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2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

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(1)

2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서

2021. 11. 19.

서연초등학교

(2)

【 2021년 STEAM 교사연구회 결과보고서 】

과제명 2021년 STEAM 교사연구회 운영

구분

연구회 구성 유형 (택 1) 프로그램 개발유형 (택 1)

① 융합학습공동체형( ○ )

1. 자유학기제형 ( )6. 학생 주도 참여형 ( ) 2. 첨단기술 및 ICT 교구 활용형( ○ )7. 고교학점제 기반 학습형 ( ) 3. 온라인 기반 학습형 ( ) 8. 예·체능 중심 활동수업형 ( ) 4. 지역사회 연계형 ( )9. 유·초등 연계형 ( ) 5. 교육소외계층 포용형 ( )10. 자율선택형 (학교 자체 개발 프로그램)( )

② 글로벌형 ( ) StarT 프로그램 참여를 통한 프로그램 개발

프로그램 정보

프로그램명

블록코딩으로 만나는 AI!

신규 개발 기 개발

학교급 초등 대상 학년(군) 6학년

중심과목 실과 중심과목 성취기준 영역 기술시스템

연계과목 수학, 사회, 과학, 영어 연계과목 성취기준 영역 도형, 지구와 우주, 지리, 말하기

연구기간 협약체결일 ~ 2021.11.30.

신청금액 일금사백만원(₩4,000,000)

참여연구원 총 4명 (연구책임자: 1명, 참여연구원: 3명) 연구 수행자에 관한 사항

구분 소속(학교명) 직위 성명 담당과목

연구책임자 서연초등학교 교사 유재민 실과

참여연구원 태안초등학교 교사 김호준 수학

참여연구원 태안초등학교 교사 성시문 사회

참여연구원 대월초등학교 교사 유예찬 과학, 영어

2021년도 정부의 R&D 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 STEAM 교사연구회를 운영한 결과로써 본 보고서를 제출합니다.

2021년 11월 19일

주관연구기관장 : 김종기 (직인)

연구책임자 : 유재민 (서명 또는 인)

한국과학창의재단 이사장 귀하

(3)

“이 보고서는 2021년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문 ··· 5

2. 서론 ··· 5

3. 연구 수행 내용 및 결과 ··· 5

가. STEAM 프로그램 개발 및 적용 ··· 6

나. STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사 ··· 7

다. STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천 ··· 9

4. 결론 및 제언 ··· 9

5. 참고문헌 ··· 9

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물(총괄표, 지도안, 평가, 교사용 참고자료)

··· 11

부록2. STEAM 수업 활동 내용(활동지, 학생 산출물, 사진, 회의록)

··· 27

(5)

1. 요약문

이 보고서는 컴퓨팅사고력 향상을 위한 블록코딩을 기반으로 다양한 교과의 융합을 통한 프로젝트 수업을 제시한다. 또한, 실과를 중심으로 수학, 사회, 과학, 영어 교과를 연계하여 프로젝트 수업을 운영할 수 있으며, 융합사고력 및 인공지능활용 능력을 기 르는 것을 목적으로 한다. SW와 AI 교육을 융합하여 수업을 설계하고 운영할 때 교사 가 학생들의 흥미와 수준을 고려한 교육 컨텐츠를 활용하는 것에 더 나아가 상시 피드 백을 통한 수업 내용 조정 및 교육과정 재구성을 도모하는 데 기여하도록 한다.

2. 서론

◦ 체험과 실습 중심의 인공지능(AI) 리터러시 함양

- 초등학생 발달단계를 고려한 체험중심의 머신러닝 원리(지도학습) 탐구 - 실생활 데이터 수집 및 활용을 통한 빅데이터 활용능력의 필요성 재고 - 다양한 인공지능 감성적 체험을 통해 인공지능(AI) 리터러시 함양

◦ 블록코딩(EPL)을 연계한 인공지능 교육으로 학생들의 미래역량 함양

- 인공지능 교육과 연계하여 인공지능 리터러시와 컴퓨팅사고력 동시 함양 - 인공지능을 활용한 실생활 문제해결을 통해 창의적문제해결력

- 학생 스스로 자기주도성을 갖고 자신의 인공지능모델을 만들어가는 수업 설계 - 실시간 쌍방향 교육플랫폼을 적극 활용하여 학생들 간(間)의 의사소통능력 함양

3. 연구 수행 내용

가. STEAM 프로그램 개발 및 적용

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 블록코딩으로 만나는 AI!

선행 프로그램명 해당 없음

학교급 초등 대상 학년(군) 6학년

목표 수혜학생 수 125명

중심과목 실과 중심과목

성취기준 영역 [초등학교 5~6학년] 기술 시스템

연계과목

수학 과학 사회 영어

연계과목 성취기준 영역

[초등학교 5~6학년] 도형 [초등학교 5~6학년] 지구와 우주 [초등학교 5~6학년] 지리 [초등학교 5~6학년] 말하기

개발계획

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 1-2 실과(1) + 수학(1)

2 3-5 실과(1) + 과학(2)

3 6-8 실과(1) + 사회(2)

(6)

1) STEAM 프로그램 개발‧적용

◦ 프로그램 개발 중점 사항

- 과목별 성취기준 도달 과정에 데이터 교육 첨가 - 데이터를 활용할 수 있는 교육과정 내용 분석 - 학생들의 흥미도를 고려하여 블록코딩 활용

- 데이터를 쉽게 배울 수 있는 컨텐츠 개발 및 적용

◦ 프로그램 개발‧적용 현황

교수학습 지도안 개발

차시(시수)

프로그램명 프로그램 주제 운영

대상(학년)

완료 여부 개발 수업적용 학생수

1-2 1. 블록코딩 속 인공

지능을 체험해봐요! 인공지능 블록코딩 6학년 완료 완료 125

3-5 2. 인공지능으로 별

자리를 분류해봐요! 인공지능 이미지 인식 6학년 완료 완료 125 6-8 3. 인공지능으로 세

계를 만나요! 인공지능 텍스트 분류 6학년 완료 완료 125

9-11 4. 인공지능으로 길

을 안내해요! 인공지능 음성인식 6학년 완료 완료 125

12 5. 인공지능 모델 발 표회

프로그램 제작 결과 공유

및 나눔 6학년 완료 완료 125

합계 625

- 12차시 중 12차시 개발, 12차시 적용 완료

- 코로나19 확산을 대비하여 방역 방침을 준수하여 프로젝트 수업 진행

◦ 기타

- 오프라인 수업을 전제로 했던 수업 내용을 온라인 수업으로 대체 - 온라인 수업으로 할 수 있는 데이터 수업 방안 연구

2) 성과 확산 및 실천

◦ 교사연구회 STEAM 행사 개최

회차 일시 장소 참석대상 주요내용

1차 ‘21.9.17. 온라인 교사 - 데이터 활용 수업의 정의 - 데이터 활용 수업의 장점 2차 ‘21.9.24. 온라인 교사 - 데이터 활용 수업 사례 분석

(7)

나. STEAM 수업 평가 방법 개발 및 적용 성과 조사

◎ 수혜학생 태도 조사

구분 조사 시기 내용

1차(사전)검사 ’21.5.10 . ~ ’21.5.14. 5월, 5개 학급(125명) 실시완료

2차(사후)검사 ’21.10.11. ~ ’21.10.15. 10월, 5개 학급(125명) 실시완료

◎ 적용 성과

◎ STEAM 수업 적용 후 학생 및 교사 만족도 조사

① 수업 적용 학생 및 교사들 대상 만족도 조사 실시

구분 수행 계획

교수학습지도안 개발 차시 총 12차시

수업 적용 일정 2021. 5. 10. ~ 2021. 10. 15.

