02 개월간의 인공지능과의 동거 8

(1)

(2)

(3)

1

^{주제 개요}

06

2

^{학습 목표}

07

3

^STEAM^{과목 요소}

08

4

^{차시구성 계획}

09

5

차시별 교수학습과정

11

6

미디어 콘텐츠 개발 활용 계획‧

29

7

^{평가 계획}

30

8

^{학습 내용}

32

9

^{진로 탐색}

63

10

^{지도상의 유의점}

64

(4)

02 중 학 교 차시구성계획

■

중학교 총 차시( 4 )

프로그램명 차시 내용 단원

개월간의 8

인공지능과의 동거

1 - 슬기로운 우주생활 - 우주 음식 속의 과학

과학 [ ]

물질의 상태변화 (5)

별과 우주 (23)

2 - 우주생활 행성관련 정보 데이터 수집/ ( ) - 우주 비행 FAQ매뉴얼 제작

3 - 우주 비행 챗봇 만들기 - 튜링테스트와 알고리즘

정보 [ ]

추상화와 알고리즘 (3)

4 - 우주 비행 챗봇 캐릭터 디자인 - 우주 비행 챗봇 발표 및 공유하기

미술 [ ]

소통하는 시각문화 (3)

(5)

중학교 총 차시( 4 )

주제 인공지능 활용 스팀교육으로 여는 미래의 우주시대

차시 프로그램 명 내용

중 학 교

1

개월간의 8

인공지능과의 동거

- 슬기로운 우주생활 - 우주 음식 속의 과학

2 - 우주생활 행성관련 정보 데이터 수집/ ( )

- 우주 비행 FAQ매뉴얼 제작

3 - 우주 비행 챗봇 만들기

- 튜링테스트와 알고리즘

4 - 우주 비행 챗봇 캐릭터 디자인

- 우주 비행 챗봇 발표 및 공유하기

(6)

02 중 학 교

프로그램명 개월간의 인공지능과의 동거 : 8

1 주제 개요

사진 : ©NASA

본 수업은 학생들이 화성으로 가기 위해 우주비행을 하고 있다는 상황을 가정하여 우주선

에서 생활과 비행을 돕는 챗봇을 개발하는 활동으로 구성되어 있다 특히 우주정거장에서 . 우주인들이 생활하는 과정을 주의 깊게 탐색함으로써 체중의 변화나 음식물 섭취 등의 일상 의 모습을 과학적으로 분석함으로써 과학적인 사고력 신장을 목적으로 하고 있다.

또한 화성까지 이동거리가 개월임을 감안할 때 이 기간 동안 우주선의 생활이나 비행을 8 돕는 인공지능 챗봇을 직접 제작하게 되는데 학생들이 데이터 전처리 과정으로서 백과사전 , 형태의 FAQ를 구성하게 된다 이러한 데이터를 바탕으로 우주 비행을 위한 챗봇이 디자인. 되고 이를 바탕으로 인공지능 기반 서비스분야인 자연어 처리(NLP) 알고리즘에 대해 경험하 고자 한다 그리고 차시에는 우주 비행 챗봇의 캐릭터 디자인을 통해 인공지능 챗봇에 감. 4 성을 부여함으로써 우주 비행사와 자연스러운 교류를 통해 융합적인 사고와 문제해결력을 증진시키고자 한다.

본 프로그램은 총 차시로 구성되어 있다 자유학기의 주제선택 프로그램에서 블록 타임으4 . 로 활용하거나 과학 정보 미술 교과 시간에 차시대체로 일부 수업을 활용할 수 있다, , .

(7)

2 학습 목표

▎내용 목표

- 우주공간과 같이 중력이 작은 상황에서 물체의 운동을 과학적으로 예측하고 이를 우리 주변의 문제를 해결하는 데 응용할 수 있다.

- 우주에서의 비행과정에서 필요한 정보와 데이터를 수집하여 이를 재구성한 뒤 다양 한 상황에서 이를 적용할 수 있다.

▎과정 목표

- 우주선에서 활용가능한 지식과 정보를 백과사전형태로 정리하여 챗봇 제작을 위한 데이터 셋을 구성할 수 있다.

- 인공지능 언플러그드 활동을 통해 대화하고 있는 상대가 자연스런 응답을 이끌어내 도록 효과적으로 학습시킬 수 있다.

▎창의적 사고기능 및 태도 목표

- 다양한 방식의 챗봇을 통해 창의적인 사고를 신장하고 이를 실생활에 적용할 수 있 는 태도를 갖는다.

- 우주인의 상황과 입장을 고려한 챗봇 캐릭터를 통해 타인을 공감하고 배려할 수 있 는 자세와 역량을 기른다.

(8)

02 중 학 교

3 STEAM 과목 요소

▎ S : 우주과학

- 우주에서 중력이 낮은 상황에서 물체의 운동을 과학적으로 예상한다.

- 우주선의 생활에서 우주 음식이 어떻게 만들어지는지 원리를 이해한다.

▎ T, E : 첨단기술 인공지능 ( )

- 인공지능기반 챗봇 시스템을 통해 인간과 소통하고 교류할 수 있는 자연어 처리 알고리즘 을 이해한다.

- 튜링테스트를 통해 인공지능을 판단하는 기준에 대한 인식을 통해 향후 인공지능과 공존하 는 삶의 모습을 예측한다.

▎ A : 체험 감상 ,

- 챗봇의 종류와 특성을 반영하여 챗봇 캐릭터를 디자인함으로써 소통과 교류를 위한 감성표 현을 체험한다.

- 챗봇과 대화를 하는 과정에서 지식뿐 아니라 서로를 이해할 수 있는 인공지능 리터러시를 경험한다.

(9)

4 차시구성 계획

준거틀 구성계획

| STEAM

구분 주요 내용

상황제시

- 슬기로운 화성행 우주선 생활 화성까지 가는데 걸리는 시간은 편도로 약 개월: 8 이다. 2010년도 러시아에서 화성우주선 참가자 명을 대상으로 우주선과 동일한 6 설비에서 500일 동안 생활하는 실험이 있었다 그 후로도 이런 실험은 계속되고 . 있다 개월 동안 안전하고 즐거운 우주여행을 하기 위해 무엇이 필요할까 우주. 8 ? 를 비행하는 동안 화성에 대한 정보와 비행 그리고 우주선 안에서의 의식주 운영 에 도움이 될 수 있는 인공지능 시스템인 챗봇을 디자인해보자.

창의적 설계

- 우주선 생활과 비행에 필요한 정보와 지식을 재구성하여 챗봇 제작을 위한 데이 터 셋을 구성한다.

- 우주비행사를 위한 다양한 상황으로 고려하여 맞춤형 챗봇을 개발한다.

감성적 체험

- 페르소나와 연계한 챗봇 캐릭터를 통해 타인의 정보와 감정을 공유할 수 있다.

- 상황에 맞는 챗봇 발표회를 통해 아이디어를 공유하고 타인의 활동을 평가할 수 있다.

인공지능 기반교육

- 인공지능 챗봇 개발을 통한 자연어처리 알고리즘을 체 험한다.

- 인공지능 이미지 생성으로 챗봇 캐릭터를 디자인하고 이를 적용한다.

원격수업 활용방안

- 학생들이 스스로 우주에서의 생활을 보여주는 이미지 자료를 탐색하고 자 료를 재구성 할 수 있도록 안내한다.

- 엑셀을 활용한 데이터를 직접 입력하 고 이를 챗봇 사이트에 적용하여 개 인별로 챗봇을 제작하고 SNS를 통해 챗봇을 공유하고 발표한다.

(10)

02 중 학 교 프로그램 내용

|

프로그램명 8개월간의 인공지능과의 동거 학교급 중학교

자유학기

( ) 차시 총 차시4

교육목표

- 우주공간과 같이 중력이 작은 상황에서 물체의 운동을 과학적으로 예측하고 이를 우리 주변의 문제를 해결하는 데 응용할 수 있다.

- 우주선에서 활용가능한 지식과 정보를 백과사전형태로 정리하여 챗봇 제작을 위한 데이 터 셋을 구성할 수 있다.

5 차시별 교수 학습 과정

차시 교수 학습 과정 1

대상 과목/ 중학교 과학/ 차시 1/4차시

단원 (5) 물질의 상태 변화 준비물 우주식품 활동지, , PPT

교육과정 성취기준

과 여러 가지 물질의 상태 변화를 관찰하고 상태 변화 시 나타나는 현상을

[9 05-02] ,

입자 모형으로 설명할 수 있다 세 가지 상태의 특징을 설명하고 이를 입자 모형으. 로 표현할 수 있다.

