“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

(1)

2020 융합인재교육(STEAM) 교사연구회 결과보고서

2020. 11.

오정초등학교

(2)

(3)

“이 보고서는 2020년도 정부의 재원으로

한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임 ”

(4)

목 차

1. 요약문

··· 1

2. 서론

··· 1

3. 연구 수행 내용 및 결과

··· 1

가. 연구 수행 내용 ··· 1

나. 연구 수행 결과 ··· 3

4. 결론 및 제언

··· 3

[부록]

부록1. STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물 부록2. 연구일지, 공유회 인쇄물 및 사진, 수업 사진

(5)

1. 요약문

본 연구에서는 학생들이 일상 생활에서 당면하는 실제 문제를 해결하기 위해 다양한 교과 분야 요소를 복합적으로 연결해서 해결하는 능력을 기르는 컨탠츠 개발하였습니 다. 그러나 본 연구에서는 학생들의 융합적 소양(STEAM Literacy)뿐 아닌 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT)소양을 기르는 컨탠츠 개발하여 적용하였습니다.

2. 서론

◦ 학생들이 일상 생활에서 당면하는 실제 문제를 해결하기 위해 다양한 교과 분야 요소를 복합적으로 연결해서 해결하는 능력을 기르는 컨탠츠 개발

◦ 학생들의 융합적 소양(STEAM Literacy)를 넘어서 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT)소 양을 기르는 컨탠츠 개발

3. 연구 수행 내용

1) STEAM 프로그램 개발 및 적용

- 초등 수준 AI, AIoT 프로그램 요소 추출

AI데이터 리터러시 만나기, AI 영화배우 되기, ML for Kids로 글 분석 하기, 티처블 머신 러닝 (구글, 엠블록), AI 텍스트, 이미지 인식, AI 얼굴 인식, 감정인식, 여성 남성 인식 체험 (엠블록, 할로코드), AI 기 후데이터 활용, AI 언어 인식(한국어, 영어), 빅데이터 비만도 테스트, 내 나이가 어때서, 내 얼굴 명화 느낌으로, 오토 드로우, 자동으로 색 칠(페탈리카 페인트), 퀵드로우, AI가 도와주는 그림, 인공지능 화가 자화상, 프레디처럼 부르기, 바흐느낌곡으로 만들기, 오케스트라 지휘 자 되기, 두음색합쳐 연주, 딥러닝 사진 합성, 비슷한 색감 그림 찾기, 비슷한 옷 찾기, 에버필터 사용, 보이는 소리 만들기, 인공지능 AR 체험, 할로코드 소리크기 측정기, 터치패드 소리 내기, 할로코드 터치 패드 LED 색 섞기, 할로코드 흔들기 비교, 에너지링, 할로코드 지축 이용 코딩(스프라이트 움직이기, 자동차 핸들 만들기, 만보계 만들기), 할로코드 다중랜 코딩, 클라우드 원격 제어(스마트홈), 음성제어

- 추출된 프로그램 요소와 교과 성취수준 및 STEAM 요소 매칭

(6)

- 초등 STEAM에 AI, AloT 만나게 하기 위한 프로그램 개발

STEAM 프로그램

구분

프로그램명 초등 STEAM교육, AIoT를 만나다 프로젝트 선행

프로그램명 해당없음

학교급 초등학교 대상 학년(군) 5-6학년

중심과목

과학

중심과목

성취기준 영역

[초등5~6학년] (과학) 온도와 열, 날씨와 생활, 물체의 운동

연계과목

수학

연계과목

성취기준 영역

[초등5~6학년] (수학) 측정, 자료와 가능성

개발계획

주제 연번

차시

(시수) 과목 연계(안)

1 1/20 수학+국어+도덕+과학+영어+실과

2 2/20 실과+국어+과학+영어+체육+수학

3 3/20 국어+수학+실과+영어

4 4/20 미술+국어+수학+실과+영어+과학

5 5/20 사회+국어+도덕+과학+영어+실과

6 6/20 도덕+국어+사회+영어+실과

7 7/20 수학+국어+도덕+과학+영어+실과

8 8/20 국어+사회+영어+실과+과학

9 9/20 체육+국어+도덕+과학+실과

10 10/20 실과+국어+도덕+과학+영어+수학

11 11/20 미술+국어+도덕+영어+실과

12 12/20 음악+국어+사회+영어+실과+체육

13 13/20 미술+국어+도덕+과학+영어+실과

14 14/20 음악+국어+사회+영어+실과+체육

15 15/20 영어+국어+수학+과학+실과

16 16/20 수학+국어+도덕+과학+영어+실과

17 17/20 수학+국어+도덕+과학+영어+실과

18 18/20 수학+국어+도덕+과학+영어+실과

19 19/20 수학+국어+도덕+과학+영어+실과

20 20/20 수학+국어+도덕+과학+영어

개발·적용

현황 ※ 2020. 9. 11. 기준, 20차시 중 20차시 개발 및 2차시 적용 완료

(7)

4. 연구 수행 결과

구분 수행 계획

교수학습지도안 개발 차시 완료

수업 적용 일정 2020. 9. 14. ~ 2020. 11. 11.

(STEAM 수업)수혜학생 수 오정초등학교 100명(5,6학년) 광주계림초등학교 18명(5학년)

학생 태도검사

사전검사 9월 14일, 6개 학급(118명) 사후검사 10월 21일, 6개 학급(118명)

학생 및 교사 만족도조사 10월 21일 예정

교사연구회 STEAM 행사 개최 2020. 9. 7. 1교시(09:00~09:45) 온라인 수업공개 2020. 11. 11. ‘오정 STEAM 교사연구회 교류회 발표

논문 또는 학술대회 해당 없음

특허출원(국외, 국내) 해당 없음

5. 결론 및 제언

- 코로나19로 인한 현장 적용 시간 부족

- 학사일정 방학 중 협약으로 인한 현장 적용 시간 부족 - 시급한 중간 보고서 및 결과 보고서 제출 일정

- 연구회 신청 후 빠른 협약 및 시행이 필요 - 지원 시스템의 현장성 부족 아쉬움

- 사업 초기 설명과 다른 사업 진행 중 설명회 (설문 등)

(8)

[부록1] STEAM 프로그램 개발 내용 및 결과물

(프로그램명) 초등 STEAM교육, AIoT를 만나다

1. STEAM 프로그램 개발·적용 교육과정

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준 (연계과목) 성취기준 영역

1 1/20

[6 수 05-04] 자료를 수집, 분류, 정리하여 목적에 맞는 그래프로 나타내고, 그래프를 해석할 수

있다.

[초등학교] [6국02-05] 읽기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6과17-02] 에너지와 생활 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

2 2/20 [6 실 05-05] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.

[초등학교] [6국05-04] 문학 [초등학교] [6과02-02] 태양계와 별 [초등학교] [6영02-06] 말하기 [초등학교] [6체04-05] 주제표현

[초등학교] [6수02-11] 입체도형의 공간 감각

3 3/20 [6 국 04-03] 낱말이 상황에 따라 다양하게

해석됨을 탐구한다.

[초등학교] [6수05-06] 가능성 [초등학교] [6실04-09] 기술시스템 [초등학교] [6영04-01] 쓰기

4 4/20 [6 미 01-02] 대상이나 현상에서 시각적 특징을 발견할 수 있다.

[초등학교] [6국-02-05] 읽기 [초등학교] [6수05-06] 가능성 [초등학교] [6실04-09] 기술시스템 [초등학교] [6영04-01] 쓰기

[초등학교] [6과04-01] 다양한 생물과 우리 생활

5 5/20

[6 사 07-04] 의식주 생활에 특색이 있는 나라나 지역의 사례를 조사하고, 이를 바탕으로 하여 인간 생활에 영향을 미치는 여러 자연적, 인문적

요인을 탐구한다.