(STEAM 수업) 수혜학생 수 연구참여자 학교 125명

학생 태도검사 사전검사 5개 학급 (125명)

사후검사 5개 학급 (125명)

학생 및 교사 만족도조사 10월 20일

교사연구회 STEAM 행사 개최 2021. 10. 12. 경기도인공지능연구회와 세미나 개최 2021. 10. 19. AI전문가 자문 온라인 세미나 개최

검사 도구 및 내용 대상 시기 분석 방법

학생 태도 검사 태안초 6학년 9월, 10월 자체제작 설문지

학생 만족도 조사 태안초 6학년 10월 자체제작 설문지

교사 만족도 조사 수업 적용 교사 10월 창의재단 설문지

학교 환경 기반과 실행 수준 조사 수업 적용 교사 10월 창의재단 설문지 STEAM 수업의 장점과 한계(면담) 수업 적용 교사 10월

(8)

② 태도 검사 결과(수학, 과학)

(N=125) 검증 요소

(수학)

사전 사후

t 그래프

평균 표준

편차 평균 표준 편차

흥미 2.62 0.81 2.90 0.65 -5.430

소통 2.74 0.66 2.94 0.64 -4.883

유용성 2.6 0.77 2.90 0.71 -5.108

자아효능감 2.77 0.70 2.98 0.68 -4.402

결과 분석

→ 20문항으로 이루어진 검사지로 변화 정도를 측정하였다.

→ 평균을 비교해 보았을 때 모든 사후 검사 평균이 사전 검사 평균보다 높았다.

→ 유의성을 분석한 결과 유의수준 .05에서 모두 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.

시사점 STEAM을 통한 융합수업은 학생들의 흥미를 높이고 AI에 대한 긍정적 인식변화에 효과가 있음.

(N=125) 검증 요소

(과학)

사전 사후

t 그래프

평균 표준

편차 평균 표준 편차

흥미 2.47 0.87 2.89 0.71 -5.777

소통 2.46 0.78 3.02 0.72 -7.086

유용성 2.29 0.80 3.0 0.68 -8.544

자아효능감 2.49 0.82 3.11 0.67 -7.794

결과 분석

→ 20문항으로 이루어진 검사지로 변화 정도를 측정하였다.

→ 평균을 비교해 보았을 때 모든 사후 검사 평균이 사전 검사 평균보다 높았다.

→ 유의성을 분석한 결과 유의수준 .05에서 모두 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.

시사점 STEAM을 통한 융합수업은 학생들의 흥미를 높이고 AI에 대한 긍정적 인식변화에 효과가 있음.

(9)

◎ 학교생활기록부 기재 방법 제시

다. STEAM 협력연구 강화 및 확산 실천

4. 결론 및 제언

운영 내용 대상 운영 일자

비대면) zoom을 통한 협력연구 : 인공지능 연구회와 세미나 개최

인공지능 연구회 회원 및

참여연구 교사 2020. 11. 5.

AI 전문가 자문 온라인 세미나 참여연구 교사 2020. 11. 17.

<비대면 세미나> <자료 및 의견 공유> < 전문가 자문 세미나>

항목 학생부 기재 예시

교과학습발달상황 세부능력 및 특기사항

(실과) 절차적 사고와 인공지능의 기본원리에 대해 이해하고 있으며 SW 와 AI 가 필요한 문제상황을 예상할 수 있음

(수학) 머신러닝 원리에 대해 이해하고 있으며 머신러닝을 활용한 프로그램을 활용하여 각기둥과 각뿔을 분류할 수 있음

(도덕) 인공지능 기술의 발달로 달라진 일상생활의 모습에서 장점과 단점을 찾을 수 있고 기술 개발에서 발생할 수 있는 윤리적 문제에 대해 설명할 수 있음

행동특성 및 종합의견

지적 탐구심이 강해 학습 활동에 자발적으로 참여하고 모든 일에 상대방을 존중하는 태도를 가지고 다른 사람의 의견을 귀담아들으며 자신의 의견을 자신있게 말함.

(10)

본 연구회에서는 약 8개월 간 SW와 AI를 융합한 STEAM 교육을 진행하였다. 그 결과 학생들의 컴퓨팅사고력 및 AI리터러시 향상, 실생활에서의 문제해결력 향상 등 유의미한 결과를 가져왔으며, 제언은 다음과 같다.

◦ STEAM 프로그램을 직접 개발하고 적용하면서 STEAM 교육에 대한 이해도가 높 아지는 기회였음. 학생들의 입장에서 더 재밌는 수업, 흥미로운 수업을 생각하고 고민하면서 교사들도 많이 성장할 수 있었고 다양한 과목을 융합하여 수업하여 종합적 사고력 신장을 유도할 수 있음.

◦ 프로그램 주제 특성 상 학습교구(노트북, 테블릿 등)가 필요하지만 교육여건을 충분히 갖추지 못한 학교들이 많아서 아쉬움. 다양한 교육여건을 고려한 프로그 램 구상이 필요하다고 느낌.

◦ 예산 사용에 있어 자율성이 적어 연구회를 운영하면서 어려움을 느낌.

5. 참고 문헌

- 이재호, 김대현, 이승훈(2021). AI 메이커 코딩 교육이 컴퓨팅 사고력 향상에 미치는 영향 분 석. 한국정보교육학회, 779-790.

- 한민영(2020). 챗봇 기반 인공지능 교육 프로그램 개발과 적용. 한국인공지능교육학회.

- 류미영(2020). 한국 인공지능 교육의 방향. 한국인공지능교육학회.

- 안정은, 전영국(2018). 인공지능 스피커의 교육적 활용 방안 고찰. 한국컴퓨터교육학회.

- 김호준(2021). AI시대, 교사는 살아남을 것인가. 학이시습.

(11)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

프로그램 명: 블록코딩으로 만나는 AI!

1. STEAM 프로그램 총괄표(총 12차시)

차시 주요내용

( Co 상황 제시, CD 창의적 설계, ET 감성적 체험)

1-2 / 12

주제(단원)명 1. 블록코딩 속 인공지능을 체험해봐요!

Co 우리 주변에 인공지능 기술에 밑거름이 되는 수많은 데이터의 존재 이해하기

CD 다양한 데이터들을 수집해보고 특성에 따라 분류해보기

ET 데이터를 활용한 인공지능 모델을 만들어봄으로써 인공지능 기술에 대한 흥미 느끼기

3-5 / 12

주제(단원)명 2. 인공지능으로 별자리를 분류해봐요!

Co 다양한 별자리 데이터를 온라인 플랫폼을 활용하여 수집·분류하기

CD 자신이 찾은 별자리 데이터를 활용하여 인공지능 별자리 모델을 만들어보기

ET 자신이 만든 인공지능 별자리 모델을 활용하여 친구의 별자리 이름을 확인해보기

6-8 / 12

주제(단원)명 3. 인공지능으로 세계를 만나요!