학습과정 교수 학습 활동· 학습자료( ) ‣ 및

유의점( )※

도입 분 (10 )

들어가며 [ ]

슬기로운 화성 행 우주선 생활 화성까지 가는데 걸리는 시간: 은 편도로 약 개월이다8 . 2010년도 러시아에서 화성우주선 참 가자 명을 대상으로 우주선과 동일한 설비에서 6 500일 동안 생활하는 실험이 있었다 그 후로도 이런 실험은 계속되고 있. 다 개월 동안 안전하고 즐거운 우주여행을 하기 위해 무엇이 . 8 필요할까 우주를 비행하는 동안 화성에 대한 정보와 비행 그? 리고 우주선 안에서의 의식주 운영에 도움이 될 수 있는 인공 지능 시스템인 챗봇을 디자인해보자.

사진 : ©IBMP/Oleg Voloshin 출처 https://qrgo.page.link/MDy1g

- 우주선에서의 생활은 단순이 이동수단이 아닌 생활공간으로 간 주되고 있다 개월간 우리는 우주에서 어떤 생활을 해야 할까. 8 ? - 슬기롭게 우주생활을 하기 위해서는 생존을 위한 의식주뿐 아 니라 우주에서만 할 수 있는 과학실험과 행성에 대한 정보 그,

- 화성에 대한 도 입영상을 제공 함으로써 학생 들에게 학습동 기 및 상황제시 를 설명한다.

- 우주선에서 우 주생활하기 영 상을 시청한다.

- https://www.yo utube.com/watc h?v=ipExZHdtY Zo

- [ 활 동 지 1 ] 우 주 선 에 서 의 생활에서 필요 한 것이 무엇인 지 활동지에 작

(12)

02 중 학 교

리고 감정을 공유할 수 있는 상대가 필요하다 이러한 요소들을 . 충족시키기 위한 방법은 무엇일까?

성해보고 간단 히 발표할 수 있 도록 한다.

전개 분 (30 )

▫ 우주인의 음식

- 우주인들은 어떤 음식을 먹을까?

- 우주식품의 조건

① 무중력상태에서도 섭취가능

② 영양소가 많이 함유된 식품

③ 우주 운반을 위해 무게를 최소화 건조( )

④ 안전하게 저장하기 위해 멸균

사진 : ©NASA 사진 : ©NASA

동결건조음식 식사 트레이

출처 http://t2m.kr/4dvx4

▫ 우주식품의 과학 동결건조 :

- 식품 등의 보존이나 운반을 편하게 하기 위해서 수분을 빼는 공법

- 물체를 얼린 다음에 주위의 기압을 낮춰서 고체 상태의 물이 기체로 승화

- 수분이 줄어들게 되면 세균이나 효소가 작용할 수 없게 되고, 수분의 접촉을 막는다면 식품 등을 상온에서 몇 년 동안 보존 - 냉동 건조는 높은 온도로 처리하는 다른 건조 방식보다 영양분

이나 세포 조직을 덜 손상

- 우주식품의 조 건에 대해 생각 해 볼 수 있다.

- .https://www.yo utube.com/watc h?v=IeoZT008G 7s

- 활 동 지[ 1 - 1 ] 우주식품의 조 건에 대해 탐구 한 뒤 학생들이 체험할 수 있도 록 실물을 준비 할 수 있다.

- http://t2m.kr/es 5Ym

- 우주식품의 제 작 원리인 동결 건조를 물질의 상태변화와 연 계하여 설명한 다.

(13)

▫ 물질의 상태

- 고체 분자들의 상대적인 위치가 고정:

- 액체 분자끼리의 거리가 비교적 일정하여 압력에 따른 부피의 : 변화가 거의 없고 유동성을 가지고 있는 이러한 상태

- 기체 모양과 부피가 일정하지 않은 물질:

▫ 물질의 상태변화

- 상태변화 물질이 에너지의 흡수나 방출에 의해 고체 액체: , , 기체 중의 어느 상태에서 다른 상태로 변화하는 것

- 융해와 응고 액체는 고체일 때보다 에너지가 많은 상태라서 : 고체가 액체로 바뀌려면 에너지가 필요

- 기화와 액화 기체가 액체로 되는 것을 액화라 하며 액체가 : 기체로 될 때를 기화라 하고 두 변화 모두 에너지를 흡수 - 승화 고체가 액체 과정을 거치지 않고 기체로 되거나 기체가 :

바로 고체가 되는 것

- 상태 변화는 물질의 물리적인 모습만 변하고 화학적인 성질에 변화 없음

- 냉동실에 포장 하지 않고 넣어 둔 떡이나 빵이 건조되는 경험 을 이야기하며 동결건조의 예 를 실생활에서 찾아본다.

- 활 동 지[ 1 - 2 ] 물질의 상태변 화에 대한 개념 을 정리할 수 있 도록 하고 이를 통해 우주식품 이 만들어지는 원리인 동결건 조를 이해할 수 있도록 지도한 다.

(14)

02 중 학 교

융해 응고, 기화 액화, 승화

▫ 우주 식품 만들기 도전하고 얼려라:

우주인들은 지구에서 멀리 떨어진 우주에서 오랫동안 먹고 마시고 생활합니다 그래서 장기간 상하지 않고 보존되도록 . 만들어야 하는데 음식을 건조시키고 얼리는 게 중요합니다, . 집에서 음식을 건조 동결하는 방법으로 우주 음식을 만들어 , 봅시다.

미션 가정에 있는 식재료 중 하나를 선택해서 동결 건조 방 [ ]

식으로 우주 식품을 직접 만들어 보자.

예시 우주식품 만들기 과정 [ ]

① 사과를 얇게 썰어서 전자레인지에 넣고 초 간격으로 뒤집으며 5 건조시킨다.

② ➊을 10회 정도 실시한 뒤 햇볕이 들고 바람이 부는 곳에서 , 사과가 마를 때까지 건조시킨다.

③ 사과를 지퍼백에 담고 입구를 조금만 열어둔 뒤 밑 부분부터 , 물에 담근다.

④ 물이 들어가지 않도록 조심하며 물에 담근 채 지퍼백 입구를 닫고 냉동실에 넣는다.

⑤ 24시간 뒤 꺼내 본다.

결과예시

[ ]

사과 속이 수분이 빠진 채 언다 사과 속 수분은 전자레인지와 . 바람에 의해 증발하고 냉동실에서 언다 또 산소를 차단하고 미, . , 생물의 접근을 막기 위해 지퍼백으로 진공포장을 하면 음식이 더 오랫동안 보존된다.

출처 https://qrgo.page.link/YXatZ

- 활 동 지[ 1 - 3 ] 가정의 식재료 를 활용하여 우 주식품을 창의 적으로 개발하 는 활동을 할 수 있도록 안내한 다.

- 우주식품 레시 피를 작성하는 과정에서 동결 건조의 원리와 방법에 대해 설 명할 수 있도록 지도한다.

(15)

정리 분 (5 )

▫ 우주식품 미식회

- 모둠에서 만든 우주식량의 과학적인 원리를 설명 및 발표 - 다른 모둠에서 만든 우주 식량 시식

지도상 유의점

- 학년 과학과 교육과정인 물질의 상태변화와 연계하여 지도한1 다 동결건조에 대한 상태변화를 모형을 통해 설명이 가능하고 . 학생들이 스스로 이러한 변화를 경험할 수 있도록 간단한 체험 활동이 이루어지도록 한다.

(16)

02 중 학 교

대상 과목/ 중학교 과학/ 차시 2/4차시

단원 (23) 별과 우주

준비물 활동지 스마트기기, (PC) 교육과정

성취기준 [9 23-04]과 우주 탐사의 의의와 인류에게 미치는 영향을 조사하여 발표할 수 있다.

유의점( )※

도입 분 (10 )

들어가며 [ ]

지난시간 물질의 상태변화에 따른 동결건조방식의 식품을 만들며 우주식량에 대해 탐구하였다 이번차시에는 우주식품. 뿐 아니라 우주에서 장기간 지낼 수 있는 생활조건과 우주비 행에 대한 지식을 활용해서 우주생활 매뉴얼을 직접 만들어 보자.

우주에서의 의식주 그리고 인간

■

▫ 우주에서 생활하기 위해서 무엇이 필요할까?