[초등학교] [6국04-03] 문법

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6과17-02] 에너지와 생활 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

6 6/20

[6 도 04-01] 긍정적 태도의 의미와 중요성을 알고, 어려움을 극복하기 위한 긍정적 삶의

태도를 습관화한다.

[초등학교] [6국05-06] 문학

[초등학교] [6사02-01] 인권을 존중하는 삶 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

7 7/20 [6 수 06-01] 습도를 측정하고 습도가 우리 생활에 영향을 주는 사례를 조사할 수 있다.

[초등학교] [6국02-05] 읽기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계

[초등학교] [6과07-03] 세계의 다양한 삶의 모습 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

8 8/20 [6 읽기 03-04] 쉽고 짧은 글을 읽고 줄거리나 목적 등 중심 내용을 파악할 수 있다.

[초등학교] [6국02-05] 읽기

[초등학교] [6사07-04] 세계의 다양한 삶의 모습 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

[초등학교] [6과03-06] 평면도형의 둘레와 넓이

9 9/20

[6 체 01-01] 성장에 따른 신체적 변화를 수용하고 건강한 성장과 발달을 저해하는

생활양식의 위험성을 인식한다.

[초등학교] [6국02-05] 읽기

[초등학교] [6도01-02] 자신과의 관계 [초등학교] [6과16-04] 우리 몸의 구조와 기능 [초등학교] [6실02-01] 가정생활과 안전

10 10/20

[6 실 04-10] 자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순한 프로그램을

설계한다.

[초등학교] [6국01-02] 듣기, 말하기 [초등학교] [6도01-01] 자신과의 관계 [초등학교] [6과16-01] 우리 몸의 구조와 기능 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6수05-06] 가능성

(9)

연번 차시 (중심과목)

2015 개정 교육과정 성취기준 (연계과목) 성취기준 영역

11 11/20 [6 미 02-05] 다양한 표현 방법의 특징과 과정을 탐색하여 활용할 수 있다.

[초등학교] [6국03-03] 쓰기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6실05-03] 기술 활용

12 12/20 [6 음 01-05] 이야기의 장면이나 상황을 음악으로 표현한다.

[초등학교] [6국04-01] 문법

[초등학교] [6사07-03] 세계의 다양한 삶의 모습 [초등학교] [6영02-01] 말하기

[초등학교] [6실05-04] 기술 활용 [초등학교] [6체04-06] 주제 표현

13 13/20 [6 미 01-05] 미술활동에 타 교과의 내용, 방법 등을 활용할 수 있다.

[초등학교] [6국02-05] 읽기

[초등학교] [6도01-02] 자신과의 관계 [초등학교] [6과11-01] 빛과 렌즈 [초등학교] [6영03-02] 읽기 [초등학교] [6실04-10] 기술 시스템

14 14/20 [6 음 01-05] 이야기의 장면이나 상황을 음악으로 표현한다.

[초등학교] [6국04-01] 문법

[초등학교] [6사07-03] 세계의 다양한 삶의 모습 [초등학교] [6영02-01] 말하기

[초등학교] [6실05-04] 기술 활용 [초등학교] [6체04-06] 주제 표현

15 15/20

[6 영 03-02] 일상 생활 속의 친숙한 주제에 관한 쉽고 짧은 글을 읽고 세부 정보를 파악할 수

있다.

[초등학교] [6국03-02] 쓰기

[초등학교] [6수03-06] 입체도형의 겉넓이와 부피 [초등학교] [6과04-03] 다양한 생물과 우리 생활 [초등학교] [6실04-07] 기술 시스템

16 16/20 [6 수 05-02] 실생활 자료를 그림그래프로 나타내고, 이를 활용할 수 있다.

[초등학교] [6국01-04] 듣기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6과07-01] 물체의 운동 [초등학교] [6영03-02] 읽기 [초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

17 17/20 [6 수 05-02] 미술 활동에 타 교과의 내용, 방법 등을 활용할 수 있다.

[초등학교] [6국01-04] 듣기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6과07-01] 물체의 운동 [초등학교] [6영03-02] 읽기 [초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

[초등학교] [6국01-04] 듣기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6과07-01] 물체의 운동 [초등학교] [6영03-02] 읽기 [초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

[초등학교] [6국01-04] 듣기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6과07-01] 물체의 운동 [초등학교] [6영03-02] 읽기 [초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

20 20/20 [6 수 05-04] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.

[초등학교] [6국01-04] 듣기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계

[초등학교] [6과07-01] 물체의 운동

[초등학교] [6영03-02] 읽기

(10)

2. STEAM 프로그램 총괄표(총 20차시)

차시 주요내용

1~8 /20

주제(단원)명

초등 STEAM교육, AI를 만나다

- 중심과목의 교육과정 성취기준을 달성하기 위해 국어, 수학, 영어, 미술에서 AI 를 만나게 하는 영역과 유기적으로 연결된 프로그램임

- 주요 활동 내용: AI 데이터 리터러시 만나기, AI 영화배우 되기, ML for Kids 로 글 분석하기, 티처블 머신 러닝 (구글, 엠블록), AI 텍스트, 이미지 인식, AI 얼굴 인식, 감정인식, 여성 남성 인식 체험 (엠블록, 할로코드)

- STEAM 학습 준거 표시( ^Co AI 의 원리 체험하기, ^CD AI 툴을 활용한 나만의 문제 해결 설계, ^ET 나만의 문제 해결 체험을 통한 성공의 경험 주기)

9~14 /20

초등 STEAM교육, AI로 배우다.

- 주요 활동 내용: AI 기후데이터 활용, AI 언어 인식(한국어, 영어), 빅데이터 비만도 테스트, 내 나이가 어때서, 내 얼굴 명화 느낌으로, 오토 드로우, 자동으로 색칠(페탈리카 페인트), 퀵드로우, AI 가 도와주는 그림, 인공지능 화가 자화상, 프레디처럼 부르기,

바흐느낌곡으로 만들기, 오케스트라 지휘자 되기, 두음색합쳐 연주, 딥러닝 사진 합성, 비슷한 색감 그림 찾기, 비슷한 옷 찾기, 에버필터 사용, 보이는 소리 만들기, 인공지능 AR 체험

15~20 /20

초등 STEAM교육, AIoT를 만나다

- 주요 활동 내용: 할로코드 소리크기 측정기, 터치패드 소리 내기, 할로코드 터치패드 LED 색 섞기, 할로코드 흔들기 비교, 에너지링, 할로코드 지축이용 코딩(스프라이트 움직이기, 자동차 핸들 만들기, 만보계 만들기), 할로코드 다중랜 코딩, 클라우드 원격

제어(스마트홈), 음성제어

(11)

3. STEAM 프로그램 차시별 수업지도안 / 학생활동지 / 학생 교사 참고자료

중심과목 수학 학교급/학년(군) 초등학교 / 5,6 학년군

중심과목 성취기준

영역

[초등학교] 자료와 가능성 – 자료의 정리

[6 수 05-04] 자료를 수집, 분류, 정리하여 목적에 맞는 그래프로 나타내고, 그래프를 해석할 수 있다.

주제(단원)명 AI 데이터 리터러시 만나기 차시 1/20

학습목표

1. 코딩 갤럭시 AI 학습이력에 제시된 나의 점수를 해석할 수 있다.

2. 코딩 갤럭시 협업 모드를 통해서 상대를 배려할 수 있다.

3. 코딩 갤럭시 활동을 통해 절차적 명령을 내릴 수 있다.