CD 인공지능을 활용한 검색 도우미가 데이터를 분류하고 처리하는 기술을 체험하기

CD 이웃 나라의 문화 데이터를 다양한 기준으로 탐색하고 수집하기

CD 수집한 텍스트 데이터를 엔트리 속 모델학습을 통해 학습시켜 인공지능 모델을 완성하기

CD 완성한 인공지능 모델을 활용하여 창의적으로 블록 코딩하여 작품 완성하기

9-11 / 12

주제(단원)명 4. 인공지능으로 길을 안내해요!

Co 실시간으로 번역해주는 인공지능스피커 체험하기

CD 인공지능스피커와 대화를 통해 지역의 맛집 위치를 찾아보기

ET 인공지능스피커 대화와 인간의 대화의 차이점을 찾고 인간의 존엄성 생각하기

12 / 12

주제(단원)명 5. 인공지능 모델 발표회

Co 프로젝트 수업을 통해 배운 블록코딩 체험하기

CD 친구의 블록코딩 작품 질의응답을 통해 컴퓨팅사고력 신장하기

(12)

2. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안

중심과목 실과 학교급/학년(군) 6 학년

중심과목 성취기준

영역

기술 시스템 중심과목

성취기준

[6실04-08]절차적 사고에 의한 문제 해결의 순서 를 생각하고 적용한다.

주제(단원)명 4. 소통하는 소프트웨어 차시 1-2/12

학습목표 우리 주변에 데이터들을 수집해보고 수집한 데이터를 활용해 블록코딩 인공지능 모델을 만들 수 있다.

연계과목 수학 연계과목

성취기준 영역 자료와 가능성

STEAM 요소

S

T 블록코딩을 활용해 인공지능 모델 만들기 E

A

M 여러 가지 자료를 그래프로 표현하기

개발 의도 인공지능 기술을 활용한 프로그래밍에 앞서 인공지능의 기반이 되는 데이터에 대한 이해와 활용을 통해 STEAM 프로그램을 진행하기 위한 역량을 기른다.

1. 우리 주변에 인공지능 기술에 밑거름이 되는 수많은 데이터가 있음을 이해한다.

2. 다양한 데이터들을 수집해 보고 특성에 따라 분류해본다.

3. 데이터를 활용한 인공지능 모델을 만들어봄으로써 인공지능 기술에 대한 흥미를 느낀다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

우리 주변에 수많은 데이터들을 찾아보고

분류 기준을 세워 인공지능 기술로

활용할 수 있는 방법을 이야기한다.

창의적 설계

실생활에서 활용되고 있는 다양한 기술들이

인공지능 기술임을 깨닫고 인공지능 기술에 대한 필요성을

느낀다.

감 성 적 체 험 수집한 데이터를 활용하여

인공지능 기술이 적용된 블록코딩을 체험해본다.

감성적 체험

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

■ 생각열기

▶ 사람이 공부하는 방법 생각해보기 - 여러분들은 어떻게 공부를 하나요?

- 다양한 상황에서 학습을 하는 방법을 생각해봅시다 - 컴퓨터는 무엇을 가지고 공부할까요?

Co 컴퓨터가 학습하는 방법을 생각해봅시다.

Tip! 데이터 에 대한 개 념을 익히 기 전인 만 큼 관심을 가질 수 있 도록한다.

(13)

■ 학습목표 확인하기

우리 주변에 데이터들을 수집해보고 수집한 데이터를 활용해 블록코딩 인공지능 모델을 만들 수 있다.

■ 활동순서 안내하기 1. 데이터란 무엇인가?

2. 데이터 분류해보기

3. 데이터를 활용해 인공지능 모델 만들기

전개 (60 분)

■ 활동 1 : 데이터란 무엇인가?

▶ 데이터가 무엇인지 살펴보기 - 데이터의 의미 파악하기 - 데이터의 종류 파악하기

- 우리 생활과 밀접한 다양한 데이터들을 수집해보기

■ 활동 2 : 데이터 분류해보기

▶ 수집한 데이터를 특징에 맞게 분류하기 - 수집한 데이터 설명하기

- 수집한 데이터 공통점과 차이점 찾기 - 수집한 데이터를 특징에 맞게 분류하기

■ 활동 3 : 데이터를 활용해 인공지능 모델 만들기

▶ 실생활에 필요한 데이터 분류기술 만들기

- 분류한 데이터를 블록코딩 데이터로 입력해봅시다 - 인공지능 모델을 만들어봅시다.

- 만든 인공지능 작품을 공유해봅시다.

- 친구들과 잘된 점과 고쳐야할 점 이야기나누기

CD 수집한 데이터를 활용하여 인공지능 기술이 적용된 블록코딩을 체험해본다.

ET 실생활에서 활용되고 있는 다양한 기술들이 인공지능 기술임을 깨닫고 인공지능 기술에 대한 필요성을 느낀다.

정리 (10 분)

■ 뢀동 정리

▶ 학습 내용 정리하기

- 인공지능 기술을 활용해 데이터를 분류하면 좋은 점은 무엇인지 이야기하기 - 더 좋은 인공지능 모델을 만들기위해 노력해야할 점 생각하기

- 만들어 보고 싶은 인공지능 모델 이야기하기

Tip! 데이터 가 많으면 좋은 점과 데 이 터 를 다룰 때 주 의해야 점 에 대해서 도 이야기 나누기

(14)

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교/ 6 학년 중심과목

성취기준 영역

기술 시스템 중심과목

성취기준

[6실04-07] 소프트웨어가 적용된 사례 를 찾아보고, 우리 생활에 미치는 영향 을 이해한다.

주제(단원)명 4. 소통하는 소프트웨어 차시 3~5/12 학습목표 인공지능 이미지 인식을 활용하여 별자리를 분류할 수 있다.

연계과목 과학 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 6학년] 지구와 우주

STEAM 요소

S 과학과 지구와 우주의 내용 중 별자리 알아보기 T

E A M

개발 의도

※ 교과서에서 주어진 별자리 뿐만 아니라 학습자 스스로 다양한 별자리를 찾아보는 경험을 통해 자기 주도성을 기르고, 다양한 별자리를 인공지능 데이터 학습을 통해 데이터화 한 후 별자리를 분류해보는 활동을 통해 별자리에 대한 개념을 다시 한 번 더 알게 한다.

1. 다양한 별자리를 학습자 스스로 파악해본다.( 교과서 및 ICT 활용)

2. 별자리의 공통점과 차이점을 찾아보고 공통적인 별자리를 머신러닝을 통해 개념화 한다.

3. 기계학습이 된 별자리 모델을 활용하여 별자리를 분류해보는 활동을 통해 별자리에 대한 개념을 다시 한 번 더 학습하도록 한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

생활속에서 찾을 수 있는 별자리를 살펴보 고 별자리에 대한 개 념을 익혀본다. 그 후 일상생활에서 인공지 능 모델을 통해 할 수 있는 일을 알아 보며 인공지능의 순기능에 대해 살펴본다.

