한 교육 방법의 제시가 필요하다. 본 연구에서는 각국의 교육과정을 분석하고, 인공지능 관련 교 육 내용을 사회, 윤리, 기술적 차원으로 구분한 후, 다양한 교과의 성취기준과 연계하여 프로그램을 개발하고 적 용하였다. 프로그램의 적용한 결과 학생들의 인공지능 기술에 대한 긍정적인 태도와 창의적 문제 해결력을 신장 에 효과가 있었다. 그리고 인공지능을 주제로 한 융합인재교육에 대한 학생들의 만족도와 흥미, 그리고 관심을 증진하였다는데 의의가 있다.

With the recent advancement of artificial intelligence technology, society is rapidly changing. Amid this change, the interest in education for artificial intelligence is also increasing. Korea aims to cultivate convergent talents with diverse knowledge and AI capabilities beyond using AI. In order to apply this realistically in the field, it is necessary to present an education method through STEAM. In this study, the curriculum of each country was analyzed and the contents of education related to artificial intelligence were divided into social, ethical, and technical dimensions. In addition, the program was developed and applied in connection with the achievement standards of various subjects. As a result of the application of the program, it was effective in enhancing students' positive attitudes toward artificial intelligence technology and creative problem-solving ability. In addition, it is significant that students' satisfaction, interest, and interest in STEAM as the subject of artificial intelligence have been enhanced.

본 연구는 AI 놀이 콘텐츠를 활용한 유아 인공지능 교육 프로그램이 유아의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 검 증하는 데 목적이 있다. 이를 위해 충청남도에 소재한 A 단설유치원의 만 5세 유아 20명을 대상으로 9주 동안 총 14차시의 교육 프로그램을 적용하였다. 교육 내용은 인공지능, 데이터, 알고리즘(순차·반복 구조)을 주요 주제로, 쥬니버스쿨의 AI 놀이 및 놀이코딩 콘텐츠를 게임, 신체 활동, 소그룹 토의 등 다양한 놀이 기반 활동과 연계하여 구성하였다. 연구 결과, 유아의 컴퓨팅 사고력 총점은 통계적으로 유의미하게 향상되었으며, 특히 문제 분해와 알 고리즘 영역에서 가장 큰 효과를 보였다. 이는 AI 놀이 콘텐츠 기반 유아 인공지능 교육이 유아의 컴퓨팅 사고력 발달에 긍정적 영향을 미칠 수 있음을 보여주며, 놀이와 학습을 연계한 유아 인공지능 교육 프로그램의 타당성과 실천 가능성을 제시한다.

This study investigated the effects of an AI play-based education program on young children’s computational thinking. The program was implemented with twenty five-year-old children attending a public kindergarten in Chungcheongnam-do, Korea, over a nine-week period comprising fourteen sessions. The curriculum focused on the key concepts of artificial intelligence, data, and basic algorithmic structures (sequence and iteration), and integrated AI play and play-coding content from Juniver School into various play-based learning experiences, including games, physical activities, and small-group discussions. The findings revealed a statistically significant improvement in children’s overall computational thinking, particularly in the areas of problem decomposition and algorithmic thinking. These results suggest that AI play-based learning can effectively foster young children’s computational thinking development. Furthermore, the study underscores the educational value and practical feasibility of integrating AI and play in early childhood education, providing empirical evidence to support the implementation of play-centered AI education programs in kindergarten settings.

인공지능은 우리의 생활과 경제, 사회 등의 분야에서 폭넓게 변화를 이끌고 있으며, 미래를 살아갈 학생들에게 기본적인 소양으로 서 인공지능 교육이 중요해지고 있다. 본 연구는 인공지능 교육 프로그램을 개발하고 적용하여 인공지능 역량, 인공지능 기술에 대 한 태도, 인공지능에 대한 인식 변화를 살펴볼 것을 연구 목적으로 설정하였다. 인공지능 교육 프로그램 운영의 효과성을 검증할 수 있는 설문 문항을 제작하였고, 인공지능 교육 프로그램을 개발하기 위한 방향을 설정하고 자료를 수집했으며 인공지능의 원리를 이해하고 체험하기 위한 적합한 플랫폼을 선정하였다. 인공지능의 이해와 원리·활용, 사회적 영향의 영역으로 구성된 교육 프로그 램을 개발하여 적용하였으며 프로그램 적용 전,후 검사를 실시하고 통계자료를 수집하여 결과를 비교하였으며 학생들에게 나타난 변화를 분석하였다. 분석 결과 인공지능 기본 소양과 역량을 키우는 데 효과적이었으며, 인공지능 기술에 대한 태도와 인식의 변화 측면에서 긍정적인 영향이 나타남을 알 수 있었다.

