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딥러닝 개념을 위한 인공지능 교육 프로그램

AI Education Programs for Deep-Learning Concepts

정보교육학회논문지 = Journal of the Korean Association of Information Education, v.23 no.6, 2019년, pp.583 - 590  

류미영 (경인교육대학교 컴퓨터교육과) ,  한선관 (경인교육대학교 컴퓨터교육과)

초록
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본 연구는 초등학생의 딥러닝 개념 학습을 위한 교육 프로그램을 개발하는 것이다. 교육 프로그램의 모델은 CT요소 중심 모델을 토대로 딥러닝 교수학습모델을 개발하였다. 개발한 프로그램의 주제는 인공지능의 이미지 인식 CNN알고리즘으로 정하고, 9개 차시 교육프로그램을 개발하였다. 프로그램은 6학년을 대상으로 2주간에 걸쳐 적용을 하였다. 프로그램에 대한 학습 적합도 검사는 전문가 타당도 분석 결과로 CVR이 타당하게 나왔다. 학습자 수준 적합도와 교사 지도 수준의 적합도 문항의 경우 .80이하로 나타났으며 .96이 넘은 학습 환경과 매체의 적합도 문항에서는 높게 나타났다. 학생들의 만족도 분석 결과 학습의 이해도와 유익성, 흥미도, 학습자료 등에 대해서 평균 4.0이상을 보여 긍정적인 평가를 하여 본 연구의 가치를 확인할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to develop an educational program for learning deep learning concepts for elementary school students. The model of education program was developed the deep-learning teaching method based on CT element-oriented teaching and learning model. The subject of the developed pro...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 8~9차시 일반화 단계에서는 이러한 이미지 인식 알고리즘이 실제 사용되고 있는 사례를 살펴보고, 이 알고리즘을 어떤 문제에 해결하면 좋을지에 대한 아이디 어를 창의적으로 생각해보도록 하였다. 그리고 이미지 인식 기술이 인간의 삶에 미치는 영향을 긍정적, 부정적인 면으로 나누어 살펴보게 함으로써 가치에 대한 일반화가 이루어질 수 있도록 하였다. 마지막으로 이와 관련한 직업군과 진로를 탐색할 수 있는 시간을 마련하였다.
  • 인공지능 역시 컴퓨터 과학의 한 분야이므로 컴퓨터 과학에 대한 이해 없이 인공지능을 이해하기란 매우 어렵다. 또한 그 과정에서 요구되는 사고력의 핵심은 바로 컴퓨팅 사고이므로 이를 바탕으로 한 프로그램의 개발에 중점을 두었다.
  • 이에 본 연구에서는 인공지능 중 딥러닝의 개념을 학습하기 위한 교육 프로그램을 개발하였다. 전문가들의 논의로 ‘딥러닝 문제해결학습 모델’을 기존의 ‘CT요소 중심모델[11]’을 보완하여 설계하고, 그에 따라 9차시의 교육 프로그램을 개발하였다.
  • 이에 본 연구에서는 인공지능의 개념 중 딥러닝개념을 이해하기 위한 교육 프로그램을 개발하여 인공지능을 위한 교육의 방향을 제시하고자 한다.
  • 감각차단법이란 한선관 이 개발한 인공지능 학습 방법으로 사람이 세상을 인식하는 다양한 감각(시각, 청각, 촉각 등)의 일부를 차단한 상태에서 뇌의 인지처리과정을 스스로 느끼는 메타인지방법 이다[17]. 즉, 눈과 귀가 없는 컴퓨터가 0과 1로 구성된 이진자료를 입력받아 처리하여 출력하는 경험을 해보도록 하는 것이다. 이를 통해 인간과 컴퓨터의 차이를 알게 되고, 휴리스틱적인 접근 방법에 대해 이해하게 된다.
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참고문헌 (19)

  1. AI for Kids. (2019). Retrieved November, 2019. https://www.aisingapore.org/industryinnovation/ai4k. 

  2. AI4ALL. (2019). Retrieved November 18, 2019. from http://ai-4-all.org. 

  3. AI4children. (2019). Retrieved November 18, 2019. from https://www.ai4children.org. 

  4. Borge. N. (2016), White paper - Artificial Intelligence to Improve Education Learning Challenges, International Journal Of Advanced Engineering & Innovative Technology, 2(6), 10-13. 

  5. China AI Textbook. (2018). Retrieved November 18, 2019. from https://item.jd.com/12347925.html 

  6. CSTA(2019). K-12 Guidelines for Artificial Intelligence:What Students Should Know.AI4K12 https://github.com/touretzkyds/ai4k12/wiki/Resource-Directory 

  7. Francesc. P,, Miguel. S., Axel. R. & Paula. V. (2019). Artificial intelligence in education: challenges and opportunities for sustainable development. Unesco Report for Education 2030. 

  8. Holmes. W., Bialik. M. & Fadel. C. (2019), Artificial Intelligence In Education Promises and Implications for Teaching and Learning. The Center for Curriculum Redesign Report. 

  9. House of Lords. (2018). AI in the UK: ready, willing and able?. Select Committee on Artificial Intelligence. 

  10. J. S. Kim, N. J. Park.(2019). Development of a board game-based gamification learning model for training on the principles of artificial intelligence learning in elementary courses. Journal of The Korean Association of Information Education, 23(3), 229-235. 

  11. J. S. Kim, S. K. Han, S. H. Kim, S. W. Jung, J. M. Yang, E. D. Jang, J. N. Kim (2016), Study on Development of Teaching and Learning Model for Software Education, Korea Education Development Institute & KERIS Research Report CR 2015-35. 

  12. K. S. Kim., Y. G.. Park. (2017). A Development and Application of the teaching and learning model of Artificial Intelligence Education for Elementary Student. Journal of The Korean Association of Information Education, 21(1), 137-147. 

  13. M. Y. Choi, T. W. Lee (2019). The status of Artificial Intelligence in education and Prediction of change in roles of teacher and school. The Korean Association of Computer Education, 23(2), 85-88. 

  14. M. Y. Ryu, S. K. Han (2017), Image of Artificial Intelligence of Elementary Students by using Semantic Differential Scale, Journal of The Korean Association of Information Education, 21(5), 527-535. 

  15. M. Y. Ryu, S. K. Han (2018), The Educational Perception on Artificial Intelligence by Elementary School Teachers, Journal of The Korean Association of Information Education, 22(3), 317-324. 

  16. S. H.. Kim, S. H. Kim, H. C. Kim (2019). Analysis of International Educational Trends and Learning Tools for Artificial Intelligence Education. The Korean Association of Computer Education, 23(2), 25-28. 

  17. S. K. Han (2010), Teaching Strategy of Intelligent Systems Course with Unplugged Computing, 2010 Fall Proceeding of Korea Intelligent Information System Society, 1(1), 250-255. 

  18. S. Popenici, S. Kerr (2017), Exploring the impact of artificial intelligence on teaching and learning in higher education. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, 12(22), 1-13. 

  19. Y. J. Jang. (2019). Development of unplugged education program for elementary school AI classes. Master Thesis. Seoul National University of Education. 

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