창의적 설계

자신이 만든 별자리 인공지능 모델을 활용하여 동료 학습자와 별자리에 대한 개념을 한번더 익히도록 한다.

감 성 적 체 험 다양한 별자리의 공통점을

찾아보고 별자리 인공지능 모델을 만들어보는 활동을 한다.

감성적 체험

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

● 생각열기

Ⓢ 밤하늘의 별자리를 본 경험 살펴보기 - 밤하늘에서 별자리를 본 적이 있나요?

- 별자리의 모양은 어떠했나요?

- 자신이 아는 별자리를 발표해볼까요?

Co 우리 주변에서 볼 수 있는 별자리는 무엇인지 말해봅시다.

ET 인공지능 모델을 활용해서 분류를 해본 경험이 있나요?

● 학습목표 확인하기

인공지능 이미지 인식을 활용하여 별자리를 분류할 수 있다.

Co 인공지능 이미지 인식 플랫폼을 체험해봅시다.

ㅁ동영상

Tip! 학생들 이 아는 별 자리를 개 방적 질문 을 통해 이 끌어 내도 록한다.

(15)

CD 자신만의 별자리 분류 모델을 설계해봅시다.

CD 자신의 별자리 분류 모델로 친구들의 별자리를 분류해봅시다.

● 활동순서 안내하기

Co 1. 별자리 데이터 수집·분류하기

CD 2. 별자리 이미지 인식 모델 만들기

ET 3. 별자리 이미지 인식 모델 활용하기

전개 (100 분)

● 활동 1. 별자리 데이터 수집·분류하기 Co

ⓈⓉ 플랫폼을 활용한 별자리 데이터 살펴보기

- 구글, 네이버, 미국 나사 홈페이지의 별자리 데이터 살펴보기 - 자신에게 필요한 데이터 크롤링하기

- 별자리 이미지 데이터 분류하기

CD 다양한 온라인 플랫폼을 활용해 데이터를 탐색해봅시다.

CD 자신이 찾은 별자리 데이터를 분류해봅시다.

● 활동 2. 별자리 이미지 인식 모델 만들기 CD

ⓉⒶ 자신의 별자리 데이터를 활용하여 인공지능 모델 만들기 - 티쳐블머신 플랫폼을 활용하여 별자리 모델 만들어보기 - 엔트리 이미지 인식 블록을 활용하여 별자리 모델 만들어보기 - 자신의 인공지능 모델이 예측을 적절하게 하는지 확인해보기

CD 자신의 데이터를 활용하여 인공지능 모델을 만들어봅시다.

CD 자신이 만든 인공지능 모델이 역할을 잘 하는지 살펴봅시다.

● 3. 별자리 이미지 인식 모델 활용하기 ET

ⓉⒶ 친구의 별자리를 확인해보기

- 친구의 별자리 데이터를 나만의 인공지능 모델로 확인해보기 - 자신의 인공지능 모델에 더 많은 데이터를 입력하기

CD 친구의 별자리를 내 인공지능 모델이 이름을 알아낼수 있는지 확인해봅시다.

CD 확인되지 않은 데이터는 학습을 더 시켜봅시다.

ET 인공지능 모델을 활용하면 좋은 점을 말해봅시다.

용어!!크 롤 링 : 무수히 많은 컴퓨터에 분산 저장되어 있는 문서를 수집하 여 검색 대상 색인으로 포함시키는 기 술. 어느 부류 의 기술을 얼 마나 빨리 검 색 대상에 포 함시키냐 하는 것이 우위를 결정하는 요소 로서 최근 웹 검색의 중요성 에 따라 발전 되고 있다.

[네이버 지식 백과] (IT 용어 사전, 한국정 보 통 신 기 술 협 회)

정리 (10 분)

● 활동 정리

- 학습 내용 정리하기

ET 별자리 데이터를 활용하여 나만의 인공지능 모델을 만들고 추가 데이터를 해 석해보는 수업을 해봤습니다. 인공지능은 우리의 일상생활 속 여러 문제를 해 결하는 데 도움을 줍니다. 인공지능을 활용하여 해결할 수 있는 문제들을 생 각해봅시다.

Tip! 일 생 상 활의 다양한 장면을 인공지 능으로 자세히 살펴보며 문제 해결에 있어 인공지능의 필 요성을 이해하 도록 지도한 다.

(16)

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등 6 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교 5~6 학년] 기술 시스템 중심과목 성취기준

6실04-09]프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그램이 과정을 체험한다.

주제(단원)명 차시 6~8/12

학습목표 ※이웃 나라의 다양한 문화를 소개하는 인공지능을 블록코딩 할 수 있다.

연계과목 사회 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 5~6 학년] 지리

STEAM 요소

S 인공지능의 머신러닝 과정 탐색하기 T 블록코딩을 통한 인공지능 모델 만들기 E

A 이웃 나라의 자연환경, 인문환경, 생활모습 등 다양한 문화적 요소 탐색하기 M

개발 의도

다양한 텍스트 데이터를 수집하고 인공지능 모델에 학습시켜보면서 인공지능의 데이터 분 류과정을 체험하도록한다. 실생활과 관련된 데이터(이웃 나라의 다양한 문화)를 활용하여 만든 인공지능 모델을 창의적으로 블록 코딩하는 과정을 체험한다.

1. 구글렌즈와 같은 인공지능을 활용한 검색 도우미가 데이터를 분류하고 처리하는 기술을 체험한다.

2. 이웃 나라의 문화 데이터를 다양한 기준(자연환경, 인문환경, 생활모습 등)으로 탐색하고 수집한다.

3. 수집한 텍스트 데이터를 ‘엔트리’ 속 모델 학습을 통해 학습시켜 인공지능 모델을 완성한다.

4. 완성한 인공지능 모델을 활용하여 창의적으로 블록 코딩하여 작품을 만든다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

인공지능 활용 검색 도 우미를 통해 다양한 정 보를 찾아보고, 이웃 여 러 나라의 정보도 인공 지능을 활용하여 찾아 볼 수 있음을 확인한다.

창의적 설계

인공지능의 데이터 분 류 과정을 살펴보고 직접 수집한 데이터를 통해 인공지능을 학습 시켜보며 인공지능 활 용 능력을 기른다.

감 성 적 체 험 인공지능 모델을 활용하여 창의

적인 블록 코딩 작품을 완성한다.

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

● 생각열기

Ⓢ 인공지능 활용 검색 도우미 체험하기

- 검색 도우미로 다양한 정보를 검색해볼까요?

- 인공지능 활용 검색 도우미는 우리의 삶에 어떤 도움을 줄까요?

- 이웃 나라의 다양한 문화를 어떻게 조사할 수 있을까요?

Co 인공지능 활용 검색 도우미로 다양한 정보를 찾아본 경험이 있는지 말해봅시다.

Co 인공지능 활용 검색 도우미가 우리의 삶에 어떤 도움을 줄 수 있는지 말해봅시다.

Co 이웃 나라의 다양한 문화를 어떻게 조사할 수 있을지 말해봅시다.

Tip! 인공지 능의 필요 성에 대해 경험할 수 있도록 지 도한다.

(17)

● 학습목표 확인하기

이웃 나라의 다양한 문화를 소개하는 인공지능을 블록코딩 할 수 있다.

