Development of the AI-based Experiential Education Program Connected to the SW Education

Abstract

이 연구의 목적은 초등교육과정의 SW 교육과 연계한 인공지능 기반의 체험교육 프로그램을 개발하는 것이다. 이를 위하여 인공지능의 다양한 용어와 교육 관련 내용을 살펴보고, 인공지능 관련 내용을 SW 교육과 연계하여 적용할 수 있는 분야를 탐색하였다. 현재 초등교육 과정에서 사용하는 실과 교과서의 로봇 및 SW (관련) 단원에서 인공지능과 연계할 수 있는 내용을 분석하였다. 이를 기초로 현재 초등 실과 교육과정에서 로봇 교육 및 SW 교육과 연계할 수 있는 엔트리 SW의 다양한 인공지능의 관련 내용을 파악하였고, 이를 기반으로 초등 실과교육에서 로봇 교육과 SW 교육과 연계한 인공지능 기반 체험 교육프로그램을 5개 과정으로 선정하였다. 5개 과정의 체험교육 프로그램은 ㈜네오피아와 함께 개발한 자율주행 자동차의 체험교육 프로그램, 생체 인식 체험교육 프로그램, IoT의 생활 체험교육 프로그램, AI 플레이어 체험교육 프로그램, 머신러닝 체험교육 프로그램이다. 이러한 체험 교육프로그램을 로봇 교육 및 SW 교육과 연계한 인공지능 체험교육 프로그램을 구안하여 학습지도안 등과 함께 제시하였고, 다양한 웹 버전의 제공자와 함께 운영될 수 있게 하였다. 이러한 자료는 교육대학의 예비교사와 현직 교사들에게 필요한 인공지능에 대한 기본 지식과 이해에 필요한 내용과 체험교육용 자료로 제공할 수 있을 것이다. 또한 이러한 자료는 초등현장에서 필요한 SW 교육과 연계한 인공지능 관련 교육을 위한 지침으로써 인공지능 교육의 현장 적용이 가능한 수업자료와 체험교육 프로그램으로 제공될 수 있을 것이다. 개발된 프로그램을 예비교사와 현장에 적용하여 인공지능 관련 체험교육을 진행하는데 발생하는 문제점을 수정하고 보완하여 더 완성도 높은 프로그램이 되기를 기대한다.The purpose of this study is to develop an AI-based experiential education program that is connected to the SW education of the elementary school curriculum. To do so, various terms and education-related contents of AI were examined, and the fields that could be applied by linking AI-related contents with SW education were explored. The contents that can be linked to AI in the robot unit and SW unit of the practical arts textbook currently used in the elementary education field were analyzed. Using this knowledge as a foundation, the contents of various AIs provided that can be used by utilizing the entry SW linked to robot and SW education in the current experiential education course were compared. Based on this, an AI-based experiential education program that is linked to robot education and SW education was selected into five courses. The five experiential education programs are as follows: an autonomous vehicle experiential education program developed with Neopia, a biometrics experiential education program, an Internet of Things (IoT), life experiential education program, an AI player experiential education program, and a machine learning experiential education program. These developed programs will be able to provide the necessary basic knowledge and understanding of AI as well as experiential education and practice to the teachers and pre-service teachers of the University of Education. In addition, as a guideline for AI-related education in connection with SW required in the elementary field, it can be provided as instructional materials and experiential education programs that can be applied to the field of AI education. In the future, it is expected that the developed program will be applied to pre-service teachers and on-site to correct and supplement the problems that occur in AI-related experiential education.