[논문]인공지능 도구 활용 초등 저학년 놀이 중심 한글교육 프로그램 개발

송정범

doi:10.14702/jpee.2020.301

초록
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근래 다문화가족의 급증 및 코로나-19로 인한 원격수업 등 비대면교육의 지속으로 초등 저학년의 교육격차가 발생하고 있다는 우려가 있다. 특히, 초등 저학년에서는 우리 말을 읽고, 쓰고, 듣고, 말하는 능력이 정착이 되어야 한다는 점에서 중요성이 부각되고 있다. 따라서 이 연구에서는 최근 관심도가 높은 인공지능 도구를 활용함으로써 이해도를 높이고, 놀이를 통하여 흥미롭게 한글교육을 할 수 있는 콘텐츠를 개발하였다. 앞으로 인공지능 도구들이 초등 저학년 교과교육에서 활용할 수 있는 다양한 시도가 필요하다.

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There are concerns that the recent surge in multicultural families and the continuation of non-face-to-face education, such as remote classes caused by COVID-19, are causing educational gaps among lower grades in elementary school. In particular, the importance of reading, writing and listening to o...

There are concerns that the recent surge in multicultural families and the continuation of non-face-to-face education, such as remote classes caused by COVID-19, are causing educational gaps among lower grades in elementary school. In particular, the importance of reading, writing and listening to our language should be established in lower grades of elementary school. Therefore, the research has recently developed contents that can enhance understanding by utilizing highly interested artificial intelligence tools and provide interesting Korean language education through play. In the future, there will be various attempts for artificial intelligence tools to be used in lower-grade elementary school education.

주제어

표/그림 (10)

그림 그림 1. 엔트리와 호환 가능한 하드웨어 목록 Fig. 1. A list of hardware compatible with an entry.
그림 그림 2. 끝말잇기 낱말 데이터 불러오기 Fig. 2. Calling up word data for a word chain game.
그림 그림 3. 끝말잇기 게임 실행 화면(음성입력) Fig. 3. Word chain game start screen.
그림 그림 4. 컴퓨터가 랜덤하게 낱말을 출력하는 화면 Fig. 4. Word input screen of word chain game program.
그림 그림 5. 컴퓨터와 학습자의 끝말잇기 기록 화면 Fig. 5. The screen on which the computer randomly outputs words.
그림 그림 6. 컴퓨터와 학습자의 끝말잇기 기록 화면 Fig. 6. The screen on which the computer randomly outputs words.
그림 그림 7. 끝말잇기 게임 프로그램 코딩 자료 Fig. 7. Word chain game program coding content.
표 표 1. 교수 · 학습과정안의 개요 Table 1. Overview of the teaching and learning process
표 표 2. 교수 · 학습과정안의 실제 Table 2. Actuality in the teaching and learning process
표 표 2. 계속 Table 2. Continued

AI 본문요약
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문제 정의

하지만, 연구 진행중인 새로운 교육과정에서도 인공지능교육은 초등학교 5~6학년에 도입될 가능성이 높아, 초등 저학년 대상 인공지능교육에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 인공지능 기술을 활용하여 가정에서 혼자서도 즐길 수 있는 끝말잇기 게임을 개발하였다. 이 프로그램은 초등학교 저학년에서 필수적으로 학습해야 할 한글교육 시수내에서 활용이 가능하고, 가정에서 자기주도적으로 활용이 가능하며, 고학년 인공지능교육과 연계성이 높은 교육용 프로그래밍 언어인 엔트리의 인공지능 관련 블록을 활용하여 개발하였다.
이 연구에서는 엔트리 교육적 도구를 활용한 초등학교 저학년 한글교육을 위한 끝말잇기 프로그램을 개발하였다. 끝말잇기 프로그램에 활용된 낱말은 국립국어원 한국어 학습용 어휘를 활용하여 엑셀을 제작하고 이를 그림 2와 같이 엔트리의 데이터분석으로 이를 불러와서 사용하였다.
이 연구에서는 초등학교 2학년 국어교과에 있는 ‘말의 재미를 찾아서’ 라는 단원과 연계한 교육용 프로그래밍 언어인 엔트리를 활용한 끝말잇기 프로그램을 개발하였다. 교육 과정상의 성취기준은 ‘여러가지 말놀이를 통해 말의 재미를 느낀다’ 이다.