CD 이웃 나라의 다양한 문화를 소개하는 데이터를 수집해봅시다.

CD 수집한 데이터를 학습시켜 인공지능 모델을 만들어봅시다.

CD 인공지능 모델을 활용해 창의적인 블록코딩 작품을 만들어 봅시다.

● 활동순서 안내하기

1. 이웃 나라의 다양한 문화 데이터 수집하기 2. 인공지능 모델 학습하기

3. 인공지능 모델을 활용한 블록코딩 작품 만들기

전개 (100 분)

● 활동 1 : 이웃 나라의 다양한 문화 데이터 수집하기

Ⓐ 이웃 나라의 다양한 문화

- 이웃 나라의 자연환경과 인문환경 - 이웃 나라 사람들의 생활모습 - 우리나라와 이웃 나라의 교류 모습

CD 인공지능 활용 검색 도우미를 통해 이웃 나라의 다양한 문화 데이터를 수집해 봅시다.

CD 수집할 수 있는 데이터에는 어떤 것들이 있을까요?

● 활동 2 : 인공지능 모델 학습하기

Ⓣ 수집한 데이터를 학습시켜 인공지능 모델 만들기 - 수집한 데이터 정리하기

- ‘엔트리’의 모델 학습하기를 활용하여 인공지능 모델 만들기 Co 내가 수집한 데이터를 인공지능이 바르게 분류할 수 있을까요?

CD 수집한 데이터를 인공지능에게 학습시켜 봅시다.

CD 인공지능이 데이터를 제대로 분류하지 못한다면 어떻게 할 수 있을까요?

● 활동 3 : 블록코딩 작품 만들기

- 학습시킨 인공지능 모델을 블록으로 가져오기 - 모델 학습 블록을 통해 블록코딩 체험하기 - 블록코딩 작품 만들기

ET 데이터를 학습시켜 인공지능 모델을 만들어보며 우리 주변의 인공지능의 학습 원리를 이해할 수 있었나요?

CD 모델 학습 인공지능 블록을 활용하여 창의적인 코딩 작품을 만들어봅시다.

노트북, 컴퓨터, 테블릿

정리 (10 분)

● 활동 정리

- 인공지능 블록 코딩 작품 발표하기 - 학습 내용 정리하기

ET 친구들이 만든 인공지능 블록 코딩 작품을 자유롭게 살펴봅시다.

(18)

중심과목 영어 학교급/학년(군) 초등 6 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교 5~6 학년] 말하기 중심과목 성취기준

[6영02-04] Explain locations or places around them in easy and simple sentences.

주제(단원)명 Lesson 4. Where Is the Post Office? 차시 9~11/12

학습목표 ※ 인공지능 스피커와 블록코딩 번역 기능을 활용하여 길을 묻고 답할 수 있다.

연계과목 영어 연계과목

성취기준 영역 [초등학교 5~6 학년] 말하기

STEAM 요소

S

T 블록코딩을 통한 인공지능 모델 만들기 E 인공지능스피커를 활용하여 묻고 답하기 A

M

개발 의도

2022 개정교육과정에서 소개되고 있는 교사진(실제 교사, AI 교사)을 실제 수업에 적용하 여, 개별화 학습을 촉진하고자 한다. 인공지능스피커를 활용하여 학생들의 실질 발화시간 을 증진시켜 학생의 참여와 개별화를 높이고, 이를 엔트리 블록코딩의 번역기능을 활용해 대화를 만들어 컴퓨팅사고력과 인공지능리터러시를 동시에 신장시킨다.

1. 인공지능스피커를 활용하여 인공지능 교사와 영어 대화를 한다.

2. 알게 된 영어 문장을 인공지능 블록코딩을 활용해 코딩을 해본다.

3. 친구들에게 코딩한 결과를 영어로 소개하여 컴퓨팅사고력과 영어 의사소통능력을 동시에 함양한다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

학생들의 수준보다 약 간 높은 영어 상황을 제시하여 학생들이 인 지적부조화를 느끼게 하고 이를 인공지능스 피커를 통해 해결하도 록 한다.

창의적 설계

친구들과 영어로 인공 지능 블록을 설명하고 피드백하며, 영어 의사 소통능력 뿐만 아니라 컴퓨팅사고력을 향상 시킨다.

감 성 적 체 험 블록코딩의 인공지능 번역 모델

을 활용하여 창의적인 블록 코딩 작품을 완성한다.

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

● 생각열기

Ⓢ 인공지능스피커 체험하기 - 영어 대화를 들어볼까요?

- 친구들은 방금 들은 dialogs 를 이해 할 수 있나요?

- 인공지능스피커는 우리가 들은 dialogs 를 어떻게 받아 들일까요?

- 전 차시에 배운 인공지능 기능 중 인공지능스피커는 어떤 기능을 갖고 있나요?

Co 인공지능 스피커로 내가 가고 싶은 장소를 묻고 답해봅시다.

Co 인공지능 스피커를 활용하면 우리의 삶이 어떻게 될지 상상해봅시다.

Tip! 학생들 의 영어 수 준 보다 약 간 어려운 대화를 제 시하여 학 생들의 인 지적 부조

(19)

Co 알게 된 내용을 인공지능 블록을 활용하여 코딩 해봅시다.

● 학습목표 확인하기

인공지능 스피커와 블록코딩 번역 기능을 활용하여 길을 묻고 답할 수 있다.

CD 인공지능 스피커의 음성인식 기능을 활용하여 대화 해봅시다.

CD 인공지능 번역 모델을 활용해 창의적인 블록코딩 작품을 만들어 봅시다.

● 활동순서 안내하기

1. 인공지능 스피커로 대화하기

2. 인공지능 번역 모델을 활용하여 블록코딩하기 3. 영어로 인공지능 번역 모델을 소개하고 피드백하기

화를 이끌 어 낸다.

전개 (100 분)

● 활동 1 : 인공지능 스피커로 대화하기

Ⓔ 인공지능스피커를 활용하여 장소 묻고 답하기 - 교사와 학생 간의 영어 대화 나누기

- 인공지능스피커와 학생 간의 영어 대화 나누기 - 학생과 학생 간의 영어 대화 나누기

CD 인공지능스피커의 음성 인식 기능 살펴보기

CD 인공지능이 잘하는 일과 인간이 잘할 수 있는 일 생각해보기

● 활동 2 : 인공지능 번역 모델을 활용하여 블록코딩하기

Ⓣ 블록코딩을 통한 인공지능 모델 만들기

- 인공지능 번역 모델을 활용하여 장소 묻고 답하는 코딩 만들기 - 인공지능스피커의 기능과 비교하며 발화 시간 갖기

Co 인공지능 번역 기능은 어떻게 활용 할 수 있을까요?

CD 인공지능 번역 모델은 어떤 과정으로 코딩을 해야 제대로 작동 할까요?

CD 내가 만든 인공지능 학습 모델과 인공지능 스피커는 어떤 차이점이 있나요?

● 활동 3 : 영어로 인공지능 번역 모델을 소개하고 피드백하기 - 학습시킨 인공지능 모델을 블록으로 가져오기

- 내가 만든 블록 작품을 친구들에게 영어로 소개해보기

ET 내가 만든 인공지능 모델을 친구들에게 소개하며 친구의 마음을 읽어봅시다.