▫ 우주에서의 의식주

- 의 우주복 우주비행사를 위한 복장으로 온도조절 피부보호 [ ] : , 및 대소변처리기능이 갖춰짐

- 식 우주식품 동결건조 식품으로 장기간 보관이 가능하고 무[ ] : 중력과 같은 환경에서 영양소를 섭취하는 것이 목적

- 주 거주공간 우주정거장 [ ] : (ISS, 스카이랩 텐궁 호 과 같은 궤, 1 ) 도정거장으로 추진장치와 착륙장치가 없이 우주에서 생활공간

우주복 우주식품 우주정거장

사진 : ©NASA

- 인간은 수 십 만년 동안 지구 표면에서 진화하고 있으므로 1 년 이상 거주할 경우 인체 변화 예측 불가

- 우주에서 장기간 체류할 경우 위험요소

- 이전 차시의 우 주식품과 연계 하여 우주에서 인간이 생활하 기 위한 조건에 대해 탐색해보 고 생각할 수 있도록 안내한 다.

(17)

‧ 무중력에서 뼈와 근육의 손상

‧ 정신 건강의 위험 가족과 격리 협소한 공간 수면과 빛: , , 출처 https://qrgo.page.link/Mt1D8 / https://qrgo.page.link/S6a4e

▸ 우주에서 오랜 시간 생활 할 경우 우리에게 필요한 것은 무엇 인지 설명해 보자

- 우리는 우주에서 무엇을 누구와 함께 할 것인가?

- 우주에서의 생활과 탐사는 인류에게 어떤 영향을 주는가?

전개 분 (30 )

▫ 우주 생활 FAQ 만들기

질문분야 선정 [STEP 1]

- 화성까지 우주선을 타고 가는데 280 , 일 돌아오는데 270일 정도 가 소요된다고 한다 긴 우주여행 기간의 우주생활에 대한 궁금. 증을 해결하기 위해 질문분야를 개로 선정한다4 .

- 질문 분야는 우주생활에 관계된 우주식품 우주복 우주생활공, , 간 건강관리 등 가지 분야로 한다, 4 .

- 명 명을 한 모둠으로 개인별로 관심이 있는 질문분야를 한 4 ~5 가지씩 배분한다 각자 질문 분야 당 . 10가지에 대한 질문을 작 성하고 그에 따른 답변을 찾는 활동으로 진행하여 우주생활에 필요한 정보를 수집한다.

① FAQ작성 양식

주제 FAQ 내용

질문 답변

우주식품 우주복 우주생활공간

건강관리

② FAQ 예상 질문

주제 FAQ 내용

우주 정거장

생활 ( )

- 우주에서 생활하는 공간인 우주정거장의 정보와 궁 금증을 담은 FAQ 제작

- 주요 예상 질문

- 실시간 원격수 업으로 진행하 는 경우 줌으로 , 모둠별 소회의 실을 구성하도 록 하여 협의를 통해 각자의 역 할 분담을 하도 록 한다.

- 모둠별 협의결 과를 패들렛을 활용하여 함께 아이디어를 공 유하도록 한다.

- [ 활 동 지 2 ] 우주비행과 관 련하여 우주생 활이나 행성탐 사영역의 FAQ를 스스로 만들 수 있도록 지도한 다.

- 원격수업을 통 해 스스로 궁금 한 점을 생각해 보고 답변을 찾 는 과정을 통해

(18)

02 중 학 교

우주생활 자료수집 [STEP 2] FAQ

- 스스로 궁금한 점을 질문하고 이에 대한 답변을 웹이나 참고자 료를 통해 탐색하여 자료를 구성

- 검색도구는 크롬브라우저와 구글을 통해 전 세계자료 수집

- 인공지능으로 번역하기

① 번역도구 인공지능 번역기 구글 번역 네이버 파파고: ( , )

① 어떤 과학실험을 하나요?

② 어느 나라가 참여하나요?

③ 언제까지 임무를 수행하나요?

④ 화장실은 어떤 모습인가요?

⑤ 어떤 음식을 먹나요?

행성 탐사 ( )

- 태양이나 태양계의 행성에 대한 정보와 궁금증을 담 은 FAQ를 제작

- 주요 예상 질문

① 행성이라 무엇인가요?

② 목성의 공전주기는 얼마인가요?

③ 토성은 얼마나 빠른가요?

④ 물이 있는 행성은?

생각을 정리할 수 있도록 한다.

- 구글에서 개인 적으로 궁금한 질문을 할 경우 연관질문이 나 오므로 이것을 활용하면 다양 한 질문을 구상 할 수 있다.

- 인공지능번역기 를 활용할 경우 국내외 여러 사 이트를 접속해 서 정보를 수집 하고 재구성할 수 있다는 것을 안내한다.

(19)

인공지능기술 네이버 파파고는

[ ] N2MT(Naver Neural Machine

※

구글 번역은 라

Translation), GNMT(Google Neural Machine Translation) 는 신경망 번역 기술을 사용

② 번역방법 크롬브라우저에서 오른쪽 버튼을 누르고 메뉴 창에: 서 한국어로 번역 클릭 또는 우측 상단의 페이지 번역기능 활‘ ’ 용

- 검색방법

① 궁금해 하는 것을 파파고에서 영작을 한 뒤 구글 검색창에 입 력 후 검색

② 외국어 사이트의 경우 크롬 브라우저 내 한국어 번역을 통해 자료를 탐색 및 수집

우주생활 만들기의 데이터 셋 만들기 [STEP 3] FAQ

- 엑셀프로그램의 시트에 질문과 답변을 셀 형식으로 저장함을 안내한다.

- 원격수업을 운영할 때 스프레드시트를 공유하고 학생들에게 수 정권한을 줌으로써 각자의 질문과 답변을 작성하도록 한다 이. 때 본인의 자료를 저장하는 과정에서 다른 친구의 자료를 삭제, 하거나 장난치지 않도록 지도한다.

- 질문 다듬기 질문 분야가 같은 친구들이 모여 서로의 질문을 : 정리한다.

웨일브라우저를 활용할 경우 파‘ 파고 와 연동되’ 어 있어 원하는 문장별로 번역 이 가능하다.

- 데이터 셋은 차 후 챗봇을 제작 하기 위한 데이 터로서의 역할 을 하게 되므로 다양한 질문과 답변의 구성이 중요하다는 것 을 안내한다.

- 실시간 원격수 업에서 같은 분 야의 질문과 답 변을 작성한 친 구들끼리 소회 의실에서 서로 의 질문 다듬기 활동을 하면 질 문이 정리된다.

정리 분 (5 )

- 모둠별로 제작한 매뉴얼(FAQ) 발표 및 공유하기 - FAQ제작 과정에 대한 평가와 성찰하기

(20)

02 중 학 교

지도상 유의점

- 매뉴얼은 FAQ자료를 수집하는 활동을 의미한다 학생들이 스스. 로 질문을 한 뒤 웹자료 검색을 통해 답을 찾아 정리하여 엑셀 시트에 정리한다 이때 붙여넣기만으로 끝나는 것이 아니라 내. 용을 읽어보면서 과학적인 지식과 정보를 습득하고 이해가 어 려운 부분은 추가로 검색을 통해 알아보는 과정이 필요하다.

- 웹서핑을 통한 단순 작업이 아 니라 친구들에 게 설명할 수 있 도록 생각이 정 리되었는지 객, 관적이고 과학 적인 답변인지 확인하도록 한 다.

(21)

대상 과목/ 중학교 정보/ 차시 3/4차시

단원 (3) 추상화와 알고리즘 준비물 활동지 스마트기기, (PC)

교육과정 성취기준

정 논리적인 문제 해결 절차인 알고리즘의 의미와 중요성을 이해하고 실생 [9 03-03]

활 문제의 해결과정을 알고리즘으로 구상한다.

정 문제 해결을 위한 다양한 방법과 절차를 탐색하고 명확하게 표현한다

[9 03-04] .

유의점( )※

도입 분 (15 )

들어가며 [ ]

지난시간에 장기간 우주생활에 대해 필요한 정보를 수집해 보았다 이제 이 정보들을 재구성하여 우주비행에 필요한 챗. 봇을 만들어 개월간의 여행을 준비해보자8 .

▫ 튜링테스트

- 기계가 어떻게 행동해야 지능을 가진 것으로 여겨질 수 있을 까?

- 1950년에 앨런 튜닝은 기계가 지능을 가졌는지 판단하기 위해 튜링테스트를 제안

- 이 과정을 통해 인공지능을 이해해보자

▫ 챗봇(Chatterbot)이란

- 메신저에 채팅하듯 질문을 입력하면 인공지능(AI)이 빅데이터 분석을 바탕으로 일상 언어로 사람과 대화를 하며 해답을 주는 대화형 메신저

인공지능 챗봇 예시

금융권 챗봇 AI 서비스 농협( ) 페이스북 욕쟁이 챗봇

기업형 정보 전달 사용자 유희

- 튜 링 테 스 트 는 기계가 인간과 얼마나 비슷하 게 대화할 수 있 는지를 기준으 로 기계에 지능 이 있는지를 판 별하는 테스트 로 알려져 있다.