Artificial intelligence is leading a wide range of changes in our lives, economy, and society, and artificial intelligence education is becoming important as a basic knowledge for students who will live in the future. The purpose of this study was to develop and apply an artificial intelligence education program to examine changes in artificial intelligence capabilities, attitudes toward artificial intelligence technologies, and perceptions of artificial intelligence. We created questionnaires to verify the effectiveness of AI education program operation, set the direction for developing AI education program, collected data, and selected an appropriate platform to understand and experience the principles of AI. . An educational program consisting of the areas of understanding, principle and application of artificial intelligence, and social impact was developed and applied, tests were conducted before and after application of the program, statistical data were collected and results were compared, and changes in students were analyzed. As a result of the analysis, it was found that it was effective in developing basic knowledge and competency in artificial intelligence, and had a positive effect in terms of changing attitudes and perceptions about artificial intelligence technology.

본 연구는 2015 교육과정 및 2022 교육과정을 바탕으로 독서교육과 인공지능교육을 통한 창의적 문제해결능 력의 향상을 목표로 진행되었으며, 이 과정에서 인공지능의 윤리적 측면을 함께 다루고자 하였다. 초등학교 고학 년 학생들을 대상으로 수준에 맞는 인공지능 교육 프로그램을 독서교육과 연계하여 학생들에게 친숙한 이야기 속에서 문제를 찾고 이를 인공지능 기술을 통해 해결해 보면서 인공지능의 원리를 쉽게 이해하고 경험할 수 있 도록 설계하였다. 또한 실과과 교육과정에서도 사용 중인 블록코딩 프로그램 ‘엔트리’를 활용하여 간단한 프로그 래밍을 통해 이야기 속 문제상황을 해결할 수 있는 인공지능 기술을 구현해보도록 한다. 이로써 궁극적으로 학 생들의 창의적 문제해결력을 신장하고 미래 인재 역량을 신장시키고자 하였다.

Based on the 2015 curriculum and the 2022 curriculum, this study was conducted with the aim of improving problem-solving skills through reading education and artificial intelligence education, and in this process, the ethical aspects of artificial intelligence were dealt with together. It is designed to easily understand and experience the principles of artificial intelligence by finding problems in stories familiar to students and solving them through artificial intelligence technology by linking artificial intelligence education programs to reading education. In addition, we will implement artificial intelligence technology that can solve the problem situation in the story through simple programming by using the block coding program 'entry' used in the practical course. As a result, ultimately, it was intended to enhance students' creative problem-solving skills and future talent capabilities.

본 연구는 인공지능 학습 원리 중심의 인공지능 교육 프로그램을 개발하고, 이를 초등학생에게 적용하여 교육 적 효과를 분석하는데 목적을 두었다. 손글씨를 활용하여 이미지 분류 모델을 학습시키면서 학생들이 직접 데이 터를 제작, 분류, 구성 하고 하이퍼 파라미터와 데이터 편향 등의 인공지능 학습의 원리를 이해하여 이미지 분류 인공지능을 제작, 개선하는데 초점을 두었다. 프로그램은 초등학교 6학년 학생 27명을 대상으로 총 9차시로 시행 되었으며, 프로그램의 교육적 효과를 분석하기 위해 컴퓨팅 사고력과 인공지능 리터러시에 대한 사전, 사후 검사 를 실시하였다. 연구 결과 본 교육 프로그램은 학생들의 컴퓨팅 사고력과 인공지능 리터러시 향상에 긍정적인 영향을 미쳤음을 확인할 수 있었다.