연계과목

국어 도덕 과학 영어 실과

연계과목 성취기준 영역

[초등학교] [6국02-05] 읽기

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6과17-02] 에너지와 생활 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

STEAM 요소

S 생활 속 데이터 해석하기 T 절차적 사고력 기르기 E 앱 활용 능력 기르기

A 텍스트 이해하기, 타인과의 관계 기르기 M 점수 해석 능력 기르기

개발 의도 본 차시는 창의적 체험활동에서 활동한 코딩 갤럭시 앱 수행 정도를 나타내는 학습이력에 제시된 자신의 학습 상황을 학생이 스스로 해석하게 하려는 의도로 개발됨 1. 본 차시를 진행하기 위해서는 일정 시간 코딩 갤럭시 활동이 필요하다.

2. 코딩 갤럭시 활동 이후에 제시된 AI 학습 이력을 해석하는 활동이다.

3. 코딩 갤럭시 활동을 하면서 절차적 사고력을 익히게 된다.

4. 동료 협업 모드를 통해서 타인을 배려하는 마음이 생기게 된다.

5. 타인의 학습 이력을 분석하며 자신의 강점을 발견하게 된다.

6. AI 가 제공하는 학습 이력을 통하여 데이터를 해석하는 초보적 소양을 기르게 된다.

STEAM 학습 준거

상황 제시

상 황 제 시

[AI 원리 체험]

AI 로 분석된 자신의 점수를 보고 AI 의

원리를 체험한다.

창 의 적 설 계

창의적 설계

[AI 툴 활용 경험 공유]

1. 영상으로 제작하기 2. 글로 쓰기

3. 발표하기 4. 온라인 코딩주간

참여하기 5. 대회 참가하기

감 성 적 체 험 [AI 툴을 활용한 문제해결]

1. 코딩 갤럭시 자기주도적 학습하기

2. 친구들과 함께 코딩 갤럭시 협업 모드 하기 3. 영어로 제시된 정답 확인하기

4. 학습 이력 파악하기

감성적 체험

(12)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

Co 동영상을 보면서 ‘코딩 갤럭시’에 대해 정리한다.

Co 동영상을 보면서 ‘코딩 갤럭시’ 대회를 상기한다.

ET ‘코딩 갤럭시’ 코딩을 지금까지 하면서 느낀 점을 이야기한다.

코딩 갤럭시는 CSTA가 개발한 CSTA K-12 컴퓨터 과학 표준, ISTE 성취 기준 을 충족한 코딩 플랫폼이다. 학생들은 사전 코딩 경험이 필요없는 입문, 기본, 심화 과정을 컴퓨터 프로그램, 웹 브라우저, 스마트 디바이스 앱을 통해서 순차, 반복, 이벤트, 디버깅, 분해, 병렬, 함수 개념을 익히게 된다.

2019년 여수 SW교육 페스티벌에서는 화성 태안초와 광주 오정초의 코딩 갤럭 시 협업모드 대회가 열렸다.

코 딩 갤 럭 시 소개 영상 –

https://yo utu.be/pe Bk3ngguIo

코딩 갤럭 시 대회 영 상 – https://yo utu.be/Eu WzGOF1Dr s

전개 (20 분)

CD AI 기반 학습 분석 툴을 제시하며 다른 친구와 나의 관계를 이해한다.

■ 여기 AI 로 분석된 그래프에서 내가 있는 위치를 표시하세요. 나는 코딩 갤럭시 를 빠르게 익히나요? 천천히 익히나요? 내가 코딩 갤럭시를 어느정도 익히는지 살 펴볼까요?

- High Mastery Level, Low Mastery Level, Short Time Spent, Long Time Spent 의 차이를 설명하고 그래프를 해석하는 방법을 설명한다.

- 순차, 반복, 컴퓨팅 사고력, 조건, 함수를 내가 얼마정도 파악했는지 살핀다.

- 다른 친구들의 점수를 서로 비교해 보며 칭찬하거나 격려해주도록 한다.

Co CD 앱에서 자신의 학습을 바로 보게 해서 각 값을 분석하게 한다.

■ 앱에서 학습이력으로 들어갑니다. AI 로 분석된 나의 학습이력을 살펴볼까요?

- 내가 학습한 시간, 완료한 미션, 모은 별, 코멘트, 각 미션별 별 상황, 코딩 요소 습득 정도, 개선점을 파악하도록 한다.

- 다른 친구들의 점수를 서로 비교해 보며 칭찬하거나 격려해주도록 한다.

ET 자신이 부족한 영역을 생각하며 코딩 갤럭시 활동을 한다.

■ 자신이 부족한 영역을 생각하며 코딩 갤럭시 활동을 다시 해볼까요?

- 친구들과 함께 협업 모드를 해볼까요?

- 자신이 부족한 요소를 생각하며 개인 모드를 해볼까요?

- 막힌다면, 영어 정답을 해석하며 진행해봅시다.

Tip! 학생의 수행이 나 타난 그래 프를 학습 지 형태로 만들어 제 시한다.

Tip! 집에서 도 활동이 가 능 하 도 록 학생의 디 바 이 스 BYOD 수업 이 진행되 도록 한다.

정리 (10 분)

ET CD AI 로 분석된 자신의 학습이력을 본 활동에 대한 느낌 공유

■ AI 로 분석된 학습이력을 해석하는 수업을 하고 느낀 점을 다양한 방식으로 이야 기하기

- 활동 모습 영상과 발표 모습 영상을 촬영하고 편집해서 함께 봅시다.

- 글이나 시로 써서 발표해봅시다.

- 온라인 코딩 주간에 참여해 봅시다.

- 코딩 갤럭시 대회에 참가해봅시다.

Tip! 학생이 자신의 경 험을 창의 적으로 발 표할 수 있 도록 한다.

(13)

학생활동지 / 학생 참고자료

차시 1/20

1. 다음은 우리반의 AI 기반 학습 분석 자료입니다. 나의 위치를 표시하고 강점과 약점을 적 어봅시다.

나의 강점:

나의 약점:

2. 코딩 갤럭시 앱에서 나의 학습 이력을 보고, AI 가 분석해주는 점수의 의미를 적어봅시다.

나의 전반적인 점수:

나의 지식 포인트 (컴퓨팅사고력: , 조건: , 반복: , 순차: ) 나의 학습이력에서 알 수 있는 점:

3. 코딩 갤럭시 활동을 하면서 느낀 점 세 가지를 적어봅시다.

(14)

교사용 자료

차시 1/20

■ 학생 활동지 해설

학생에게 배부된 학습 외에도 코딩 갤럭시 대시보드에서 제공하는 각 학생마다의 분석창 결과를 개인 별로 제공해서, AI 분석 결과를 학생이 인지해서 자신의 코딩 활동에서 나오는 데이터를 실천적으로 분 석하는 리터러시를 길러지게 한다. 가령, 활동 시간, 각 과정의 진도 상황, 수행 상황 분석, 다른 친구 들과 자신의 상황 분석, 진도 상황, 수행 빠르기를 표를 통해 알 수 있도록 한다. 각 미션 별 자기 주 도 학습 경험을 학생 스스로 느끼게 한다.

자료출처 https://codinggalaxy.com/

https://learn.codinggalaxy.com/

(15)

중심과목 실과 학교급/학년(군) 초등학교 / 5,6 학년군 중심과목

성취기준 영역

[초등학교] 기술의 세계 – 기술 활용

[6 실 05-05] 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품을 구상하고 제작한다.

주제(단원)명 AI 로 영화 배우 되기 차시 2/20

학습목표

1. AI 로 영화 배우 되는 체험을 통해서 AI 의 인식정도를 느낄 수 있다.

2. AI 로 영화 배우 되는 체험에 필요한 기술을 사용할 수 있다.

3. AI 로 영화 배우는 체험을 하며 상상력을 키울 수 있다.

연계과목

국어 과학 영어 체육 수학

[초등학교] [6국05-04] 문학 [초등학교] [6과02-02] 태양계와 별 [초등학교] [6영02-06] 말하기 [초등학교] [6체04-05] 주제표현

[초등학교] [6수02-11] 입체도형의 공간 감각

STEAM 요소

S 태양계와 별과 같은 우주적 지식 탐구하기 T AI 영화 배우 되는 사이트 이용하기 E 카메라 앱 활용 능력 기르기

A 텍스트 이해하기, 타인과의 관계 기르기 M 2D 와 3D 차이 파악하기

개발 의도

본 AI 로 영화 배우가 되는 체험을 통해 학생들이 2D 의 사진이 3D 로 변해서 예술 작품으로 변하는 과정을 경험해서 AI 로 할 수 있는 무한한 상상력을 체험케 하려는 의도로 개발됨

1. 기술을 이용해서 이야기나 극의 형식으로 표현케 하는 활동이다.