노트북, 컴퓨터, 테블릿

정리 (10 분)

● 활동 정리

- 인공지능 블록 코딩 작품 발표하기 - 학습 내용 정리하기

ET 친구들이 만든 영어 인공지능 블록 코딩 작품을 자유롭게 살펴봅시다.

(20)

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등 6 학년 중심과목

성취기준 영역

[초등학교 5~6 학년] 기술 시스템 중심과목 성취기준

6실 [04-09] 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그램이 과정을 체험한다.

주제(단원)명 5. 인공지능 모델 발표회 차시 12/12

학습목표 내가 만든 작품을 발표해보고 친구들과 소통하며 작품을 평가할 수 있다.

STEAM 요소

S

T 블록코딩을 통한 인공지능 모델 체험하기

E

A 인공지능 프로그램 발표 준비하기

M

개발 의도

다양한 텍스트 데이터를 수집하고 인공지능 모델에 학습시켜보면서 인공지능의 데이터 분 류과정을 체험하도록한다. 실생활과 관련된 데이터(이웃 나라의 다양한 문화)를 활용하여 만든 인공지능 모델을 창의적으로 블록 코딩하는 과정을 체험한다.

1. 친구들이 활용한 다양한 인공지능 기술을 체험해본다.

2. 서로의 작품을 공유하고 평가하는 과정을 통해 의사소통 능력을 기르고 비판적 사고력을 기른다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

진행되어온 프로젝트 수업을 통해 친구들이 프로그래밍 한 다양한

주제의 블록코딩 프로그램을 체험하기

창의적 설계

다양한 인공지능 기술이 우리 삶에 미칠 영향

생각해보기

감 성 적 체 험 친구들이 프로그래밍한 블록코딩

프로그램을 실연해보고 질의응답을 통해 더 나은 프로그램을 만들고

컴퓨팅사고력 신장하기

감성적 체험 학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (5 분)

● 생각열기

Ⓢ 우리 주변에 사용되는 기술 찾기

- 우리가 배운 인공지능 기술이 우리 주변에 어디에서 쓰이고 있을까요?

- 인공지능 기술이 우리의 삶에 어떤 영향을 주고 있나요?

● 학습목표 확인하기

내가 만든 작품을 발표해보고 친구들과 소통하며 작품을 평가할 수 있다.

Co 프로젝트 수업을 통해 배운 블록코딩 체험하기

CD 친구의 블록코딩 작품 질의응답을 통해 컴퓨팅사고력 신장하기

ET 다양한 인공지능 기술이 우리 삶에 미칠 영향 생각해보기

● 활동순서 안내하기

1. 우리 모둠의 작품 발표하기

Tip! 인공지 능의 필요 성에 대해 경험할 수 있도록 지 도한다.

(21)

2. 친구들의 작품 체험하기 3. 생활에 적용하기

전개 (30 분)

● 활동 1 : 우리 모둠의 작품 발표하기

Ⓐ 친구들과 만든 작품을 발표할 준비하기

- 과학, 사회, 영어 시간에 만든 작품을 모둠 친구들과 발표를 준비하기

Co 인공지능 활용 검색 도우미를 통해 이웃 나라의 다양한 문화 데이터를 수집해 봅시다.

Co 수집할 수 있는 데이터에는 어떤 것들이 있을까요?

● 활동 2 : 친구들의 작품 체험하기

Ⓣ 블록코딩을 통한 인공지능 모델 체험하기 - 친구들의 작품 체험하기

- 서로의 작품 공유하고 평가하기 Co 친구들이 만든 작품 체험해보기

CD 친구들이 만든 프로그램에 사용된 인공지능 기술은 무엇인가요?

CD 친구들이 만든 프로그램에서 잘된 점은 무엇인가요?

CD 친구들이 만든 프로그램에서 아쉬운 점은 무엇인가요?

● 활동 3 : 생활에 적용하기

- 친구들이 만든 기술을 활용한 우리 주변의 물건 찾아보기

- 친구들이 만든 기술을 활용했을 때 나타날 장점과 단점 생각하기

ET 우리 주변에 이러한 기술을 활용한 우리 주변의 사물은 무엇이 있나요?

ET 친구들이 만든 기술을 활용했을 때 나타날 장점과 단점은 무엇이 있을까요?

노트북, 컴퓨터, 테블릿

정리 (5 분)

● 활동 정리

- 서로의 작품 칭찬해주기 - 학습 내용 정리하기

- 프로젝트를 마무리하며 설문조사를 해봅시다.

(22)

3. 차시별 학생 평가기준 및 방법

차시 평가기준(성취수준) 평가방법 평가도구

1~2 /12

상 적절한 자료를 수집, 분류, 정리하고 절차적 사고를 통한 인공지능 모델을 완성할 수 있다.

관찰평가 관찰평가지

중 자료를 수집, 분류, 정리할 수 있고, 절차적 사고를 통한 인공지능 모델을 만들어 볼 수 있다.

하 자료를 수집, 분류, 정리하고 절차적 사고를 할 수 있다.

3~5 /12

상 별자리 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 완성된 별자리 이미지 인식 모델을 통해 별자리를 분류할 수 있다.

관찰 및

산출물평가 관찰평가지

중 별자리 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 별자리 이미지 인식 모델을 만들어 볼 수 있다.

하 별자리 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 별자리 이미지 인식 모델이 만들어지는 과정을 알 수 있다.

6~8 /12

상 여러 나라의 대표 문화 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 세계문화 텍스트 인식 모델을 통해 분류할 수 있다.

관찰 및

산출물평가 관찰평가지

중 여러 나라의 대표 문화 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 세계문화 텍스트 인식 모델을 만들어 볼 수 있다.

여러 나라의 대표 문화 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 세계문화 텍스트 인식 모델이 만들어지는 과정을 알 수

있다.

9~11 /12

영어 음성 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 네비게이션 음성 인식 모델을 통해 길 안내 모델을 완성하고

활용할 수 있다.

관찰 및

산출물평가 관찰평가지

영어 음성 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 네비게이션 음성 인식 모델을 통해 길 안내 모델을 만들어 볼 수

있다.

영어 음성 데이터를 수집, 분류할 수 있고, 네비게이션 음성 인식 모델을 통해 길 안내 모델이 만들어지는

과정을 알 수 있다.

12 /12

상 창의적인 인공지능 이미지, 텍스트, 음성 모델을 만들고, 다른 학생의 모델을 피드백할 수 있다.

포트폴리오 평가

자기/동료평가지 (학생용) 중 인공지능 이미지, 텍스트, 음성 모델을 만들고, 다른

학생의 모델을 관찰할 수 있다.

하 인공지능 이미지, 텍스트, 음성 모델이 만들어지는 과정을 이해할 수 있다.

(23)

가. 관찰평가지(1~2차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 적절한 자료를 수집, 분류,

정리할 수 있다.

문제상황을 절차적 사고로 해결하려는 태도를 지니고

있다.

1 유재석

2 조세호

나. 관찰평가지(3-5차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 별자리 이미지 인식

모델을 만들 수 있다.

인공지능을 활용하여 자신의 생각과 느낌을 창의적으로

표현할 수 있다.