- http://t2m.kr/KV 9KM

(22)

02 중 학 교

출처 https://www.yna.co.kr/view/AKR20171013150500887

- 챗봇 활용 페이스북 구글 카카오톡 등 여러 기업들이 인공지: , , 능 분야와 함께 챗봇 기술 개발을 진행하고 있음

▫ 챗봇을 통한 인공지능과 인간의 교감

- 어떤 챗봇과 대화를 하며 지내고 싶은지 이야기해보기 - 챗봇과의 우주 탐사선 생활 상상해보기

전개 분 (25 )

▫ 개월간의 우주여행을 도와줄 챗봇 개발하기8 - 챗봇 개발 과정

주제선정 ⇒ FAQ 자료수집 ⇒ 데이터 셋 만들기 챗봇 개발 챗봇 적용 및 평가

⇒ ⇒

① 챗봇 제작 사이트 접속

화면구성 활동과정

- 단비챗봇 사이트 접속 https://danbee.ai/ 후 시작하기 버튼 클릭

유의사항 처음 계정을 가입할 경우 신용카드 정보를 넣어야 하는데

[ ] ,

교사가 가입하여 학생들의 데이터 셋을 받아서 챗봇을 대신 생성해 주 는 것을 추천한다.

② 챗봇 생성하기

화면구성 활동과정

- FAQ 위자드 셀라몬 생성하기 , 클릭

- 챗봇의 개발과 정을 안내한 뒤 이전차시를 통 해 데이터 셋까 지 만들어진 상 황이라고 설명 하고 챗봇 제작 에 착수한다.

- 챗봇 제작에는 여러 가지 프로 그램이 있다고 안내한다.

- http://t2m.kr/b6 SR9

- [ 활 동 지 3 ] 을 통해 챗봇 제 작 세부 계획을 세운다.

(23)

③ 챗봇 프로필 작성하기

화면구성 활동안내

- 챗봇 프로필의 경우 차시에 챗봇 4 캐릭터를 생성할 예정이므로 차시4 에 업로드 한다.

- 챗봇명과 카테고리를 선정한다.

④ 변수 입력하기

- 공통 변수 챗봇에서 자주 사용되: 거나 공통적으로 사용될 수 있는 정보

참고 [ ]

- 기본 공통변수 기본 공통변수는 챗봇명 과 같은 챗봇의 기본적인 : ‘ ’ 정보를 담고 있는 공통변수로서 기본적인 정보를 담고 있는 공통변수 는 수정하거나 삭제할 수 없다.

- 사용자지정의 공통변수 사용자 정의 공통변수는 챗봇의 정보를 담: 고 있는 기본 공통변수 와는 다르게 사용자가 원하는 어떠한 정보도 ‘ ’ , 담아 낼 수 있는 변수이다. ‘+ 변수추가 버튼을 클릭하면 공통변수’ , 를 추가할 수 있는 입력 폼이 나타난다.

‧ 변수명 필수 입력항목으로 변수명을 입력하지 않으면 공: , 통변수가 추가되지 않는다 변수명 항목은 한글로도 입력. 할 수 있다 이 변수를 사용할 때는 . #{@변수명 형태로 사} 용할 수 있습니다.

‧ 내용 해당 변수에 실제로 담길 값:

- 챗봇 프로필에 들어갈 캐릭터 이미지를 차시 4 수업시간에 디 자인할 예정이 라고 안내한다.

- 챗봇의 기본용 어는 데이터분 석 및 인공지능 과 연관성이 있 으므로 간단히 설명할 수 있도 록 한다.

(24)

02 중 학 교

⑤ 데이터 셋 업로드하기

- 데이터 셋을 업로드 하여 챗봇을 완성한다.

정리 분 (5 )

▫ FAQ챗봇 발표 및 공유하기 - 챗봇주제 및 제작과정 발표 - 모둠별 FAQ챗봇 테스트하기

- 개인 또는 모둠 에서 제작한 챗 봇을 공유함으 로써 상호테스 트를 통해 수정 및 개선할 수 있 도록 안내한다.

지도상 유의점

- 시간적 여유가 된다면 다른 모둠이 개발한 챗봇을 모두 체험하 고 평가할 수 있지만 수업시간이 제한적이라면 전체 학생을 대 상으로 테스트가 가능하다 예를 들어 학급내 공용 를 통해 . TV 학생들의 질문을 받아 챗봇에 입력했을 때 어떤 응답을 하는지 를 모두 공유할 수 있다 이러한 방법을 통해 활동시간을 단축. 하거나 과정중심평가로 전환이 가능하다.

(25)

대상 과목/ 중학교 미술/ 차시 4/4차시 단원 3. 소통하는 시각문화

준비물 학생 활동지 활동 가능한 미디어 도구, 교육과정

성취기준

[9 01-02]미 시각 문화 속에서 이미지의 다양한 전달 방식을 이해하고 활용할 수 있다. [9 02-06]미 주제와 의도에 적합한 표현 매체를 선택하여 활용할 수 있다.

유의점( )※

도입 분 (10 )

들어가며 [ ]

챗봇은 자연어를 처리하여 사람과 같이 대화를 하는 인공지 능알고리즘이다 화성으로의 여행과정에서 친구와 같은 감성. 을 불어넣기 위한 챗봇의 캐릭터를 상상하고 디자인해보자.

나만의 챗봇을 대표하는 캐릭터를 만들어보자!

■

▫ 동기유발 발문

- ‘SIRI’, ‘빅스비 가 모습 이 있다면 어떤 모습일까 떠오르는 이미’ ‘ ’ ? 지는?

- 스마트폰으로 이모지 를 만들어본 경험이 있나요‘ ’ ?

돈보스 마까롱

단비 챗봇 가이드 영상

‘ ’

속 페르소나 에 관한 내‘ ’ 용을 짧게 보여주며 학생 들이 제작한 챗봇을 대AI 표할 캐릭터의 필요성을 인지한다.

출처 https://www.youtube.com/watch?v=YhRzyNyA_Bw https://www.etnews.com/20200327000157

▸ 캐릭터 디자인에서 중요한 것은 무엇일지 함께 생각해본다.

▸ 캐릭터 디자인 조건에 대해 이야기해본다.

- 서비스 페르소‘ 나 와 관련된 영’ 상과 기사 자료 를 공유하여 해 당 차시 활동의 주제 인지하도 록 한다.

(26)

02 중 학 교

- 챗봇에 설정한 말투나 정보와 어울리는 이미지의 캐릭터 디자인 스케치

- 행성과 우주에 관한 내용을 안내하는 챗봇의 특성을 나타 내는 캐릭터 디자인 스케치

- 아이디어 스케치를 참고하고 인공지능 프로그램을 활용하 여 디자인 완성

전개 분 (30 )

탐구[ 1] 내가 만든 챗봇의 특징

- 과학 시간에 제작한 우주 비행 챗봇이 가진 정보 설정한 챗봇, 의 말투를 종합하여 챗봇의 전체적인 컨셉을 계획한다.

- 캐릭터에 필요한 이미지를 나열하여 스케치를 구체화 한다.

선택 탐구 어플을 활용하여 챗봇 캐릭터 재현 [ 2-1]

- 인공지능 프로그램을 활용하여 디자인을 재현한다.

- 얼굴을 인식하여 표정이 변화를 통해 상황에 따른 챗봇 캐릭터 의 모습을 제작한다.

얼굴인식 어플을 활용한 활동 예시 스마트폰 어플 제패토( ‘ ’)

▼

- 어플을 열어 캐릭터 만들기 를 클릭‘ ’ -> 기존 앨범에 있는 얼 굴 사진 연동 또는 현재 얼굴을 전면 카메라로 인식-> 기본 적인 캐릭터가 생성됨

- 헤어스타일 옷차림 눈 코 입의 세부적인 특징을 선택하여 , , , , 변형 가능-> 아이디어 스케치에서 설정한 챗봇 캐릭터의 이 미지와 가깝게 설정 예시 친절하면서 차분하고 지적인 이미 ( : 지의 챗봇 배경 속 달을 삽입하여 우주 챗봇 이미지 설정, )

- 활 동 지[ 4 - 1 ] 및 활동지[ 4-2]

를 통해 스스로 제작한 챗봇에 대해서 이미지 를 구체화 할 수 있도록 지도한 다.

- 수업 시간 동안 활용할 어플 기 능을 활동지[ 1]

문항과 연계해 서 효율적으로 캐릭터를 재현 할 수 있도록 안 내한다.

- 어플에 게임과 와 연계한 다 sns

양한 기능이 있 으므로 주제와 벗어난 기능에 치중하지 않도 록 개별 피드백 을 진행한다.