2. 현실에서 경험하기 어려운 우주 체험을 AI 를 통해서 자신의 모습을 캐릭터화해서 체험케 하도록 설계되었다.

3. AI 를 이용하는 사이트에서 보여지는 영어표현을 설명하며 익히고, 장면에 필요한 영어 표현을 말하는 연습을 하도록 설계되었다.

4. 2D 사진이 AI 알고리즘으로 3D 입체로 변하는 과정을 체험활동을 통해서 경험한다.

상황 제시

상 황 제 시

[AI 원리 체험]

2D 사진이 AI 로 3D 로 변환되어 영상으로 제시된

체험을 하며 AI 원리를 체험한다.

창 의 적 설 계

1. 영상으로 제작 후 공유하기 2. 글로 쓰기

3. 발표하기

1. 자신의 사진 변환하기 2. 좋아하는 인물의 사진

변환하기

3. 얼굴 형태를 가진 애니메이션 캐릭터 변환하기

4. 영화 대사 생각하기

감성적 체험

(16)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및 유의점

도입 (10 분)

Co 동영상을 보면서 AI 얼굴 합성에 대해 이야기한다.

Co 실시간으로 영상이 편집되어 디지털로 보인다면 어떻게 될까요?

ET 이와 같은 기술이 진보되면 달라질 세상의 변화를 이야기한다.

딥페이크(deepfake, 딥 러닝(deep learning)과 가짜(fake)의 혼성어)는 인공 지능을 기반으로 한 인간 이미지 합성 기술이다. 생성적 적대 신경 망(GAN)라는 기계 학습 기술을 사용하여, 기존의 사진이나 영상을 원본 이 되는 사진이나 영상에 겹쳐서 만들어낸다.

디지털 휴먼 기술은 고퀄리 캐릭터 셰이더 기법, 액터의 데이터 스캔, 향상된 지오메트리 워크플로로 사실적인 캐락터로 만드는 기법입니다.

AI 얼굴 합성 영상 –

https://youtu.be/

npRMBqWaiRU

디지털휴먼 – https://youtu.be/J rT6stflY_c

전개 (20 분)

CD 침입자되기 테스팅 영상을 보여주며, 이번시간에는 AI 로 영화 배우 되 는 체험을 한다고 소개한다.

■ 여기 선생님이 AI 로 영화 배우가 된 영상이 있어요. 여러분도 영화배우 가 될 수 있답니다. 스타워즈 주인공이 함께 되어 볼까요?

- ^CD ^ET 진행과정을 하나 하나 설명해보는 것보다 여러분이 각 상황을 보 면서 진행하도록 하세요. 모르는 영어가 나오면 번역기를 통해서 번역하면 서 진행합니다.

- 다른 친구들의 결과를 서로 비교해 보며 칭찬하거나 격려해주도록 한다.

Co CD 만들어진 영화와 만들어진 방법을 자신의 방식으로 분석하게 한 다.

■ AI 로 만들어진 영화를 여러 번 보고 어떤 내용인지 살펴볼까요?

- intruder 의 뜻은 무엇인가요?

- 영화에서 주인공인 나의 역할은 무엇인가요?

- 주인공이 마음을 바꾼 이유는 무엇인가요?

- 각 상황에서 주인공이 말하거나 생각할 대사를 영어로 생각해봅시다.

■ AI 로 만들어진 방법을 이야기 해봅시다.

- 내가 사진을 올렸는데 입체인 영상으로 보이게 된 이유는 무엇일까요?

- 내가 좋아하는 그림 캐릭터를 검색해서 올리면 어떻게 될까요?

- 내 그림도 인식해서 볼 수 있을까요?

- 얼굴이 아닌 다른 사진을 올리면 어떻게 될까요?

ET 우리가 이야기한 것 중에서 자신이 해보고 싶은 탐구를 더 진행해 봅 시다.

■ 자신이 하고 싶은 탐구를 더 진행해 볼까요?

- 영화 주인공을 바꿔서 진행해봅시다.

- 가족을 영화 주인공으로 바꿔서 진행해 봅시다.

침입자되기 테스팅 영상 -

https://youtu.be/

u962RDxzxaM

https://betheintru der.com/

Tip! 학교에 비치된 스마트 디바이스를 활용해서 하는 것도 좋지만 학생이가지 고 있는 스마트폰과 같은 장비를 이용한 BYOD 방식이 학생 얼굴 초상권 보호와 같은 이슈로 더 낫 다.

Tip! 집에서도 활동 이 가능하도록 학생 의 디바이스 BYOD 수업이 진행되도록 한다.

정리 (10 분)

ET CD AI 로 변환된 자신의 모습에 대한 느낌 공유

■ AI 로 변환되어 영화배우가 되는 수업을 하고 느낀 점을 다양한 방식으 로 이야기하기

- 활동 모습 영상과 발표 모습 영상을 촬영하고 편집해서 함께 봅시다.

- 이와 비슷한 체험을 하게 해주는 플랫폼이 더 있는지 찾아봅니다.

Tip! 학생이 자신의 경험을 창의적으로 발표할 수 있도록 한다.

(17)

학생활동지 / 학생 참고자료

차시 2/20

1. 딥페이크 기술은 무엇인가요?

2. 디지털 휴먼 기술은 무엇인가요?

3. 침입자 되기 영화 배우가 되는 과정을 적어봅시다.

4. 침입자 되기 영화 배우가 된 느낌을 적어봅시다.

5. 내가 더 해보고 싶은 내용을 적어봅시다.

6. 딥페이크나 디지털 휴먼기술이 발달하게 되어 변화게 될 우리 세상의 모습은 어떻게 될지

적어봅시다.

(18)

교사용자료

차시 2/20

딥페이크는 인공지능의 자체 학습 기술인 딥러닝(Deep Learning)에 가짜(Fake)라는 말을 덧붙여 만 든 용어입니다. 딥페이크라는 용어를 처음 만들어 낸 인물은 미국 최대 온라인 커뮤니티 레딧의

‘deefakes’라는 사용자입니다. 그는 레딧에 합성된 영상을 올리면서 활동을 시작했고, 다른 사용자들도 차츰 이와 유사한 애플리케이션을 공개하면서 딥페이크가 널리 알려지기 시작했습니다. 10 년 전만 하 더라도 가짜 이미지나 합성사진을 생성하기 위해서는 포토샵이나 일러스트레이터와 같은 이미지 편집 프로그램을 사용해야 했습니다. 하지만, 공개된 딥러닝 알고리즘을 이용하면 누구나 쉽게 가짜 이미지 및 동영상을 생성해 낼 수 있습니다.

딥러닝은 인공지능 분야, 특히 머신러닝의 전문 영역입니다. 딥러닝을 활용해 원본 이미지나 영상 속 인물을 다른 사람과 합성하거나 영상과 오디오를 함께 합성하기도 합니다. 딥페이크 관련 대표적인 딥 러닝 알고리즘은 생성적 적대 신경망인 GAN(Generative Adversarial Network)입니다. 쉽게 설명하 자면, 인공지능끼리 서로 누가 더 똑똑한지 겨루게 시켜서 더 나은 쪽으로 성능을 개선하게 만드는 방 법입니다.