This study aimed to develop an AI education program focused on AI learning principles and to analyze its educational effectiveness by applying it to elementary school students. By training image classification models using handwritten characters, the program focused on enabling students to understand AI learning principles such as data generation, classification, organization, hyperparameter tuning, and data bias, ultimately leading them to create and improve image classification AI. The program was implemented over nine sessions with 27 sixth-grade elementary school students. Pre- and post-tests on computational thinking and AI literacy were administered to analyze the program's educational effectiveness. The results of this study confirmed that the developed educational program had a positive impact on improving students' computational thinking and AI literacy.

인공지능의 발달과 함께 사회는 이전에는 없었던 다른 세상으로 나아가고 있다. 그에 따라 인공지능 교육에 대한 관심도 높아지는 가운데 우리나라에서도 인공지능 교육에 대한 연구가 더욱 활발하게 진행되고 있다. 하지 만 지금까지 이루어진 연구는 초등학교 고학년을 중심으로 한 연구가 많이 진행되었고, 저학년을 위한 교육과정 이나 프로그램은 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 저학년을 위한 이미지 인식 이해 인공 지능 프로그램 총 6차시를 개발하였다. 전문가 8명을 대상으로 전문가 타당도를 진행하여 타당성을 확보하였고, 이를 실험반에 적용하여 사전 사후 대응표본 t검정을 통해 그 효과성을 검증하였다. 그 결과 인공지능 이해도, 인공지능 태도에서 모두 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었고, 교육 프로그램의 흥미도와 난이도 모두 저학 년 학생들에게 적합한 것으로 나타났다. 본 연구의 내용을 바탕으로 향후 후속 연구를 통해 다양한 환경에서의 적용과 효과성 검토가 필요하다.

With the development of artificial intelligence, society is moving toward another world that has never existed before. As a result, interest in artificial intelligence education is also increasing, and research on artificial intelligence education is being conducted more actively in Korea. However, many studies have been conducted focusing on the upper grades of elementary school, and curriculum and programs for the lower grades are still insufficient. Therefore, in this study, a total of 6 sessions of artificial intelligence programs were developed to understand image recognition for the lower grades of elementary school. The validity was secured by conducting expert validity for 8 experts, and the effectiveness was verified through the pre-post-response sample t-test by applying it to the experimental group. As a result, both artificial intelligence understanding and artificial intelligence attitude showed statistically significant results, and both the interest and difficulty of educational programs were found to be suitable for lower grade students. Based on the contents of this study, it is necessary to review its application and effectiveness in various environments through follow-up studies in the future.

미래 사회에는 AI와 인간이 공존할 것이라는 전망이 나오고 있는 가운데, 소양 교육의 성격으로 AI 교육이 강조되고 있다. 본 연구에서는 최근 국내에서 이루어진 AI 교육 프로그램 연구동향을 분석함으로써 향후 연구의 방향을 모색하고자 한다. 이를 위해 주제범위 문헌고찰 방법을 적용하여, 2017년부터 2020년까지 국내에서 이루 어진 AI 교육 프로그램 문헌 29개를 발행연도, 교육대상, 학습내용, 학습결과, 실습환경의 측면에서 분석하였다. 분석 결과, 국내 AI 교육 프로그램 연구는 2020년에 급증하였으며 초등학생을 대상으로 한 교육 프로그램 연구 가 많이 이루어졌음을 확인하였다. 또한, AI 원리에 대한 교육내용을 주로 다루고 있으며, 인지와 정의적 측면의 학습결과를 측정한 연구의 비율이 높고, 블록코딩을 비롯한 다양한 실습환경이 비교적 골고루 사용되었음을 확 인하였다. 본 연구 결과를 기반으로 추후 연구의 방향성을 논의하고 제안하였다.

AI education is being emphasized nationwide as a literacy education. At this point, it is necessary to identify critical issues and suggest the direction of future research by examining domestic AI education research trends. To this end, the study applied the scoping review method. A total of 29 AI educational studies from 2017 to 2020 in South Korea were analyzed. As a result, it was confirmed that the number of studies increased rapidly in 2020, and a large proportion of studies targeted elementary school students. In addition, the study found that AI principles were treated as contents at a high rate, both cognitive and affective aspects were frequently reported as a learning outcome, and various practice environments were used relatively evenly. Based on the results, the direction of future research was discussed and suggested.