(27)

- 옷차림 신발 장식 등 세부적인 사항을 설정하여 완성 후 , , 프로필에 QR코드를 생성 후 공유 가능

- 캐릭터 생성 후 카메라에서 만들기 기능을 눌러 셀카 모드 를 하면 현재 표정을 캐릭터가 인지하여 이모지 생성‘ ’ - 상황에 따른 챗봇 캐릭터의 표정을 연출할 수 있음

상황:

질문자를 밝게 맞이할 때

상황:

질문자가 나쁜 언어를 사용할 때

선택 탐구 [ 2-2]

차시에 제작한 우주 정보 챗봇 카테고리 우주음식 건강관리 우

3 [ , ,

주복 우주생활공간 에 어울리는 캐릭터 디자인, ]

- 활동지4-1에 우주정보와 연계하여 상징적인 이미지를 떠올리며 캐릭터 디자인 스케치를 구체화 한다.

- 자유롭게 상상하여 다양한 캐릭터 디자인을 구체화할 수 있다.

- 완성된 스케치는 자동 채색 프로그램을 활용하여 인공지능으로 채색한다.

출처 인공지능 기반 자동채색프로그램

https://petalica-paint.pixiv.dev/index_en.html

- 뚜렷한 캐릭터 디자인 스케치 이미지가 필요함

- 특정 아이템은 결제가 필요하 기 때문에 실수 로 결제 하지 않 도록 주의시켜 야 한다.

- 코인이 필요한 아이템으로 재 현하고 싶은 학 생들은 구매하 지 않고 미리보 기 기능에서 캡 쳐하여 이미지 를 제출할 수 있 다.

- 다양하게 상상 하여 캐릭터 이 미지를 스케치 할 수 있도록 피 드백을 돕는다.

- 챗봇에 담긴 정 보와 연계한 상 징적인 이미지 들을 활용하여 캐릭터를 구체 화할 수 있도록 지도하다.

- 채색을 위해 선 명한 드로잉선 활용 안내한다.

(28)

02 중 학 교

적용 챗봇 캐릭터 프로필 업로드하기 [ ]

챗봇 캐릭터를 프로필 사진으로 -

업로드 한다.

캐릭터 사진을 업로드한 뒤 챗봇 -

명을 정하고 간단한 설명을 작성 한다.

정리 분 (5 )

- 어플로 완성한 자신의 챗봇 캐릭터 이미지로 저장하여 친구들 과 공유하며 소개하고 제작 소감을 발표한다.

지도상 유의점

- 어플 속에 다양한 기능과 아이템이 있어서 흥미 중심으로 진행 될 수 있고 유료 기능을 이용할 수도 있다 학생들이 최대한 . 기존에 설정한 우주여행 챗봇의 전체적인 이미지와 말투에 어 울리는 캐릭터를 제작할 수 있도록 지속적으로 학습 목표를 인 지하도록 한다.

- 모든 학생들이 어플을 활용하여 체험할 수 있도록 사전에 스마 트폰 및 데이터 환경이 마련될 수 있도록 보유 현황을 조사한 다.

- 제패토 어플을 활용하여 캐릭터를 디자인 하는 경우와 자동채 색 프로그램을 활용하여 자유 캐릭터 스케치를 하는 경우가 나 뉜다 경우에 따른 상황 제시를 강조하여 학생들이 몰입하여 . 디자인을 할 수 있도록 지속적으로 안내한다.

- 특히 제패토 어플을 활용하여 표현하는 데는 프로그램에서 제 공하는 이미지가 한정되어 있고 일정 코인이 필요하기 때문에 학생들이 적절하게 기능을 활용할 수 있도록 충분히 어플을 탐 색하는 시간을 제공해야 한다.

- 자유 스케치 후 채색프로그램을 활용하여 프로필 캐릭터 디자 인을 하는 경우 챗봇 정보와 연계한 캐릭터의 상징성과 친근성 에 유의하여 스케치할 수 있도록 지도한다.

(29)

6 미디어 콘텐츠 개발 활용 계획 ‧

 1~2차시에는 우주선이 이동수단을 넘어 생활의 공간으로써 장거리 비행에서 의식주를 비롯한 우주에서의 생활을 다양한 미디어로 구성하여 제안한다 특히 우주정거장에서의 . 생활이나 행성탐사에 대한 영상을 통해 상황제시와 동기를 유발하는데 활용한다.

 3차시에는 우주비행의 조력이나 반려를 위한 챗봇을 설계하는 활동으로 튜링테스트의 영상을 통해 인공지능의 알고리즘을 이해한다 특히 다양한 형태의 챗봇을 사용하기 위. 한 매뉴얼을 영상으로 제작하여 학생중심 활동으로 이어질 수 있도록 안내한다.

 4차시에는 챗봇에 대한 페르소나 디자인을 위한 컨셉 영상을 활용하고자 한다 우주비행. 의 동반자로서 챗봇에 대한 몰입감과 유대감을 형성하기 위한 디자인 컨셉을 설정하는 방법이 담긴 미디어 콘텐츠를 학생들에게 제시한다.

(30)

02 중 학 교

7 평가계획

수행 관찰 평가 기준표 ,

평가영역 평가

항목

평가 척도

상 중 하

창의적 설계

우주식품 만들기

물질의 상태변화를 이해 하고 이를 활용한 동결건 조 우주식품을 창의적으 로 구성하여 완성도 있게 제작함

물질의 상태변화를 활용 하여 동결건조 우주식품 을 창의적으로 구성함

물질의 상태변화를 활용 한 동결건조 우주식품을 구성하여 제작함

우주 챗봇 FAQ

개발

우주에서의 생활 및 탐사 분야에서 FAQ매뉴얼을 다양한 관점과 짜임새 있 게 구성하여 효과적으로 챗봇을 개발함

우주에서의 생활 및 탐사 분야에서 FAQ매뉴얼을 짜임새 있게 구성하여 챗 봇을 개발함

우주에서의 생활 및 탐사 분야에서 FAQ매뉴얼을 구성하여 챗봇을 개발함

챗봇 캐릭터 디자인

우주 생활 및 탐사에 대 한 정보를 효과적으로 제 공하기 위한 챗봇 캐릭터 디자인을 창의적으로 구 상하여 표현함

우주 생활 및 탐사에 대 한 정보를 제공하기 위한 챗봇 캐릭터 디자인을 효 과적으로 구상하여 표현 함

우주 생활 및 탐사에 대 한 정보를 제공하기 위한 챗봇 캐릭터 디자인을 표 현함

감성적 체험

집중과 끈기

과제에 대한 집중력이 좋 으며 과제를 끈기 있게 해결함

과제에 대한 집중력은 있 으나 끈기가 부족함

과제에 대한 집중력과 끈 기가 부족함

흥미와 참여도

새로운 내용을 배우고 싶 어 하며 도전 과제 해결 을 위해 적극적으로 참여 함

새로운 내용에 대해 약간 의 흥미가 있으며 도전 과제 해결 과정에 어려 워하지만 참여함

새로운 내용에 대해 흥미 가 거의 없으며 도전 과 제 해결 과정에 거의 참 여하지 않음

창의성

문제를 해결하는 과정에 서 유창성 융통성 독창, , 성 정교성이 두드러지게 , 나타남

문제를 해결하는 과정에 서 유창성 융통성 독창, , 성 정교성이 가끔씩 나타, 남

문제를 해결하는 과정에 서 유창성 융통성 독창, , 성 정교성이 거의 나타나, 지 않음

(31)

수행 관찰 평가 기록지 ,

평가 영역 번호 이름

창의적 설계 감성적 체험

우주식품 만들기

우주FAQ 챗봇 개발

챗봇

캐릭터디자인 집중과 끈기 흥미와

참여도 창의성

학생 자기 동료 평가 기준표 /

평가 방법

평가

영역 평가기준 평가 척도

상 중 하

자기 평가

감성적 체험

즐거운 마음으로 적극적으로 활동에 참여하였는가 흥미 참여도? ( , ) 모둠별 도전 과제 해결을 위해 스스로 기여했다고 생각하는가 성? ( 취감 보람, )

창의적 설계

물질의 상태변화를 이해하고 이를 활용한 동결건조 우주식품을 창의 적으로 구성하여 완성도 있게 제작하였는가?

우주에서의 생활 및 탐사분야에서 FAQ매뉴얼을 다양한 관점과 짜임 새 있게 구성하여 효과적으로 챗봇을 개발하였는가?

우주 생활 및 탐사에 대한 정보를 효과적으로 제공하기 위한 챗봇 캐 릭터 디자인을 창의적으로 구상하여 표현하였는가?