GAN 은 이미지뿐만 아니라 사운드도 학습해서 원래 목소리와 같은 가짜 목소리를 만들어낼 수도 있 습니다. GAN 은 이미지, 영상, 음성 합성 등 이미 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 사람 얼굴은 물론 동물을 비롯해 어떠한 것이라도 학습만 하면 인공지능이 현실과 거의 비슷하게 만들어낼 수 있습 니다. GAN 이 등장한 이후 더 정확하고 진짜와 비슷한 이미지를 만들기 위해 기존 GAN 을 보완하는 다수의 기술이 등장했습니다.

■ 교사 참고자료

딥페이크(deepfake) 란 인공지능 기술을 활용해 기존에 있던 인물의 얼굴이나, 특정한 부위를 영화의 CG 처리처럼 합성한 영상편집물을 말한다. 과거 인물의 사진이나 영상을 조악하게나마 합성해 게시하 던 것이 디지털 기술과 인공지능의 발전으로 몇 단계 정교해진 결과라 볼 수 있다. 원리는 다음과 같 다. 합성하려는 인물의 얼굴이 주로 나오는 고화질의 동영상을 통해 딥러닝하여, 대상이 되는 동영상을 프레임 단위로 합성시키는 것이다.

캐릭터 형태의 사진을 올려도 자동으로 인식해주는 예.

자료출처

https://ko.wikipedia.org/wiki/????

https://namu.wiki/w/????

https://youtu.be/npRMBqWaiRU

https://docs.unrealengine.com/ko/Resources/Showcases/DigitalHumans/index.ht ml

https://news.joins.com/article/23797497

(19)

중심과목 국어 학교급/학년(군) 초등학교 / 5,6 학년군 중심과목

[초등학교] 문법 중심과목

성취기준

[6 국 04-03] 낱말이 상황에 따라 다양하게 해석됨을 탐구한다.

주제(단원)명 머신러닝으로 글 분석하기 차시 3/20

학습목표

1. 머신러닝이 무엇인지 알 수 있다.

2. ML 4 Kids 로 간단한 머신러닝을 할 수 있다.

3. 자신이 원하는 글을 AI 로 해석할 수 있다.

연계과목

수학 실과 영어

[초등학교] [6수05-06] 가능성 [초등학교] [6실04-09] 기술시스템 [초등학교] [6영04-01] 쓰기

STEAM 요소

S 초보수준에서 머신러닝 하기

T 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정 체험하기

E 자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순한 프로그램 설계하기 A 텍스트 이해하기, 타인과의 관계 기르기

M 가능성을 수나 말로 나타낸 예를 찾아보고, 가능성 비교하기

개발 의도

본 차시는 머신러닝이 무엇인지 학생이 알고, 초보적 수준에서 머신러닝 플랫폼을 만들어 학생이 원하는 낱말을 제시하여 AI 가 어떻게 해석하는지 가능성을 탐구하기 위한 의도로 개발됨

1. 본 차시를 진행하기 위해서는 일정 시간 엠블록, 스크래치, 엔트리 등 EPL 활동이 필요하다.

2. 머신러닝 모델을 학생들과 함께 만들어 사용하는 활동이다.

3. 머신러닝 모델을 사용하기 위한 프로그램을 학생이 만드는 활동이다.

4. 동료와 함께 진행하며 타인을 배려하는 마음이 생기게 한다.

5. 나만의 분석 결과를 가지고 자신만의 성공의 경험을 갖게 한다.

6. 초보적 수준의 머신러닝을 통해서 머신러닝이 할 수 있는 일을 상상하게 된다.

상황 제시

상 황 제 시

[AI 원리 체험]

머신러닝의 뜻과 예를 영상으로 체험하고,

머신러닝을 위한 모델을 만든다.

창 의 적 설 계

3. 발표하기

1. 행복의 언어, 슬픔의 언어 넣어 머신러닝 모델 만들기

2. 머신러닝 코딩하기 3. 머신러닝 모델 테스팅하기

4. 자신이 원하는 글 머신러닝으로 분석하기

감성적 체험

(20)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및

유의점

도입 (10 분)

Co 동영상을 보면서 머신러닝에 대해 느낍니다.

Co 우리 주변 어디에나 있는 머신러닝에 대한 다음 영상을 하나 더 볼까요?

ET 두 영상 본 후 느낀 점을 이야기한다.

머신러닝은 통계학과 컴퓨터 공학을 활용해 컴퓨터가 스스로 할 작업을 배 우게 합니다. 우리가 공부를 하듯이 컴퓨터도 경험을 통해서 스스로 학습하 게 됩니다. 컴퓨터가 스스로 알고리즘을 찾아서 수치로 변환해 정리하게 되 어 미래를 예측하게 됩니다. …

머신러닝은 우리 주변 어디에나 있습니다. 음성으로 명령을 내리는 스피커, 글자대신 사진으로 검색하는 앱, 나와 닮은 연예인을 찾아주는 앱에도 머 신러닝이 있습니다. 머신러닝은 기계가 배운다는 의미입니다. …

머신러닝은 무엇 인가 영상 – https://youtu.b e/f_uwKZIAeM 0

(한국어자막으로 봄)

머신러닝에 대한 쉬운 설명 – https://youtu.b e/mqaATsYP6j 0

전개 (20 분)

CD make me happy 머신러닝 모델을 학생과 함께 만든다.

■ 우리가 앞에서 본 머신러닝을 함께 해봅시다. 선생님이 나눠준 아이디와 비 번으로 아이들을 위한 머신러닝 사이트에 들어 갑시다.

- 로그인을 눌러 ‘이미 등록되어 있나요’를 클릭합니다.

- 선생님이 나눠준 아이디와 비번으로 사이트로 들어갑니다.

- kind_thing 에 행복한 낱말을 넣고 mean_thing 에 슬픈 낱말을 넣습니다.

Co CD 모델을 학습하고 평가해봅시다.

■ 우리가 훈련시킨 모델을 학습하고 평가해봅시다.

- 이제 모델을 학습하겠습니다. 선생님의 화면을 잘 보세요.

- 우리가 훈련시킨 모델을 학습하고 평가해봅시다. 여러분의 모델이 잘 학습되 었는지 확인하기 위한 문자를 넣고 테스트 해보세요.

- 모델을 평가할 때 함께 제시되는 %의 의미는 무엇일까요?

ET 모델을 이용한 프로젝트를 만든다.

■ 만들기에서 모델을 이용한 프로젝트를 만들어봅시다.

- 만들기로 들어갑니다. 스크래치 3 으로 들어갑니다. 스크래치 3 을 엽니다.

- 세 가지 형태의 스마일 얼굴을 만들어서 입력하기 전에는 보통의 얼굴을 입 력한 글에 따라서 행복케 하거나 슬픈 얼굴을 하도록 코딩해봅시다.

- 내가 프로젝트한 것을 친구들에게 해보도록 해볼까요?

CD ET 내가 좋아하는 글이나 노래말 혹은 신문 기사를 넣는 활동을 한다.

■ 내가 좋아하는 글이나 노래말 혹은 신문기사를 넣어도 머신러닝 모델이 분 석을 해줄까요?

- 내가 좋아하는 글이나 노래말 혹은 신문기사를 복사합니다.

- 머신러닝 모델에 복사한 글을 넣습니다.

- 스마일 마크의 움직임을 봅니다.

-

Tip! 더 많은 예 를 넣으면 좋다.

긴 문장이나 짧 은 문장을 섞어 서 넣으면 좋다.

Tip! 훈련이 진

행되는 시간이 데이터에 따라 수분이 진행되기 도 한다. 진행되 는 동안 학생들 과 자유로운 토 론을 진행한다.

Tip! 컴 퓨 터 실 에 서 진행하지 않 아도 된다. 학생 BYOD 로 진행하 거나 학교 스마 트 디바이스로 교실에서 진행해 도 된다.