1 유재석

2 조세호

다. 관찰평가지(6~8차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 세계문화 텍스트 인식

모델을 만들 수 있다.

인공지능을 활용하여 자신의 생각과 느낌을 창의적으로

표현할 수 있다.

1 유재석

2 조세호

라. 관찰평가지(9-11차시)

번호 이름

지식 태도

배움과 성장의 기록 네비게이션 음성 인식

모델을 만들 수 있다.

인공지능을 활용하여 자신의 생각과 느낌을 창의적으로

표현할 수 있다.

1 유재석

2 조세호

마. 자기/동료평가지(12차시)

(24)

평가방법 평가기준 평가

자기평가

나의 역할은 무엇이었나요?

인공지능 모델 제작 활동에 적극적으로 참여하였나요?

인공지능 이미지, 텍스트, 음성 모델을 완성하였나요?

모둠 내 동료평가

모둠 활동에 적극적으로 참여하였나요?

모둠의 구성원 간 의사소통은 잘 되었나요?

모둠 구성원의 이야기를 경청하였나요?

모둠 간 동료평가

자기 모둠에서 만든 인공지능 모델을 잘 설명하였나요?

인공지능 모델 설계의 창의적인 아이디어를 잘 표현하였나요?

모둠원들이 컴퓨팅사고력의 개념을 알고 활동에 참여하였나요?

(25)

4. 교사자료

자료 1 인공지능 교육 관련

인공지능이 만든 영화는 어떨까?…AI·인간 협업 프로젝트

■ 한국영상자료원 '딥.포토플래이 : 휴먼X 인공지능 공동 예술창작 프로젝트'

인공지능은 어떤 영화 음악을 작곡했을까요? 인간과 인공지능이 공동으로 작곡한 영화 음악이 최초로 공개됩니다. 박상현 재즈·퓨전 피아니스트가 연주합니다. 한국영상자료원은 AI 기술을 활용한 예술 창작 프로젝트 '딥.포토플래이'를 오는 25 일 한국영상자료원 시네마테크에서 공개합니다. 유튜브로도 함께 공 개할 예정입니다. 상영작은 무성영화 시대를 대표하는 감독 지가 베르토프의 1929 년 작 '카메라를 든 사 나이'입니다.

■ '미술가 개인을 기리는 방법' 공동 학술 심포지엄

고 이건희 삼성그룹 회장의 컬렉션이 공개되면서 또 한 번 눈길을 끌었던 작품이 있습니다. 고암 이응 노의 '군마도' 등입니다. 이응노 생가기념관(이하 '이응노의 집')이 올해로 개관 10 주년을 맞았습니다. 한 국미술이론학회 등은 '이응노의 집'에서 〈미술가 개인을 기리는 방법〉 공동 학술 심포지엄을 열 예정입니 다. 이응노가 태어나고 죽어서도 영원히 사는 '이응노의 집'이라는 공간의 의미와 작가 이응노에 관해 이 야기 합니다. 이 심포지엄은 유튜브 '홍성군청'에서 생중계됩니다.

■ 윤하 프로젝트 초대전 '벨 에포크'전

연세대 신경외과 교수로 척추 신경외과 분야 권위자인 하윤 교수가 다음 달 9 일까지 서울 마포구 상 암동 서정아트센터에서 NFT 미술작품을 전시합니다. 하윤 교수는 낮에는 의사로, 밤에는 아티스트 윤하 로 활동합니다. 그의 창작 기법의 하나인 '브레인 맵핑'이라는 방식이 적용된 미술 작품도 이번 전시에서 공개됩니다. 브레인 맵핑은 뇌에 지도를 올리는 방식과 지도 위에 뇌를 올리는 방식 등 두 가지입니다.

사람의 머릿속에 있는 생각을 형상화한 건데, 신경외과 전문의로서의 면모가 담긴 듯한 인상도 줍니다.

자료출처 JTBC (2021.11.18.) 이수진 기자

(26)

자료 2 인공지능 교육 관련

1 회 '영어로 미래로, 인공지능(AI) 활용 영어교육 나눔 한마당' 개최

▲ 인공지능 활용 영어교육 나눔 한마당 사진

충남교육청은지난 28 일 오후3 시도내 초중등 영어교사 200 여명이 참여한 가운데 인공 지능을 활용한 수업나눔 행사인 '제1 회 영어로 미래로, 인공지능 활용 영어교육 나눔 한마당'을 온라인으로 개최했다고 밝혔다.

이날 행사는 창의 융합적인 사고력과 의사소통 역량을 지닌 미래 인재 양성을 위해 영어수업에 인공 지능을 도입한 수업사례와 영어교육 동아리 활동 사례가 1 부와 2 부로 나뉘어 발표 됐다. 1 부에서는 초, 중, 고 수업 3 개의 소그룹, 2 부에서는 실용과 융합교육 동아리 2 개의 소그룹으로 운영됐다.

이날 온라인으로 접속한 초중등영어교사들은 각자의 학교급에 맞는 소그룹에 참여하여 운영 사례 발표 를 듣고, 실시간으로 소통할 수 있는 앱을 활용하여 궁금한 것들을 질문하고 대답하면서 수업 나눔 활동 에 적극 참여했다.

초등학교 영어 동아리 활동 사례 발표에서 이수정 교사(연무초등학교)는 앱을 활용한 사회교과 지형 수 업과 과학교과 우주 수업, Big Data 를 활용한 통계교육을 영어로 활동한 사례를 발표하여 참가자들의 관심을 끌었다.

김지철 교육감은 격려사에서 "인공지능(AI)을 활용한 영어교육 나눔 한마당 개최는 교육과 IT 기술을 접목한 교수법이 교육계의 화두로 떠오르는 시점에서 학생들의 영어 능력 향상과 미래역량을 키울 수 있 는 주춧돌이 되었다."고 말하고, "제4 차 산업혁명시대에 창의 융합형 인재 양성을 위해 앞으로도 영어교 육에 인공지능을 활용한 수업과 동아리 활동이 더욱 확산되길 바란다."고 말했다.

한편, 충남교육청은 학생들의 영어 사용 능력 신장을 위해 의사소통 중심의 교육과정 운영을 강화하고 특히 사제동행 영어독서교육으로 1 학생 1 영어책 읽기를 추진하고 있다. 또한 영어교사들의 수업능력 신 장과 인공지능 활용 영어수업 확산을 위해 권역별 영어교사학습공동체 운영을 더욱 강화해 나갈 방침이 다.

자료출처 충청일보 (2021.10.29.) 박보성 기자

(27)

[부록2] STEAM 수업 활동 내용

(활동지, 학생 산출물, 설문지, 회의록)

1. 활동지

차시 1~2/12

수업 반성 및 회의 내용

▶ 학생들이 기본적으로 인공지능에 대한 두려움이 있었음. 인공지능 교육으로 접근하기 보다는 실생활 에서 데이터가 사용되는 상황을 찾아보고 인식해보는 활동부터 접근하도록 함. 인공지능이 실생활의 많 은 부분에서 활용되고 있음을 알도록 하는 과정에서 어려움이 있었음.