본 연구는 한국창의과학재단에서 주관한 2022년 동계 디지털새싹 캠프의 SW·AI 교육 프로그램에 참여한 청소년들이 인식하는 효과를 개념도 방법론을 적용하여 탐색하는 것을 목적으로 하였다. 발달단계에 따른 교육 효과 차이를 고려하여 학교급을 구분하여 모집하였으며, 그 결과 중학생 23명, 고등학생 1-2학년 16명, 예비대학생 21명이 본 연구에 참여하였다. 연구 결과에 따르면, 중학생들이 인식한 주요 효과는 ‘협업활동의 경험’, ‘신기술에 대한 이해 및 새로운 적용 가능성의 발견’, ‘도전 경험을 통한 성취감’, ‘SW·AI 관심의 심화’ , ‘체험을 통한 SW·AI 원리의 이해’였으며, 고등학교 1-2학년 학생들은 ‘SW·AI 교육 프로그램 구성에 대한 만족’, ‘상호작용을 통한 학습’, ‘긍정적 자기평가 향상’, ‘진로 탐색’, ‘흥미 및 성취감’, ‘SW·AI 교육 프로그램에 대한 이해 및 친근감’, ‘지식의 확장과 적용에 대한 의지’를 주요 효과로 인식하였다. 예비대학생(고등학교 3학년 학생들)의 경우, ‘SW·AI 교육 프로그램 구성에 대한 만족’, ‘예비 대학생활 적응’, ‘SW·AI 프로그램에 대한 지식과 기술의 향상, ‘상호작용을 통한 학습’, ‘성취 경험을 통한 관심의 심화’를 효과로 보고하였다. 본 연구 결과는 SW·AI 교육 프로그램의 효과가 다양한 영역에 걸쳐 나타나며, 특히 발달단계에 따라 공통적인 효과와 특수한 효과가 공존하고 있음을 시사한다.

The purpose of this study is to explore the effects perceived by teenagers who participated in the SW·AI education programs of the 2022 Winter ‘Digital Saessak Camp’ hosted by the Korea Foundation for the Advancement of Science & Creativity by using a concept-mapping approach. Participants were recruited by different developmental stages. As a result, 23 junior high school students, 16 1st- and 2nd-year high school students, and 21 pre-college students (3rd-year high school students who were admitted to a university) participated in this current study. The results are as follows; The major outcomes reported by junior high school students were ‘experience of collaborative activities,’‘understanding of new technologies and discovering new applications,’‘sense of accomplishment through challenging experiences,’‘deepening of interest in SW·AI,’ and‘understanding of SW·AI principles through experience’ while high school freshmen and sophomores perceived ‘satisfaction with the organization of the SW·AI education program,’‘learning through interaction,’‘enhanced positive self-evaluation,’‘career exploration,’‘interest and achievement,’‘understanding and familiarity with the SW·AI education program,’ and ‘willingness to expand and apply knowledge’ as important outcomes. Pre-college students reported ‘satisfaction with the organization of the SW·AI training program,’ ‘adjustment to pre-college life,’‘improvement in knowledge and skills in the SW·AI program,’‘ learning through interaction,’and‘deepening of interest through achievement experiences’as significant ones. The findings of this study indicate that SW and AI education programs are effective across a wide range of domains, and common and special effects coexist across the developmental stages.

본 연구는 놀이 기반 인공지능 교육 프로그램이 자폐성 장애 학생의 문제행동과 주의집중에 미치는 효과를 파악하고자 한다. 본 연 구는 사전관찰을 통해 문제행동의 비율이 높고 주의집중력이 낮은 자폐성 장애 학생 1명을 연구 대상으로 놀이기반 인공지능 교육 프로그램을 적용하였다. 본 연구의 자료 분석 방법은 동기평가척도, 행동 특성 중심 관찰기록지를 활용한 양적연구와 연구자의 참 여관찰의 질적연구를 통하여 종합적으로 설정하였다. 본 연구에서 알아낸 주요 연구 결과를 문제행동의 변화와 주의집중에 미치는 영향으로 나누어 정리하면 다음과 같다. 첫째, 문제행동 측면에서 사후에 참여 학생의 문제행동 발생 빈도가 감소하였다. 둘째, 주 의집중 변화를 관찰한 결과 교육 프로그램에 흥미를 보이며 수업 참여와 주의집중이 향상되는 모습을 보였다. 결론적으로 교육 프 로그램 적용 중 참여 학생의 문제행동의 발생 빈도가 감소하여 주의집중도 향상되는 결과를 보였다. 이는 자폐성 장애 학생의 특성 에 맞게 시각적인 자료를 제작하고, 놀이를 기반으로 학생의 흥미를 유발하여 학습 참여도를 높일 수 있는 활동을 구성한 프로그램 의 효과를 입증하는 결과로 보인다.