정리 (10 분)

ET CD AI 머신러닝 체험에 대한 느낌 공유

■ AI 머신러닝 모델 수업을 하고 느낀 점을 다양한 방식으로 이야기하기 - 활동 모습 영상과 발표 모습 영상을 촬영하고 편집해서 함께 봅시다.

Tip! 학생이 자

신의 경험을 창 의적으로 발표할 수 있도록 한다.

(21)

학생활동지 / 학생 참고자료

차시 3/20

1. 머신러닝 기술은 무엇인가요?

2. 내가 넣고 싶은 행복한 낱말과 슬픈 낱말을 적어봅시다.

kind_things (행복한 낱말):

mean_things (슬픈 낱말) :

3. 모델이 잘 학습되었는지 확인하기 위해 내가 넣은 문자 세 개와 그 결과를 적어봅시다.

(예. ‘사랑해’ - kind_things(으)로 인식되었습니다. with 100% confidence) 1)

2) 3)

4. 모델을 평가할 때 옆에 있는 %의 의미는 무엇일까요?

5. 인식한 텍스트가 행복한 언어면 웃게 하고, 슬픈 언어면 찡그리는 프로젝트에서 내가 넣은 언어를 적어봅시다.

6. 머신러닝 기술이 발달하게 되어 변화게 될 우리 세상의 모습은 어떻게 될지 적어봅시다.

(22)

교사용자료

차시 3/20

학생에게 계정을 나눠주기 어려운 경우 등록 건너뛰기로 진행할 수도 있다. 지금 실행해보기를 클릭한 다.

■ 교사 참고자료

머신러닝(machine learning)을 그대로 직역하면 ‘기계학습’입니 다. 인간이 하나부터 열까지 직접 가르치는 기계를 의미하는 것이 아 니라, 학습할 거리를 일단 던져놓으면 이걸 가지고 스스로 학습하는 기계를 의미합니다. 러닝머신(running machine)과는 전혀 무관합니 다.

사람이 할 수 있는(혹은 할 수 없는) 작업을 기계가 할 수 있도록 만들어서, 해당 작업을 아주 빠른 속도로 365 일 24 시간 내내 자동 으로 수행하도록 하기 위함입니다. 어떻게 보면 특정 작업에 한해서 는 사람보다 일을 훨씬 더 잘 하는 자그마한 AI 를 탑재하는 과정으 로 볼 수 있는데, 그러한 맥락에서 혹자들은 머신러닝을 약한 인공지 능(weak AI)을 위한 기술이라고도 부릅니다.

기계를 학습시켜 사람이 하는 일을 기계로 하여금 더 빨리, 더 오 래 하도록 한다는 것은, 기업이나 국가의 입장에서 비용 절감을 위한 아주 매혹적인 대안이 아닐 수 없습니다. 수십 년 전까지만 하더라도 머신러닝을 통해 기계가 대체할 수 있는 일의 범위는 대단히 제한적 이었는데, 21 세기에 접어들면서 기술의 발전으로 인해 기계가 대체 가능한 영역이 점차적으로 확장되었고, 최근에 접어들어서는 ‘머신러 닝을 통해 학습된 기계들이 인간의 일자리를 위협한다’는 말까지 돌 아다닐 정도로 그 수준이 대단히 고도화되었습니다. 이로 인해 오늘날 전 세계의 수많은 기업 및 기관 등에서 머신러닝 기술을 어떻게든 적용하여 비용 절감을 도모해보고자 군침을 흘리고 있는 상황이라고 할 수 있습니다.

ML4Kids 설명 - 50 명의 사용자. 학생 프로젝트 생성 제한. 학생들은 3 개의 프로젝트를 생성할 수 있음. 여러분의 학생들은 text or images or numbers or sounds 방식의 프로젝트를 생성할 수 있 음. text 방식의 프로젝트는 500 개의 샘플 데이터를 가질 수 있음. numbers 방식의 프로젝트는 1000 개의 샘플 데이터를 가질 수 있음. images 방식의 프로젝트는 100 개의 샘플 데이터를 가질 수 있음. sounds 방식의 프로젝트는 100 개의 샘플 데이터를 가질 수 있음. text 방식의 머신 러닝 모델 은 255 시간 뒤에 자동으로 삭제.

자료출처

https://machinelearningforkids.co.uk/?lang=ko#!/about https://dalelane.co.uk/blog/?p=3513

https://research.sualab.com/introduction/2017/09/04/what-is-machine-learning.h tml

이영호(2019). 모두의 인공지능 with 스크래치. 길벗

(23)

중심과목 미술 학교급/학년(군) 초등학교 / 5,6 학년군 중심과목

[초등학교] 체험 중심과목

성취기준

[6 미 01-02] 대상이나 현상에서 시각적 특징을 발견할 수 있다.

주제(단원)명 머신러닝 체험하기 차시 4/20

학습목표

1. 머신러닝으로 무엇을 할 수 있는지 알 수 있다.

2. 구글 티처블 머신러닝과 엠블록 머신러닝으로 간단한 머신러닝을 할 수 있다.

3. 자신이 원하는 이미지로 머신러닝을 만들 수 있다.

연계과목

국어 수학 실과 영어 과학

[초등학교] [6국-02-05] 읽기 [초등학교] [6수05-06] 가능성 [초등학교] [6실04-09] 기술시스템 [초등학교] [6영04-01] 쓰기

[초등학교] [6과04-01] 다양한 생물과 우리 생활

STEAM 요소

S 초보 수준에서 머신러닝 하기

T 다양한 재료를 활용하여 창의적인 제품 구상하고 제작하기

E 자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순한 프로그램 설계하기 A 이미지가 나타내는 의미를 찾기, 타인과의 관계 기르기

개발 의도

본 차시는 머신러닝으로 무엇을 할 수 있는지 학생이 알고, 구글 티처블 머신러닝과 엠블록 머신러닝으로 초보적 수준에서 머신러닝 플랫폼을 만들어 자신만의 AI 머신러닝 기계를 만들어 AI 의 작동원리를 체험하게 하려는 의도로 개발됨

1. 본 차시를 진행하기 위해서는 일정 시간 엠블록 EPL 활동이 필요하다.

2. 머신러닝 모델을 학생들과 함께 만들어 사용하는 활동이다.

3. 머신러닝 모델을 사용하기 위한 프로그램을 학생이 만드는 활동이다.

4. 동료와 함께 진행하며 타인을 배려하는 마음이 생기게 한다.

5. 나만의 머신러닝 모델로 가지고 자신만의 성공의 경험을 갖게 한다.

6. 초보적 수준의 머신러닝을 통해서 머신러닝이 할 수 있는 일을 상상하게 된다.

상황 제시

상 황 제 시

[AI 원리 체험]

AI 로 할 수 있는 것의 예를 영상으로 체험하고, 머신러닝을

위한 모델을 만든다.

창 의 적 설 계

3. 발표하기

1. 구글 티처블 머신러닝 체험하기

2. 엠블록 티처블 머신러닝 체험하기

3. 자신이 원하는 머신러닝 모델 만들기

감성적 체험

(24)

학습

과정 교수-학습 활동 학습자료 및

유의점

도입 (10 분)

Co 동영상을 보면서 AI 가 할 수 있는 것에 대해 느낍니다.

Co AI 의 응용 사례에 대한 영상을 더 살펴볼까요?

인공지능은 문장 분류, 얼굴 인식, 음성인식, GAN(모델간 학습; 위조지폐 와 위조지폐감별, 초상권이 없는 사진, 추천리스트, 의료 판독보조 기술, 챗봇, 자비스, AI고객상담업무, 물류 AI활용 등에 활용 되고 있습니다.

ET 두 영상 본 후 느낀 점을 이야기한다.