▶ 정확한 분류를 통해 공통점과 차이점을 도출해내는 과정을 어려워하였고, 데이터 분류를 하기 전에 분류에 대한 개념을 명확히 해주어야 함을 확인함.

▶ 만든 인공지능 작품을 공유하는 과정에서 자신이 만들고자 하는 작품의 목적을 설명하기 어려워함.

작품을 만들기 전 목적을 설정하는 단계가 필요함을 확인함.

(28)

차시 3~5/12

수업 반성 및 회의 내용

▶ 별자리에 대한 ‘이미지 데이터’를 실제 별자리 모습으로만 수집을 하니 분류가 정확하게 되지 않는 경 우가 발생함. 실제 별자리 모습뿐 아니라 별자리를 표현할 수 있는 다양한 데이터를 수집하고 학습시키 도록 하여 바르게 분류된 결과를 학생들이 확인할 수 있도록 하였음.

▶ 데이터를 수집하기 위해 이미지를 검색하고, 저장하고, 편집하는 등의 과정에서 시간이 많이 소요될 것으로 예상해 미리 이미지 데이터를 수집하여 올 수 있도록 지도하였음. 뒤에 있을 인공지능 모델 만들 기 활동도 데이터 수집을 위한 시간확보가 어려울 수 있음을 고려해야할 필요가 있음.

▶ 한번에 많은 데이터를 학습시키기 보단 적은 데이터 학습 결과와 많은 데이터 학습 결과를 학생들이 비교해볼 수 있도록 수업을 설계한다면, 데이터의 필요성과 중요성에 대해 성찰할 수 있는 기회가 될 것 으로 판단됨.

(29)

차시 6~8/12

수업 반성 및 회의 내용

▶ 학생들이 자연환경과 인문환경의 개념을 이해하지 못하는 경우가 있었음. 인공지능 수업을 하기전 중 심교과 및 관련교과의 개념 및 원리를 확실히 이해시키고 프로젝트 수업을 해야겠다라는 반성을 하게 되 었음.

▶ 자연환경과 인문환경 데이터가 정확히 분류되지 않아 기계학습(머신러닝) 과적합이 일어난 경우가 있 었음. 분류하기 좋은 학습데이터셋이 아닌 경우 데이터 중심 인공지능 학습을 하는데 어려움이 있다는 사실을 알게 됨.

▶ 학생들이 다소 이해하기 어렵고 흥미를 느끼지 못하는 수업에 인공지능을 활용하니 수업의 분위기가 경쾌하며 개방적인 분위기로 조성됨. 다양한 교과를 사전에 철저한 수업준비로 인공지능 및 소프트웨어 를 접목하여 수업을 진행한다면 진정한 수업 혁신이 될 수 있다는 것을 알게됨.

▶ 수업 후 회의를 통해 학생들이 스스로 문제를 인식하고 인공지능을 활용하여 스스로 문제를 해결하는 수업이 되었다는 공통적인 의견이 있었음. 이는 2022 개정교육과정에서 핵심역량으로 등장하게 될 자기 주도성을 기르는데 큰 도움이 되는 수업이 될 수 있다는 생각을 들게함. 사전에 힘든 수업 준비가 있었 지만 학생들의 웃음과 성장을 보며 교사인 우리가 한번 더 프로젝트 수업에 대한 긍정적인 교훈을 얻을 수 있었음.

(30)

차시 9~11/12

수업 반성 및 회의 내용

▶ 인공지능 번역 기술이 아직 완벽하지 않음을 깨닫고 인공지능 기술이 점차 발전되어야 하는 부분임을 학생 스스로 느낄 수 있게 지도해야 하며, 특히 인공지능이 잘 할 수 있는 것과 잘하지 못하는 것을 생 각해 볼 기회를 제공해야 함을 확인함.

▶ 학생들이 인공지능 기술이 발전함에 따라 지식 습득에 점차 소홀해도 된다는 인식을 가질 수 있었는 데, 인공지능 기술을 잘 활용하려면 기초 지식이 필요함을 지속적으로 안내해야 할 것으로 생각됨.

▶ 인공지능 스피커를 활용함에 있어서 생길 수 있는 문제들에 대해서 토론해볼 시간을 제공해야 할 필 요성을 느꼈으며, 특히 정보윤리교육과 관련된 학습 주제와 연계하여 또 다른 융합수업을 진행해야 함을 확인함.

(31)

차시 12/12

수업 반성 및 회의 내용

▶ 다양한 인공지능 기술을 체험해보고 학생들이 각 교과에 해당하는 작품을 엔트리로 제작함. 적재적소 에 맞는 기술이 교과와 어울려야 하며 학생들의 수준에서 활용할 수 있는 범위 안에서 탐색할 수 있게 기회를 제공해야 함을 확인함.

▶ 서로의 작품을 체험하고 평가하는 과정에서 프로그래밍에서 오류가 발생할 수 있는 상황을 미리 인지 하고 크리티컬 데이터를 확인할 수 있는 시간을 미리 제공해야 함을 생각함.

▶ 실생활에 활용되는 인공지능 기술이 점차 확대되고 있음을 깨닫게 하고 이 때 좀 더 효과적으로 사용 할 수 있는 태도를 기를 수 있도록 지도해야 할 것으로 생각됨.

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2. 설문지

▶1차, 2차 조사

문 항

전혀 동의 하지 않음

동의 하지 않음

동의 함

매우 동의 함

1 나는 과학 수업 내용이 재미있다.  ‚ ƒ „

2 나는 수학 수업 내용이 재미있다.  ‚ ƒ „

3 나는 수학 공부 하는 것이 즐겁다.  ‚ ƒ „

4 나는 과학 공부 하는 것이 즐겁다.  ‚ ƒ „

5 나는 수학 시간에 친구들과 적극적으로 의견을 나눈다.  ‚ ƒ „

6 나는 과학 시간에 친구들과 적극적으로 의견을 나눈다.  ‚ ƒ „

7 나는 수학 시간에 의견을 주장할 때 다른 친구의 입장도 깊게 살핀다.  ‚ ƒ „

8 나는 과학 시간에 의견을 주장할 때 다른 친구의 입장도 깊게 살핀다.  ‚ ƒ „

9 수학은 다른 과목을 공부하는 데 도움이 된다.  ‚ ƒ „

10 과학은 다른 과목을 공부하는 데 도움이 된다.  ‚ ƒ „

11 수학 공부를 하는 것은 앞으로 중학교, 고등학교에서 공부하는데 도움이 된다.  ‚ ƒ „

12 과학 공부를 하는 것은 앞으로 중학교, 고등학교에서 공부하는데 도움이 된다.  ‚ ƒ „

13 나는 수학 내용을 이해할 자신이 있다.  ‚ ƒ „

14 나는 과학 내용을 이해할 자신이 있다.  ‚ ƒ „

15 나는 수학 내용에 대한 이해가 빠르다.  ‚ ƒ „

16 나는 과학 내용에 대한 이해가 빠르다.  ‚ ƒ „

17 수학과 관련된 직업에 관심이 있다  ‚ ƒ „

18 과학과 관련된 직업에 관심이 있다  ‚ ƒ „

19 수학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다.  ‚ ƒ „

20 과학 관련 직업을 갖는 것은 멋진 일이다.  ‚ ƒ „

참조

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