This study aims to identify the effects of a play-based artificial intelligence education program on problem behavior and attention in students with autism. In this study, a play-based artificial intelligence education program was applied to a student with autism who had a high rate of problem behavior and low attention span through prior observation. The data analysis method of this study was comprehensively established through a quantitative study using a motivation evaluation scale and a behavioral characteristic-oriented observation record and a qualitative study of the researcher's participation observation. The main research results found in this study are divided into changes in problem behavior and the effect on attention, and summarized as follows. First, in terms of problem behavior, the incidence of problem behavior of participating students decreased post-mortem. Second, as a result of observing changes in attention, students showed interest in the educational program, and showed improvement in class participation and attention. In conclusion, during the application of the educational program, the frequency of problem behaviors of the participating students decreased, resulting in improved attention. This seems to be the result of proving the effectiveness of the program, which produced visual materials suitable for the characteristics of students with autism, and organized activities that can increase participation in learning by arousing students' interest based on play.

본 연구에서는 유아 교육에 인공지능을 어떻게 포함해야 할 것인지에 관한 방향을 모색하고 이를 바탕으로 유아 교사 대상 인공지능 교육 프로그램을 개발하는 것이 목적이다. 개발된 내용은 유아 교사를 위한 15차시 교육 프로그램이며 이를 현직 교사에게 직접 적용하고 교육 대상자들에게 전문가 델파이를 진행하여 타당도를 검증하였다. 전문가 델파이는 전문가 집단 20명을 기준으로 하였으며 그에 따른 평가항목의 타당도는 CVR이 0.42 이상을 기준으로 하였다. 전문가 델파이 결과 모든 세 부영역의 CVR값이 기준 0.42 이상으로 나타나 내용 타당도가 확인되었다. 전문가 델파이와 함께 진행된 설문 결과를 토대로 최종 프로그램을 확정하였다. 이러한 결과를 바탕으로 인공지능 교육을 유아 교육 현장에서 적절하게 시작하기 위해서는 교사 교육이 선행되어야 하며, 지속적인 관련 연구가 이루어지는 한편 정부 차원의 지원과 정책적 방향성 제안도 함께 모색되어야 함을 시사하고 있다.

The purpose of this study is to explore the direction of how artificial intelligence should be included in early childhood education and to develop an artificial intelligence education program for early childhood teachers based on this. The content developed is the 15th program, which was applied directly to teachers and conducted expert Delphi on the subjects to verify its validity. Expert Delphi was based on 20 expert groups, and the validity of the evaluation items was based on CVR of 0.42 or more. As a result of expert Delphi, the CVR values of all sub-regions were above the standard 0.42, confirming content validity. The final program was confirmed based on the results of the survey conducted with the expert Delphi. Based on these results, it is suggested that, in order to properly start AI education in the field of early childhood education, teacher education should be preceded, and related research should be conducted, while government support and policy direction proposals should be sought together.

본 연구에서는 창의적 문제 해결 프로세스로 주목받고 있는 디자인 씽킹 프로세스를 도입하여 초등학생 인공 지능 교육 프로그램을 개발하고 적용하였다. 인공지능의 이해, 공감적 문제발견, 문제 정의, 아이디어 창출, 프로 토타입 제작, 평가 및 공유 단계로 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램을 개발하였으며, 초등학교 4∼6학 년 학생을 대상으로 개발 프로그램을 적용하였다. 프로그램의 효과를 확인하기 위해 학생들의 컴퓨팅 사고력을 사전 사후 검사한 결과 학년별로 컴퓨팅 사고력이 상승했으며, 학생들은 공감적 문제발견에서 얻은 통찰을 바탕 으로 창의적 문제 해결을 위해 협업하는 과정을 경험하였다. 또한 인공지능 기술을 활용하여 문제를 해결하려는 태도를 엿볼 수 있었고, 프로토타입 단계에서 아이디어를 생성하고 팀원 간 의사소통을 통해 아이디어를 발전시 키는 모습을 확인하였다. 이를 통해 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육 프로그램은 초등학생들을 위한 인공지능 교육 중 하나의 방안으로써 학습의 연속성을 보장하며, 창의적 문제 해결 과정의 경험을 제공할 수 있다는 가능 성을 확인하였다.