AI는 루빅을 아주 빠르게 만들어주거나 옛날 사진을 컬러 사진으로 복원해 주는 등 다양한 일을 할 수 있다. 정치인을 재연하거나, 저화질 사진을 고 화질로 복원해준다. 실시간으로 여러 사람의 움직임을 추정하거나 사진속 사람의 시선을 바꾸거나 실시간 사람들의 행동을 분석하기도 한다. AI가 해 주는 번역은 이미 일상이 되었고, 텍스트를 읽어주는 다양한 서비스를 해준 다.

루빅을 아주 빠 르게 만드는 기

계 –

https://youtu.b e/by1yz7Toick

옛날 사진 컬러

복원 –

https://youtu.b e/ys5nMO4Q0i Y

AI 사례영상 – https://youtu.b e/Ym3IM9y4U5 U

전개 (20 분)

CD 구글 티처블 머신 모델을 학생과 함께 체험한다.

■ 구글에서 제공하는 머신러닝 모델을 함께 만들어봅시다.

- 크롬브라우져로 선생님이 알려준 주소로 함께 들어갑니다.

- 선생님이 알려준 배움 영상을 보고 스스로 만들거나 선생님과 함께 같이 만 들어봅시다.

- 사이트 접속 후 카메라 사용에 동의합니다.

- 크롬 작업 허용에 동의합니다.

- 버튼을 누르며 비슷한 장면을 학습시킵니다.

- 학습을 완료하면 확인해 봅시다.

Co CD ET 학습시킨 구글 티처블 머신을 평가해봅시다.

■ 우리가 훈련시킨 모델을 학습하고 평가해봅시다.

- 학습시키지 않은 데이터(친구 얼굴, 연예인 얼굴)로 머신을 평가해봅시다.

- 강아지와 고양이와 돼지를 구별할 수 있는 머신을 만들어 봅시다.

- 표정을 구별 할 수 있는 머신을 만들 수 있을까요?

Co CD ET 엠블록 제공하는 머신러닝 한 프로젝트를 만든다.

■ 엠블록에서 제공하는 머신러닝을 체험해 봅시다.

- 엠블록 사이트로 들어가서 로그인을 합니다.

- 확장 블록에서 기계학습을 확장시켜 실행합니다.

- 구글 티처블 머신을 훈련시키는 방법으로 진행합니다.

- 엠블록 기계학습을 이용한 코딩을 해봅시다.

CD ET 생활속 문제를 해결하는 기계학습을 만들어 본다.

■ 기계 학습이 내 주변의 생활속 문제를 해결하도록 해봅시다.

- 내가 해결하고 싶은 내 주위의 문제는 무엇인가요?

- 구글 티처블 머신이나 엠블록 기계학습으로 내 문제를 해결하게 하려면 어

게 하면 좋을까요?

- 다 완성하지 않더라도 아이디어를 실현해 봅시다.

Tip! 학생의 스

마트폰 BYOD 로 하려면 구버젼 (

https://teacha blemachine.wit hgoogle.com/v 1/) 으로 체험해 야 한다.

Tip! 컴 퓨 터 실 에 서 진행하지 않 아도 된다. 학생 BYOD 로 진행하 거나 학교 스마 트 디바이스로 교실에서 진행해 도 된다.

Tip! 엠블록 머

신러닝을 하려면 이메일이 필요하 다. 이메일을 미 리 생성시켜서 엠블록 인증을 받아 놓으면 수 업시간을 절약할 수 있다.

정리 (10 분)

ET CD AI 머신러닝 체험에 대한 느낌 공유

■ AI 머신러닝 모델 수업을 하고 느낀 점을 다양한 방식으로 이야기하기 - 구글 티처블 머신이나 엠블록 기계학습으로 내 주변 생활 문제를 해결하는

노력이 들어간 활동 모습 영상을 촬영하고 편집해서 함께 봅시다.

Tip! 학생이 자

신의 경험을 창 의적으로 발표할 수 있도록 한다.

(25)

학생활동지 / 학생 참고자료

차시 4/20

1. 머신러닝으로 할 수 있는 것 중에 내게 의미 있는 것 하나와 그 이유를 적으세요.

2. 구글 티처블 머신에 내가 넣은 것과 학습한 내용을 적어봅시다.

3. 엠블록 기계 학습에 내가 넣은 것과 학습한 내용을 적어봅시다.

4. 내가 해결하고 싶은 주변의 문제와 이를 위해서 사용한 머신러닝방법을 적어봅시다.

내가 해결하고 싶은 주변의 문제:

사용한 머신러닝 방법과 훈련 내용:

5. 기계를 학습하는 활동한 후에 느낀 점을 적어봅시다.

(26)

교사용자료

차시 4/20

인공지능이 하는 일 - 인간이 하는 거의 모든 분야에 사용; 인간 지능 모방

의료 - 365mc(지방흡입시술 및 회복상황분석), 어린이 얼굴수술(미래얼굴예측), 심장박동분석(Coala Life)

마케팅 - 넷플릭스(전세계 1 억명 시청) AI 추천 시스템(75 퍼센트, 사용자 맞춤형), AI 레시피 보안, 예술

금융 - 호주 국립은행 ATM 얼굴인식

스포츠 - NBA 의 AI 분석 후 선수 선발(60 억원), 레알마드리드 팬분석 환경 - 멸종위기 코뿔소(영양,얼룩말센서목걸이 부탁) 밀렵꾼 예방

농수산 - BLUERIVER 제초기계 AI 잡초 선택적 투여, Plantix 농작물 이미지 분석 농작물 관리 시스템 안전 - 영국 가스충전소(Sheel) AI 카메라의 담배/라이터 경고 방송, 우버 실시간 운전자 분석

법률 - 지능형 법률검색서비스

모바일 - 영국 철도 챗봇 앱 경로추천(철도회사 2 천개) 쇼핑 - 맥드라이브 AI(소음 제거)

식품 - 와인(포도의 위치/상태에 따라 필요한 물 알기 - 인공위성 사진/포도밭 센서); 과자(꼬깔콘 버 팔로윙)

국내 - AI 허브 (http://www.aihub.or.kr)

스마트폰, 컴퓨터 검색 추천 문구, 번역기, 구글 렌즈,

인공지능 가전 제품, 카메라 안면 인식 기능 (스마트폰, 발열 카메라, CCTV) 시리, 빅스비, 오케이구글 - 음성 제어

쇼핑 추천 기능, 선택적 광고, 결혼 상대 추천 서비스 현대카드 AI 상담원

스팸 메일 자동 스팸함 분류

2017 년 조선대병원, ‘왓슨’ 도입 암치료 방법 제시 자동차 개인설정, 네이게이션, 은행 맞춤형 서비스 세븐일레븐 시그니처 - 손바닥정맥정보 결재서비스 파리바게뜨- AI 객체 인식 스캐너

캐나다 AI 블루닷- 신종 코로나 바이러스 위험성 최초 인지 네이버 스포츠 - AI 득점모음 편집 영상

■ 교사 참고자료- 왜 아이들이 머신러닝을 배워야 할까?

재밌다. 컴퓨터를 훈련시키는 것이 재밌다.

머신러닝을 배우며 받은 인사이트가 미래를 살아갈 아이들에게 도움이 된다.

사용하기 편해지고, 수요가 증가하고 있다.

미래의 앱 개발자는 머신러닝을 어떻게 활용할런지 알아야 된다.

단순히 미래의 고급 기술을 가르치는 것이 아니라, 미래의 문제를 푸는 데 필요한 방법을 소개 하는 것이다.

머신러닝을 활용해 문제해결하는 방법을 가르치기 위함이다.

단순히 기술 개발의 문제가 아닌 정책 결정에 관련있다.

머신러닝이 사회전반에 사용됨에 따라 머신러닝을 이해하는 사람이 더 필요하게 될 것이다.