동료 평가

창의적 설계

모둠별로 역할 분담이 잘 되었으며 협동적으로 활동이 이루어졌는 가?

학교생활기록부 기재 예시

학생생활기록부 기재 예시 자료 기재 상황 예시

과학

물질의 상태변화를 활용한 동결건조식품이 만들어지는 원리를 이 해하고 있으며 우주식품으로서의 활용사례와 가능성을 탐색한 뒤 가정의 식자재인 사과와 바나나를 이용하여 우주식품을 효과적으 로 제작함 행성탐사에 대한 정보를 제공해주는 인공지능 . FAQ 챗 봇을 개발하여 행성의 물리적인 특성과 물의 존재여부나 토양의 성분에 대해 자료를 수집하여 짜임새 있게 재구성함

동결건조 우주식품 을 제작한 것에 대 한 과정평가와 챗 봇의 데이터 셋 구 성에 대한 내용을 기술

미술

페르소나디자인의 원리와 구조를 이해하고 이를 활용하여 행성탐 사를 위한 도우미 챗봇인 스타십 을 개발한 뒤 행성에 대한 지식‘ ’ 을 제공하는 친구의 형상을 캐릭터로 표현하여 적용함

챗봇의 특성에 적 합한 캐릭터 표현 에 대한 내용 기술

(32)

02 중 학 교

8 학습내용

①

내용 [ 자료 ]

슬기로운 우주생활

■

 우주 생활 생각나누기

 우주 음식 속에 담겨진 과학

- 마스500 https://qrgo.page.link/MDy1g - 우주에서 먹는 음식 http://t2m.kr/4dvx4 - 우주식량을 만들어라 http://t2m.kr/4dvx4

②

내용 [ 자료 ]

우주 비행 FAQ 매뉴얼 만들기

■

 우주 생활 및 행성관련 정보 데이터 수집( )

 FAQ를 통한 데이터 셋 만들기

- 우주에서 년 살면 어떻게 될까1 http://t2m.kr/ADPlE

- 우주비행사의 망중한 http://t2m.kr/ekngi

- 파파고 https://papago.naver.com/

③

내용 [ 자료 ]

우주 비행 챗봇 만들기

■

 튜링테스트와 알고리즘

 나만의 FAQ 챗봇 개발

- 요즘 챗봇 http://t2m.kr/LU0V0 - 챗봇 구축 플랫폼 선 16 http://t2m.kr/b6SR9

④

내용 [ 자료 ]

우주 비행 챗봇 캐릭터 디자인

■

 내가 만든 챗봇 특징 파악하기

 챗봇 캐릭터 재현 및 제작하기

- 챗봇 페르소나 http://t2m.kr/DWqu8 http://t2m.kr/Dnzoa

(33)

활동지 1-1 우주음식 속에 숨어있는 과학

학년 반 번 이름

( ) ( ) ( ) ( )

1. 다음은 화성 우주선 참가자를 대상으로 우주선과 동일한 시설에서 500일 동안 생활하는 실험의 모습이다.

우주선에서의 생활은 단순이 이동수단이 아닌 생활공간으로 간주되고 있다. 500일간 우리는 우주에서 어떻게 생활하기 위해서 필요한 것들이 무엇인지 설명해 보자.

2. 다음은 한국에서 개발한 우주 식품의 모습이다 우주 식품으로서 활용하기 위해 어떤 조. 건이 필요한지 설명해 보자.

3. 우주 식품을 개발하기 위한 조건 중 동결건조 방식에 대해 설명하고 물질의 상태변화와 ‘ ’ 관련지어 설명하시오.

(34)

02 중 학 교

활동지 활동 시 유의사항 [ 1-1]

▶ MARS 500을 통해 우주에서 생활할 때 필요한 요소와 우리가 여행을 떠 났을 때 아침부터 하루 종일 생활하 면서 필요한 부분 을 정리하여 생각 해보도록 한다.

▶ 우주 식품에 대한 정보를 통해 우주 식품이 가져야 할 조건에 대해 생각 해 보도록 한다 음. 식을 500일 후에도 먹을 수 있도록 하 기 위해 식품을 오 래 보존하는 경우 를 발표하도록 한4 다.

▶ 실생활에서 동결 건조한 음식들의 예를 찾아보고 방 법이 식품의 보존 기간에 미치는 방 법도 함께 관련지 어 생각해보도록 한다.

(35)

활동지 1-2 물질의 상태변화 개념 정리

학년 반 번 이름

( ) ( ) ( ) ( )

그림은 물질의 상태에 따른 입자 배열을 모형으로 나타낸 것이다

1. .

고체 상태는 입자들이 배열되어 있다 1) ( ) .

액체가 담는 그릇에 따라 모양이 변하지만 부피는 일정하고 흐르는 성질이 있는 까닭은 2)

고체 상태의 물질보다 입자가 ( ) 배열되어 있기 때문이다. 입자 사이의 거리가 가장 가까운 물질의 상태는 상태이다

3) ( ) .

기체 상태는 입자 사이의 거리가 매우 입자의 운동이 매우 자유롭고 활발하다

4) ( ) .

다음 그림은 물질의 상태 변화와 입자 배열을 나타낸 것이다

2. .

입자 사이의 거리가 가까워지면서 부피가 줄어드는 상태 변화는 기체 1) ( ), ( ),

에서 고체로의 승화이다.

입자 사이의 거리가 멀어지면서 부피가 늘어나는 상태 변화는 고체에 2) ( ), ( ),

서 기체로의 승화이다.

(36)

02 중 학 교

활동지 1-2 물질의 상태변화 개념 정리 교사용( ) 학년 반 번 이름

( ) ( ) ( ) ( )

그림은 물질의 상태에 따른 입자 배열을 모형으로 나타낸 것이다

1. .

고체 상태는 입자들이

1) ( 규칙적으로 ) 배열되어 있다.

액체가 담는 그릇에 따라 모양이 변하지만 부피는 일정하고 흐르는 성질이 있는 까닭은 2)

고체 상태의 물질보다 입자가 ( 불규칙적으로 ) 배열되어 있기 때문이다. 입자 사이의 거리가 가장 가까운 물질의 상태는

3) ( 고체 ) 상태이다.

기체 상태는 입자 사이의 거리가 매우

4) ( 멀어 ) 입자의 운동이 매우 자유롭고 활발하다.

다음 그림은 물질의 상태 변화와 입자 배열을 나타낸 것이다

2. .

입자 사이의 거리가 가까워지면서 부피가 줄어드는 상태 변화는

1) ( 액화 ), ( 응고 ), 기체

에서 고체로의 승화이다.

입자 사이의 거리가 멀어지면서 부피가 늘어나는 상태 변화는

2) ( 융해 ), ( 기화 ), 고체에

서 기체로의 승화이다.

(37)

▶ 물질을 상태에 따 라 구분하고 예를 들어 말하도록 한 다.

▶ 물질의 상태와 특 징을 관련지어 표 현하며 입자모형을 통해 상태에 따른 특징을 비교하도록 한다.

▶ 물질의 상태변화에 따른 입자배열을 정리하며 우주식품 이 가져야할 특징 과 관련지어 생각 해보도록 한다.

(38)

02 중 학 교

활동지 1-3 우주 식품 만들기

미션 가정에 있는 식재료 중 하나를 선택해서 동결 건조 방식으로 우주 식품을 직 접 만들어 보자.

우주인들은 지구에서 멀리 떨어진 우주에서 오랫동안 먹고 마시고 생활합니다 그래서 . 장기간 상하지 않고 보존되도록 만들어야 하는데 음식을 건조시키고 얼리는 게 중요합, 니다 집에서 음식을 건조 동결하는 방법으로 우주 음식을 만들어 봅시다. , .

우리가 만든 우주 식품의 명칭과 그 이유를 써보자

1. .

우주식품 명칭 이유

내가 선택한 재료와 이유를 써보자

2. .

재료 이유

우주 식품 레시피 우주 식품 만드는 과정을 설명해 보자

3. : .

우주 식품 미식회 다름 모둠에서 만든 우주 식품 시식 및 품평회을 진행해보자

4. : .

우주 식품 명칭 맛 실용성 가능성

(39)

▶ 우주식품을 만드는 과정을 실험을 통 해 사진을 찍어 보 내도록 한다.

▶ 원격수업을 하는 경우 과제로 동결 건조식품을 만드는 과정을 직접 실험 하고 사진을 찍어 제출하도록 한다.

▶ 동결 건조한 식품 을 먹어보고 우주 식품을 만드는 과 정을 생각해보고 우주식품의 종류를 찾아보고 맛을 상 상해보고 실제로 실용화가 가능한지 생각해 정리해본다.