In this study, the AI education program for elementary school students was developed and applied by introducing the design thinking process, which is attracting attention as a creative problem solving process. A design thinking-based AI education program was developed in the stages of Understanding AI, Identifying sympathetic problems, Problem definition, Ideate, Prototype, Test and sharing, and the development program was applied to elementary school students in 4th-6th grade. As a result of pre- and post-testing of students' computational thinking skills to confirm the effectiveness of the program, computational thinking skills increased by grade level, and students experienced a process of collaboration for creative problem solving based on insights gained from sympathetic problem finding. In addition, it was possible to get a glimpse of the attitude of using AI technology to solve problems, and it was confirmed that ideas were generated in the prototype stage and developed through communication between team members. Through this, the design thinking-based AI education program as one of the AI education for elementary school students guarantees the continuity of learning and confirms the possibility of providing an experience of the creative problem-solving process.

본 연구는 설계·개발 연구(Design and Development Research, DDR) 방법론에 기반한 사례 연구로서, 공공 대기환경 실무자를 위한 생성형 AI 교육 프로그램을 설계하고 실무자 검토를 통해 모형을 보완하였다. 공공부문 AI 교육은 망분리 보안, 증거 기반 행정의 통계적 엄밀성, 공공문서의 법적 정확성이라는 고유 제약을 충분히 반영하지 못하고 있으며, 특히 대기환경 분야는 SIFT-MS·드론 등 첨단 측정장비의 고해상도 데이터 분석을 위한 AI 역량이 요구되나 관련 교육 사례는 찾아보기 어렵다. 본 연구에서 '교육 프로그램 모형'이란 학습 목표·교육 내용·교수학습 방법·평가 방법으로 구성된 4개 모듈의 체계적 설계 구조를 의미한다. 문헌·업무 분석을 통해 4대 핵심 요구사항을 도출하여 초기 모형을 설계하고, 대기환경 정책·연구·협력 직군 실무자 6인을 대상으로 심층 면접(IDI)과 내용 타당도 비율(CVR) 분석을 2라운드에 걸쳐 수행하여 최종 모형을 도출하였다. 그 결과 보안 필터링·자가비판 프롬프팅 중심의 공통 기본과정(모듈 1·2·3, 7시간)과 바이브코딩 기반 대기분석 AI 앱 제작 심화과정(모듈 4, 1시간)의 2트랙 8시간 프로그램이 도출되었다. 본 사례 연구는 공공부문 AI 교육에서 'Red Zone(절대 금지선)' 명문화의 우선성, 데이터 로컬 보관 기반 바이브코딩의 보안·재현성 충족 가능성, 자가비판 프롬프팅과 Human-in-the-loop 검수의 신뢰도 보장 기능을 시사한다.

This case study applies Richey and Klein's Design and Development Research (DDR) methodology to design a generative AI education program for air quality practitioners in public institutions and to revise it based on practitioner review. Existing programs do not adequately address government-specific constraints including air-gapped network security, statistical reproducibility in evidence-based policy-making, and legal precision in official documents. Air quality management requires AI competency for analyzing high-resolution pollutant data from SIFT-MS and drones, yet domain-specific programs are rarely reported. We define an 'education program model' as a four-module design structure comprising learning objectives, content, instructional methods, and assessment. Four core requirements were derived through literature and workflow analysis, and an initial model was designed accordingly. Two rounds of in-depth interviews (IDI) and Content Validity Ratio (CVR) analysis were then conducted with six practitioners from air quality policy, research, and collaboration roles, followed by thematic analysis to produce the final program. The resulting two-track, eight-hour program comprises a common foundational track (Modules 1·2·3, 7H) on security filtering and self-critique prompting, and a domain-specific track (Module 4, 1H) on vibe coding-based air pollution analysis app development. Key implications include the priority of codifying a 'Red Zone' of prohibited use cases, the viability of vibe coding for reconciling data security with reproducibility, and the role of self-critique prompting with Human-in-the-loop review in ensuring output reliability.