머신러닝은 사람들의 편견을 반영할 수도 있다. 따라서 머신러닝에 대해 알아야 한다.

머신러닝을 아이들에게 알려주는 가장 좋은 방법은 실습이다.

자료출처

http://www.yaronhadad.com/deep-learning-most-amazing-applications/

https://teachablemachine.withgoogle.com/ (신버젼) https://teachablemachine.withgoogle.com/v1/ (구버젼)

https://youtu.be/T2qQGqZxkD0 (설명 영상)

https://youtu.be/8PczRa2rJr4 (구글 티처블 머신 배움 영상) https://ide.mblock.cc (엠블록)

(27)

중심과목 사회 학교급/학년(군) 초등학교 / 5,6 학년군

영역

[초등학교] 세계의 여러 나라들 – 세계의 다양한 삶의 모습

[6 사 07-04] 의식주 생활에 특색이 있는 나라나 지역의 사례를 조사하고,

이를 바탕으로 하여 인간 생활에 영향을 미치는 여러 자연적, 인문적

요인을 탐구한다.

주제(단원)명 AI 텍스트/ 이미지 인식하기 차시 5/20

학습목표

1. 엠블록 AI 텍스트 인식을 활용해서 세계의 의식주 생활을 조사할 수 있다.

2. 엠블록 AI 이미지 인식을 활용해서 세계의 랜드마크를 파악할 수 있다.

3. 엠블록 코딩 활동을 통해 절차적 명령을 내릴 수 있다.

연계과목

국어 도덕 과학 영어 실과

[초등학교] [6국04-03] 문법

[초등학교] [6도02-02] 타인과의 관계 [초등학교] [6과17-02] 에너지와 생활 [초등학교] [6영03-02] 읽기

[초등학교] [6실04-09] 기술 시스템

STEAM 요소

S 머신러닝툴 이용해 문제해결하기

T 프로그래밍 도구를 사용하여 기초적인 프로그래밍 과정 체험하기

E 자료를 입력하고 필요한 처리를 수행한 후 결과를 출력하는 단순한 프로그램 설계하기 A 텍스트 이해하기, 이미지가 나타내는 의미 찾기, 타인과의 관계 기르기

개발 의도

본 차시는 엠블록 AI 텍스트 인식과 이미지 인식을 이용해서 세계의 의식주 생활의 특색을 조사하는 것을 바탕으로 해서 인간 생활에 영향을 미치는 여러 자연적, 인문적 요인을 탐구케 하려는 의도로 개발됨

1. 본 차시를 진행하기 위해서는 일정 시간 엠블록 EPL 활동이 필요하다.

2. 엠블록 인식서비스에 탑재된 텍스트 인식 블록을 이용해서 세계의 의식주 사례를 조사한다.

3. 엠블록 인식서비스에 탑재된 이미지 인식 블록을 이용해서 세계의 랜드마크를 확인한다.

4. 엠블록 코딩을 하면서 절차적 사고력을 익히게 된다.

5. 친구들과 조별 활동을 하며 타인을 배려하는 마음이 생기게 된다.

6. AI 가 제공하는 툴을 통하여 데이터를 해석하는 초보적 소양을 기르게 된다.

상황 제시

상 황 제 시

[AI 원리 체험]

AI 텍스트 인식과 이미지 인식에 관련된

정보를 체험하기 창 의 적 설 계

3. 발표하기

1. 엠블록 AI 텍스트 인식을 활용한 세계의 의식주 생활

조사하기

2. 엠블록 AI 이미지 인식을 이용한 세계의 랜드마크

파악하기

3. AI 텍스트 인식과 이미지 인식으로 해결할 수 있는 문제

생각하기

4. AI 인식서비스를 이용하여 문제 해결하기

감성적 체험

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학습

과정 교수-학습 활동 학습자료

및 유의점

도입 (10 분)

Co 동영상을 보면서 글자 인식에 대해 생각한다.

Co 동영상을 보면서 AI 활용 지능형 CCTV 의 기능을 생각한다.

ET 두 영상을 보며 느낀 점을 이야기한다.

AI는 우리가 급하게 쓴 글도 인식할 수 있도록 해줍니다. 필기 인식 기술은 손 으로 쓴 글씨를 처리해서 디지털 정보로 변환하는 기술입니다. 입력 데이터의 특성에 따라 온라인 필기 인식과 오프라인 필기 인식으로 구분됩니다.

화면 속 상황을 자동 분석해서 알려주는 기능이 있다. 도난방지, 화재방지, 위험 한 상황이 일어날 수 있는 요소를 실시간으로 알려준다. 기존 CCTV의 기능이 단순 보기에서 예방과 대응을 하기 위한 지능형 CCTV를 개발했다. 영상을 검색 하는 객체속성파악해서 특정 개체만 분별할 수 있다.

필기 수식 인식 – https://yo utu.be/mg RQqx-vWg E

위 험 요 소 감지 지능 형 CCTV –

https://yo utu.be/iT X J e 6 X cG e Q

전개 (20 분)

Co CD 엠블록 AI 텍스트 인식을 활용한 세계의 의식주 생활 조사하기

■ 엠블록 AI 텍스트인식을 활용해서 세계의 의식주 생활을 조사해볼까요?

- 집에서 조사해온 세계의 의식주에 관련된 사진을 엠블록 AI 텍스트로 인식시켜 보 세요.

- 인식된 텍스트를 구글번역기로 어떤 뜻인지 살펴봅시다.

- 내가 관심있는 나라에서는 이런 물건을 왜 사용할지 생각해 봅시다.

- 인터넷에서 그 이유를 검색해봅시다.

Co CD 엠블록 AI 이미지 인식을 이용한 세계의 랜드마크 파악하기

■ 각 도시를 대표하는 랜드마크를 엠블록 AI 이미지 인식으로 파악해볼까요?

- 학급 온라인 자료실에 선생님이 제시한 사진의 랜드마크가 무엇인지 파악해보세 요.

- 내가 관심 있어하는 랜드마크를 엠블록 AI 가 파악할 수 있는지 테스팅해봅시다.

Co CD AI 텍스트 인식과 이미지 인식으로 해결할 수 있는 문제 생각하기

■ 엠블록 AI 텍스트 인식과 이미지 인식으로 해결할 수 있는 주변의 문제를 생각해 봅시다.

- 내가 요즘 고민하는 문제는 무엇인가요?

- 우리 가족이 고민하는 문제는 무엇인가요?

- 내 친구가 고민하는 문제는 무엇인가요?

- 엠블록 AI 텍스트 인식과 이미지 인식으로 그 문제를 어떻게 해결해줄 수 있을까 요?

ET AI 인식서비스를 이용하여 문제 해결하기

■ AI 인식서비스를 이용하여 문제를 해결해봅시다.

- AI 인식서비스를 이용해서 문제를 해결해봅시다. 나는 어떻게 그 방법을 사용했나 요?

Tip! 학생이 관심 있는 나라의 의 식주에 관 련된 물건 의 사진을 찍 어 오 거 나 출 력 해 오 거 나 학급온 라 인 자 료 실 에 사전에 올 리 도 록 공지한다.

Tip! 집에서 도 활동이 가 능 하 도 록 학생의 디 바 이 스 BYOD 수업 이 진행되 도록 한다.

정리 (10 분)

ET CD AI 인식서비스를 이용한 활동에 대한 느낌 공유

■ AI 인식서비스 수업을 하고 느낀 점을 다양한 방식으로 이야기하기 - 활동 모습 영상과 발표 모습 영상을 촬영하고 편집해서 함께 봅시다.

- 문제를 해결한 사람을 인터뷰해서 공유해볼까요?

Tip! 학생이 자신의 경 험을 창의 적으로 발 표할 수 있 도록 한다.

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학생활동지 / 학생 참고자료

차시 5/20