(40)

02 중 학 교

활동지 우주비행 2 FAQ 매뉴얼 만들기

내가 만들어 보고 싶은 주제를 선택하고 이유를 설명해 보자

1. FAQ .

주제 이유

이 주제에 대해 궁금한 점의 질문 개 만들어 보자

2. 10 .

번호 질 문

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

(41)

▶ 우주생활에 필요한 것들을 자유롭게 발표하도록 하고 그들을 그룹화 하 는 작업을 통해 필 요한 분야를 정리 해보면 좋다.

▶ 실생활과 우주생활 에서의 차이점을 비교해가며 질문분 야를 정리하도록 한다.

▶ 질문 분야에 대해 궁금증을 먼저 적 어보도록 한다 질. 문에 대한 답을 찾 는 과정을 개별적 으로 과제로 부여 한다. 원격수업이 이루어질 경우 탐 색을 통해 자신의 궁금증을 해결하도 록 할 수 있다.

▶ 새로운 분야에 대 해 탐색할 한글자 료 외에 다양한 번 역기를 통해 더 많 은 정보를 탐색할 수 있음을 제시하 고 자신이 사용한 번역기의 장단점도 기록하도록 한다.

(42)

02 중 학 교

활동지 우주비행 3 FAQ 챗봇 만들기 02 : 챗봇 제작하기

챗봇의 원리와 분류를 요약해서 정리해 보자

1. .

챗봇의 원리 챗봇의 분류

내가 만들어 보고 싶은 챗봇은 무엇이며 그 이유에 대해 설명해 보자

2. .

챗봇 주제 이유

우주비행에서 챗봇은 어떤 역할을 할 수 있는지에 대해 생각해 보자

3. .

챗봇 테스트 및 평가하기 4.

챗봇명 정확성 과학적 분석 활용가능성

(43)

▶ 원격수업을 운영할 경우 챗봇에 대해 탐색하도록 과제를 부여한다.

▶ 실생활에서 챗봇이 활용되는 다양한 분야를 예를 들어 제시하며 실제로 인 공 지 능서 비 스 가 우리 생활에 얼마 나 가까이에 있는 지 이해를 돕는다.

쇼핑 앱에서의 고 (

객들의 궁금증을 쉽게 해결할 수 있 는 예시를 공유하 면 챗봇을 친숙하 게 느낄 수 있다.)

▶ 챗봇이 정확한 정 보를 제공하기 위 해 정보의 정확성 과 과학적 분석이 필요함을 인지하고 데이터 셋을 작성 할 때 객관적 근거 를 들어 제시하도 록 안내한다.

(44)

02 중 학 교

활동지 4-1 나의 우주비행 FAQ 챗봇 캐릭터 디자인 학년 반 번 이름

( ) ( ) ( ) ( )

미션 내가 제작한 우주비행 챗봇을 대표할 캐릭터를 디자인해보자.

우주식품 우주복 건강관리 우주생활공간

( / / / )

나의 챗봇이 사람 의 모습을 하고 있다면 모습을 상상하며 간략히 스케치 해보자

1. ‘ ’ ? 2.

챗봇 이름

내가 설정한 챗봇의 말투

챗봇의 성격

내가 제작한 챗봇의 질문 답변과 -

연계하여 챗봇이 보일 표정

챗봇의 외형 성별 헤어스 ( /

타일 옷차림 / 등)

(45)

▶ 실제 우주탐사를 떠났을 때 정보를 알려주는 우주선 안의 챗봇을 가상 으로 만난다는 상 황을 상상하며 이 미지를 구체화 한 다

▶ 제패토 어플의 표 정 인식 기능을 체 험해보고 챗봇의 성격과 표정 얼굴 , 이미지를 스케치해 본다.

▶ 제패토 어플에서 제공하는 외형 이 미지를 먼저 탐색 한 후에 스케치 하 는 것이 제작할 때 더 효과적이다.

(46)

02 중 학 교

활동지 4-2 나의 우주비행 FAQ 챗봇 캐릭터 디자인 학년 반 번 이름

( ) ( ) ( ) ( )

미션 내가 제작한 우주비행 챗봇을 대표할 캐릭터를 디자인해보자 우주식품 우주복 건강관리 우주생활공간

( / / / )

단비챗봇의 프로필 캐릭터는 어떤 모습일까 모습을 상상하며 간략히 스케치 해보자

1. ? 2.

챗봇 이름

챗봇이 대표하는 상징

챗봇의 성격

내가 제작한 챗봇의 질문 답변과 -

연계하여 챗봇이 보일 표정

챗봇의 외형적 특징

(47)

▶ 과학시간에 단비챗 봇에 업데이트 한 우주 정보에 관한 내용들을 떠올리며 캐릭터를 스케치한 다.

▶ 우주 정보를 담는 챗봇의 프로필이라 는 점에 유의하여 친근하면서도 상징 성이 드러난 캐릭 터를 스케치한다.

▶ 자동채색 프로그램 을 활용하기 때문 에 글씨 없이 선명 한 드로잉 선으로 스케치를 완성한다.

(48)

02 중 학 교

참고자료 1. MARS-500과 우리의 우주 식품

사진 : ©NASA

은 러시아가 오는 년 화성 유인 탐사를 목표로 준비 중인 화성 탐사 모의

‘MARS-500’ 2030

실험 이 프로젝트는 지상에 화성 탐사 우주선과 화성 표면을 모사한 밀폐 시설을 짓고. , 6 명의 우주인이 520일간 격리돼 독립적으로 생활하는 방식을 채택하고 있다.

여기에는 러시아와 EU, 아시아 및 아프리카 등 다국적으로 선발될 예정인 우주인 명이 6 참여하는데 개의 모듈로 이뤄진 밀폐시설에서 총 5 520일간 임무를 수행할 예정으로 식사 문제는 이번에도 만만치 않은 사안.

그러나 우리가 만든 우주식이 이번에도 해결사로 나섰다 이 우주식은 화성탐사 . 270일 후 귀환 비행할 때, 120일 동안 메뉴에 반영돼 우주인들에게 제공된다 이미 예비 선발된 러. 시아와 유럽우주인 11명에게 취식시험 및 관능평가를 실시한 결과, 10종 모두 기호도에서 비교적 좋은 평가를 받은 것으로 나타났다.

식품연 개발자들은 볶음김치의 경우 생김치의 발효취와 맵고 자극적인 느낌을 줄이고 약“ , , 간 달짝지근하고 고소한 맛으로 김치 고유의 맛을 부드럽게 변화시켜 누구나 맛있게 먹을 수 있도록 제조했다 고 밝혔다” . 나머지 식품들도 한국인 특유의 매운맛과 짠맛을 감소시 키고 단맛을 증가시킨 부드러운 향미로 외국인도 쉽게 먹을 수 있도록 제조했다는 것이 , 식품연의 설명 러시아 전문가들은 아직 고추장과 볶음김치의 매운 맛에 적응이 되지 않. “ 은 우주인들이 있지만 이런 자극적인 맛은 장기간의 우주여행을 하는 우주인들의 입맛을 돋우는 좋은 식품이 될 것으로 예상한다 고 평가했다.” .

식품연에 따르면 전 세계 각국에서 현재까지 개발된 우주식품의 종류는 총 400 . 종 화성탐 사에서 새롭게 채택된 우리 고유의 우주식품을 더하면 무려 420여종에 이른다 금강산도 . “ 식후경 이란 우리 옛말은 우주에서도 그대로 통용되는 말인 것이다” .

출처

| : https://qrgo.page.link/cWgCY

(49)

참고자료 2. AI 챗봇이란 무엇인가 챗봇이란

[ ]

챗봇(chatbot) 혹은 챗터봇(Chatterbot)은 음성이나 문자를 통한 인간과의 대화를 통해서 특정한 작업을 수행하도록 제작된 컴퓨터 프로그램이다. 토크봇(talkbot), 채터박스

혹은 그냥 봇 라고도 한다 (chatterbox) (bot) .

봇 네트워크에서 작동하는 자동화 프로그램:

•

챗봇 인간의 언어를 사용해 커뮤니케이션하는 봇:

•

인공지능 비서 사용자를 위해 다양한 업무나 서비스를 수행하는 봇 AI Assistant( ):

•

챗봇 인공지능 기술 자연어 처리

[ : ]

챗봇을 만들기 위해 다양한 인공지능 기술을 사용할 수 있다 가장 포괄적으로 쓰이는 인. 공지능 분야는 자연어처리(NLP)와 의사결정과정(Decision making)이다 자연어처리 부분은 . 사람의 언어를 이해 의도를 파악하고 사람의 언어로 대답하는 부분이다 이 부분의 고도, , . 화에 따라 챗봇의 대화가 얼마나 자연스러운지가 결정되고 많은 사람들이 이 부분에 가장 관심이 많지만 그 성능은 아직 대중의 기대보다는 못 미친다 의사결정과정은 봇에 어떤 , . 질문이 들어왔을 때 어떻게 처리하는 것이 확률적으로 더 낫다라고 판단하는 부분이다.