미래 사회에서 요구되는 필수 역량으로 AI 리터러시가 중요하게 언급됨에 따라서, 이를 증진하기 위하여 AI 융합 교육을 효과적으로 실시하기 위하여 액션러닝을 적용하고 학습 효과를 분석하였다. 경상남도 소재의 5개의 초등학교 99명의 학생들을 대상으로 8차시 AI 융합 교육을 실시하고 AI 리터러시와 수업만족도를 측정한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, AI 프로그래밍 역량, AI 학습의지, 수업만족도는 모두 3학년이 4학년보다 더 높았으며, AI 윤리만 4학년 이 더 높게 나타났다. 둘째, 수업 만족도는 AI 학습 경험이 있는 학습자가 더 낮게 나타났다. 셋째, AI를 사용한 경험 이 있는 학습자가 AI 태도와 AI 자아효능감이 더 높았다. 넷째, AI 학습의지, AI 태도, AI 학습태도, AI 자아효능감 은 수업만족도에 유의하게 정적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구는 AI 융합 교육을 실시하고 AI 리터러시 학습 효과를 측정함으로써 효과적인 AI 융합 교육 방안을 제안하였다는 점에서 의의가 있다.

AI literacy has emerged as a critical competency for future societies. This study implemented an AI integrated education program using an action learning approach to enhance students' AI literacy and examined its instructional effects. A total of eight sessions of AI integrated education were administered to 99 students from five elementary schools located in Gyeongsangnam-do. First, Preliminary findings indicate that third-grade students exhibited superior levels of AI programming competency, AI learning interest and satisfaction in comparison to fourth-grade students. Conversely, fourth-grade students demonstrated elevated levels of AI ethics. Secondly, students with prior AI learning experience reported lower satisfaction than those without such experience. Thirdly, students with experience using AI exhibited higher levels of AI attitudes and AI self-efficacy compared to those without experience. Fourthly, the findings indicated that AI learning interest, AI attitude, AI learning attitude, and AI self-efficacy exhibited significant positive effects on satisfaction. It means that it implemented AI integrated education and evaluated its effects on AI literacy, thereby suggesting effective strategies for AI integrated instruction.

본 연구에서는 초등학교 4학년 학생을 대상으로 인공지능에 관한 동화책과 마인크래프트 에듀케이션을 활 용한 8차시 AI교육 동아리 프로그램을 개발하고 적용하였다. 이를 위해 AI4K12 Initiative의 AI+Me 동화책 시리 즈와 Microsoft의 Hour of Code 2023: Generation AI 커리큘럼을 분석하여 교육 내용을 구성하였으며, H초등학 교 4학년 학생 88명을 대상으로 동아리 활동 형태로 프로그램을 운영하였다. 연구 결과, 동아리 수업 만족도는 5점 척도에서 평균 4.5점 이상으로 높게 나타났으며, AI 기술 태도 검사 결과 사전 평균 4.05점에서 사후 평균 4.16점으로 향상되었다. 특히 AI 창의적 활동 영역에서 가장 큰 차이를 보였으며, AI 학습 동기와 AI 흥미 영역 에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 개발된 교육 프로그램은 초등학교 저학년 학생도 동화책을 통해 AI의 핵심 개념을 이해하고, 게임 기반 학습을 통해 실제로 AI를 체험할 수 있다는 점에서 교육적 의의가 있다. 본 연구는 정규 교육과정 외 동아리 활동을 통한 AI 교육의 실제적 적용 사례를 제시함으로써 초등 AI 교육의 다양한 운영 방안을 모색하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

This study developed and applied an 8-session AI education club program using storybooks about artificial intelligence and Minecraft Education for fourth-grade elementary school students. The educational content was structured by analyzing the AI+Me storybook series from the AI4K12 Initiative and Microsoft's Hour of Code 2023: Generation AI curriculum, and the program was implemented as a club activity for 88 fourth-grade students at H Elementary School. The results showed that club activity satisfaction was high, with an average score of 4.5 or higher on a 5-point scale, and AI technology attitude test results improved from a pre-test average of 4.05 to a post-test average of 4.16. Particularly, the AI creative activities domain showed the greatest improvement, and statistically significant improvements were confirmed in the AI learning motivation and AI interest domain. The developed educational program has educational significance in that lower-grade elementary school students can understand core AI concepts through storybooks and actually experience AI through game-based learning. This study is expected to contribute to exploring various operational methods for elementary AI education by presenting a practical application case of AI education through club activities outside the regular curriculum.

본 연구는 체육 교과와 인공지능을 융합한 교육 프로그램을 개발하고, 이를 초등학생에게 적용하여 교육적 효 과를 분석하는 데 목적을 두었다. 학생건강체력평가 데이터를 활용한 인공지능 군집 모델 기반의 건강관리 개별 화 프로그램을 개발하였다. 초등교사 58명을 대상으로 요구 분석을 실시하였고, 이를 바탕으로 체육 과목의 성취 기준을 검토하였다. 교육 프로그램은 초등학교 6학년 학생 23명을 대상으로 총 34차시에 걸쳐 적용되었으며, 프 로그램의 교육적 효과를 분석하기 위해 컴퓨팅 사고력과 인공지능 리터러시에 대한 사전 및 사후 검사를 실시하 였다. 연구 결과, 본 교육 프로그램은 학생들의 컴퓨팅 사고력과 인공지능 리터러시 향상에 긍정적인 영향을 미 쳤음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 체육 교과와 인공지능의 융합 교육이 학생들의 디지털 소양 및 체육 학습에 효과적임을 시사한다.

This study aimed to develop an educational program that combines physical education with artificial intelligence (AI) and implement it for elementary school students to analyze its educational effects. This study developed a personalized health management program using an AI clustering model based on student health and fitness data. The research involved a needs analysis of 58 elementary school teachers and a review of the physical education curriculum standards. The program was applied to 23 sixth-grade students over 34 sessions. To assess the program’s educational impact, pre-tests and post-tests were conducted on students' computational thinking and AI literacy. The results showed that the program significantly improved students' computational thinking and AI literacy. These findings suggest that integrating physical education with AI can effectively enhance students' digital literacy and physical education outcomes.

인공지능, 로봇, 빅데이터 등 최근 기술의 진보와 함께 출생률 감소와 노인 인구 증가, 여성인구의 사회 참여 증 가 등 사회․경제적 요인으로 인해 미래의 직업 환경이 다양한 모습으로 변화할 것으로 전망되고 있다. 본 연구에 서는 초등학생을 위한 프로젝트 기반의 인공지능 진로 교육프로그램을 개발하여 적용하고 그 효과를 분석하였다. 본 연구에 참여한 학생들은 일정의 프로젝트 학습을 수행하였고, 인공지능 진로 수업의 효과를 알아보기 위해 활 동 전후 학습자의 인공지능에 대한 태도와 진로 탐색 역량의 변화를 분석하였다. 분석 결과, 프로젝트 기반 인공 지능 진로 수업 이후 인공지능에 대한 태도와 진로 탐색 역량 모두에서 통계적으로 유의미한 수준의 긍정적인 변 화가 확인되었다. 인공지능 진로 교육이 사회적인 요구와 미래 학생을 위한 교육으로 역할을 충실히 수행하기 위 해서는 학교급별 인공지능 및 진로 교육목표에 부합하는 체계적인 교수․학습 방법이 개발되고 현장 투입을 통한 효과성 검증이 이루어져야 할 것이다.

It is expected that the future job environment will change in various ways due to recent technological advances such as AI, robots, and big data, as well as social and economic factors such as a decrease in birth rate, increase in the elderly population, and increase in social participation of the female population. In this study, we developed and applied a project-based AI career education program for elementary school students and analyzed its effectiveness. The students who participated in this study performed a certain amount of project learning and analyzed changes in their attitudes toward AI and career exploration capabilities before and after the activity. As a result of the analysis, a statistically significant level of change was confirmed. In order for AI career education to faithfully fulfill its role as education for social needs and future students, systematic teaching and learning methods that meet the AI and career education goals of each school level must be developed and effectiveness verified through field input.