출처

| : https://brunch.co.kr/@gentlepie/15

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02 중 학 교

참고자료 3. AI 챗봇을 이해하기 위한 용어 가지 10 자연어

1) : 인간이 의사소통 시 사용하는 말 반대개념 기계가 알아듣는 말 기계어 코드( : , , ) 예 라디오 좀 켜줘 반대되는 표현] ( : intent- #turn_on, entity- @appliance: radio)

자연어 처리

2) (NLU: Natural Language Understanding) 사람이 한 말 혹은 적은 문장 : / 단락 글을 이해 하는 것 말하는 사람의 의도와 의도 안에 사용된 주요키워드를 파악해 내/ “ ” . 는 것

자연어처리 엔진

3) : 자연어처리를 할 수 있게 만들어주는 프로그램 혹은 툴

음성 이미지 등 인공지능 엔진은 종류가 다양한 데 자연어 처리 엔진은 그 중 하나다, , . 에도 여러 개의 인공지능 엔진이 있다 그중에 자연어 처리 그 자연어 처리 중 대

Watson . ,

화 처리와 관련된 엔진은 Conversation이다 마찬가지로 카카오 의 다양한 인공지능 엔진 . ' i' 중 대화처리 엔진이 따로 있다.

예: Watson 컨버세이션 (Conversation), MS Luis, 네이버 클로바의 Conversation, 카카오 카카오 의 대화 엔진 단비 마인즈랩 i , , maum.ai 등

인텐트

4) (Intent) 자연어로 이야기했을 때 말하는 사람의 발화 의도 : , . 예 소리가 너무 작아 ] → 인텐트 볼륨 높여라: (#Turn_up)

대화 문장 말뭉치

5) , (Utterance) : 인텐트를 표현하는 다양한 예시 문장들로 인공지능을 , 학습시키기 위한 교육자료 예제집 라 할 수 있다 동일한 의미의 다양한 문장( ) . (Utterance)을 대화엔진에 입력하고 학습시켜야 다양한 표현에도 정확한 의도를 파악할수 있게 된다.

예 볼륨을 높여라] (#Turn_up)의 대화문장들(Utterance)

- 소리 좀 키워줘 소리가 작은데/ ?/ 볼륨 높여 잘 안 들리니까 소리 좀 키워주면 참 좋겠/ 다.

엔티티 구성요소

6) , (Entity) 문장에 들어가는 구성 요소들 주로 명사 형태: . . 예 라디오 소리 조금만 키워줘]

라디오 - Entity @appliance :

볼륨 - Entity @feature:

조금

- Entity @number : (volume:1)

시나리오

7) (Scenario) 미리 설계된 대화의 흐름: 예 사용자가 배송상황을 알려달라고 할 때의 시나리오 ]

일단 알았다고 대답 송장번호를 알려달라고 문의 송장번호를 모른다 하면 로

• → → ①

그인으로 연결 ② 송장번호 안다고 하면 송장번호에 맞춰 배송상황 노출 or 틀린 송장번

(51)

호일 경우

슬롯 채우기

8) (Slot Filling) 몇 개의 정보를 알아내야 답을 줄 수 있을 때 그 몇 개의 정: 보(Slot)를 다 채워 넣는(Filling) 것으로 모든 슬롯이 다 채워질 때까지 질문한다, .

예 유저가 날씨 알려줘 라고 질문할 때는 개의 슬롯을 채워야 답변을 줄 수 있다] ' ' 3 . 위치 어디의 날씨( ) + 시간 오늘 내일 다음 주 날씨( ? ? ?) + 날씨 항목 온도 습도( ? ?

① ② ③

비 오는지 아니면 전체 다 알려달라는 건지? )

스몰토크

9) (Smalltalk) 일상적 대화 사교적 커뮤니케이션을 위한 대화들 : . 예 너는 어디서 사니 나 배고프다 너 결혼했니 등] ? . ?

자연어 생성

10) (NLG : Natural Language Generation) 아예 생성하는 법과 일정한 규칙: 에 맞게 만들어 내는 방법이 있다.

예] TV 가격 문의가 들어올 때 자연어 생성을 한다면 가지 방법을 쓸 수 있다2 . 인공지능에서 알아서 자기 맘대로 생성하게 함

①

규칙에 맞게 요청하신 " '@TV종류 는 ' '@DB에서 불러온 가격 원입니다 라고 만들어 냄' ."

②

나는 오늘 피자주문 챗봇을 만들었다.

우선 질문의도 인텐트 를 파악하기 위해 페퍼로니 피자 주문하고 싶어요, ( ) " ". "지금 주문되나요?" 등 의 대화문장(Utterance)을 만들어서 인공지능 서비스 왓슨의 자연어처리 엔진 중에 대화엔진인 ,

안에 넣고 학습시켰다 여개의 를 넣었더니 대충 알아듣는 느낌이다

Conversation . 50 Utterance .

피자배달 주문을 위해서는 피자종류 ① ② 주소 전화번호가 필요해서 챗봇에서 질문을 통해 이 ③ , 세 가지 부분을 알아내면 주문을 완료하는 슬롯 채우기 방식으로 제작했다.

주문이 끝났을 때는 고객 이름 이 주문하신 피자종류 를 주소 로 배달해드리겠습니다 라고 자연"[ ] [ ] [ ] "

어 생성을 통해 답변하게 만들었다.

고객이 메뉴를 조회하는 과정은 시나리오로 만들었다 피자 종류 조회 . → 사이드 메뉴 조회 → 음 료 종류 조회 → 주문 권유 의 순서다.

주문 챗봇이지만 간혹 사람들이 이름이 뭐냐 어디서 사냐 등을 물어봐서 이런 스몰토크 들은 유, , ' ' 형별로 정리해서 준비했다.

(52)

02 중 학 교

참고자료 4 AI 챗봇을 만들기 위한 모델AI

검색 모델

[ (RETRIEVAL-BASED MODEL)]

검색 모델 (Retrieval-based model)은 유저의 질문내용과 대화의 문맥에 기반에서 의도를 파악하고 적절한 응답을 고르는 검색하는 방식을 말한다 이 모델은 새로운 텍스트를 - - . 생성하지 않으며 미리 만들어진 답변에서 답을 고르는 방식이다, .

- 방법 필요한 질문과 답변 쌍을 필요한 만큼 만들고 다른 방식으로 물어봐도 동일한 의: , 도면 동일하게 답할 수 있도록 질문을 유사하게 복제해서 머신러닝 한다 학습 효율을 . 높이기 위해 유사 질문 제네레이터(Training set generator)을 쓰기도 한다 답변은 복제. 할 필요가 없다 여기에 쓰이는 인공지능은 유저가 애매하게 물어봐도 질문의 의도를 . , 제대로 이해하게 하는 데 사용된다 기계가 자연어로 된 인간 질문의 의도를 파악하는 . ( 게 아직도 너무나 어렵다)

- 장점 답변의 내용이 정확하다 문법에 안 맞는 답변을 하지 않는다: . .

- 단점 미리 준비된 : Q&A 세트에서 응답하기 때문에 준비되지 않은 것에는 답변하지 못 한다.

- 주 활용 범위 검색 모델은 답변이 정확해야 하는 챗봇에서 사용된다 대부분의 기업은 : . 이 모델을 쓴다고 생각해도 무방하다.

02 개월간의 인공지능과의 동거 8

Contents

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중 학 교 차시구성계획

■

02

중 학 교

프로그램명 개월간의 인공지능과의 동거 : 8

1 주제 개요

2 학습 목표

▎내용 목표

▎과정 목표

▎창의적 사고기능 및 태도 목표

02

중 학 교

3 STEAM 과목 요소

▎ S : 우주과학

▎ T, E : 첨단기술 인공지능 ( )

▎ A : 체험 감상 ,

4 차시구성 계획

준거틀 구성계획

| STEAM

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중 학 교 프로그램 내용

|

5 차시별 교수 학습 과정

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중 학 교

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중 학 교

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중 학 교

6 미디어 콘텐츠 개발 활용 계획 ‧

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중 학 교

7 평가계획

수행 관찰 평가 기준표 ,

수행 관찰 평가 기록지 ,

학생 자기 동료 평가 기준표 /

학교생활기록부 기재 예시

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중 학 교

8 학습내용

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중 학 교

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중 학 교

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