제안 방법

교육 과정상의 성취기준은 ‘여러가지 말놀이를 통해 말의 재미를 느낀다’ 이다. 따라서 이 연구에서는 초등학교 저학년에 친숙한 ‘시장에 가면’ 등의 여러가지 말놀이를 친구들과 한 후 인공지능과 끝말잇기 놀이를 하는 과정으로 교육 내용을 설계하였으며, 교사들이 바로 활용할 수 있는 교수·학습과정안을 제시하였다. 교수·학습과정안의 개요는 표 1과 같으며, 실 제적인 교수학습과정안의 내용은 표 2와 같다.
초등 저학년 한글 교육에서 지도해야 할 낱말에 대한 목록은 제공되고 있지는 않지만, 국어교과 교육과정 해설서에서는 초등학교 1학년에서는 받침이 없는 낱말, 2학년 1학기는 홑받침이 있는 낱말, 2학년 2학기는 겹받침이 있는 낱말을 지도하는 것을 원칙으로 하고 있다[9]. 따라서, 이 연구의 끝말잇기 프로그램에 바탕이 되는 낱말의 경우도 이러한 학년성의 차이를 바탕으로 1, 2학년 교과서에 제시된 텍스트를 분석하여 낱말을 도출하였다.
이 연구에서는 최근 엔트리에서 제공하고 있는 데이터분석과 인공지능 관련 블록을 활용하여 초등학교 저학년에게친숙한 끝말잇기 놀이를 구현하였다. 엔트리를 활용한 끝말잇기 놀이 프로그램은 컴퓨터를 활용하지 못하는 학생들도활용할 수 있도록 학생들의 음성을 인식하여 텍스트로 변환하며, 텍스트를 음성으로 전환하여 학생들이 쉽고 흥미롭게한글교육을 할 수 있도록 제공하였다.
따라서 이 연구에서는 인공지능 기술을 활용하여 가정에서 혼자서도 즐길 수 있는 끝말잇기 게임을 개발하였다. 이 프로그램은 초등학교 저학년에서 필수적으로 학습해야 할 한글교육 시수내에서 활용이 가능하고, 가정에서 자기주도적으로 활용이 가능하며, 고학년 인공지능교육과 연계성이 높은 교육용 프로그래밍 언어인 엔트리의 인공지능 관련 블록을 활용하여 개발하였다. 물론 이 프로그램이 다문화가정 학생과 한글 미해득 학습자를 위한 해결책을 제공할 수는 없을 것이다.
교수·학습과정안의 개요는 표 1과 같으며, 실 제적인 교수학습과정안의 내용은 표 2와 같다. 참고적으로이 프로그램은 초등학교 저학년에 모두 사용할 수는 있지만, 현행 초등학교 2학년 국어과 교육과정에 있는 말놀이와 연계한 내용을 담아 교수·학습과정안을 개발하였다.

대상 데이터

끝말잇기 프로그램에 활용된 낱말은 국립국어원 한국어 학습용 어휘를 활용하여 엑셀을 제작하고 이를 그림 2와 같이 엔트리의 데이터분석으로 이를 불러와서 사용하였다. 개발 초기에는 교사가 학생들이 불러주는 낱말을 프로그램에 키보드로 입력해주는 방식으로 게임을 진행하였으나, 음성인식기술을 활용하여 마이크를 연결하여 키보드 없이 끝말잇기를 게임을 진행할 수 있도록 수정하였으며 실행화면의 인터페이스는 그림 3과 같다.

성능/효과

셋째, 놀이 활동은 학습동기와 흥미 유발에 효과적이므로 학생이 적극적으로 참여하는 한글교육이 가능해진다. 넷째, 놀이 활동으로 듣기와 말하기, 읽기와 쓰기의 4가지 언어 기능이 총체적으로 발달시킬 수 있다. 다섯째, 자아존중감과 학습에 대한 긍정적인 태도 형성에 도움을 줄 수 있다.
넷째, 놀이 활동으로 듣기와 말하기, 읽기와 쓰기의 4가지 언어 기능이 총체적으로 발달시킬 수 있다. 다섯째, 자아존중감과 학습에 대한 긍정적인 태도 형성에 도움을 줄 수 있다. 위와 같이 저학년 한글교육에서 놀이의 방법적 적용은 다양한 효과가 있기에 한글교육을 함에 있어 놀이를 적극적으로 활용할 필요가 있다.
둘째, 언어발달 수준에 다른 학습자도 즐겁게 참여할 수 있다. 셋째, 놀이 활동은 학습동기와 흥미 유발에 효과적이므로 학생이 적극적으로 참여하는 한글교육이 가능해진다. 넷째, 놀이 활동으로 듣기와 말하기, 읽기와 쓰기의 4가지 언어 기능이 총체적으로 발달시킬 수 있다.

후속연구

마지막으로 정보교과에서는 수학과 영어교과와는 다르게 인공지능을 도구적으로 활용하기 보다는 인공지능 자체에 대한 이해와 이를 체험해보고 직접 만들어 보는 내용으로 콘텐츠가 구성되어 있다. 국내의 인공지능 관련 교육 콘텐츠 연구는 아직까지는 초기 단계이기 때문에 향후 다양한 교과에서 활용 가능한 콘텐츠가 개발될 필요가 있다.
물론 이 프로그램이 다문화가정 학생과 한글 미해득 학습자를 위한 해결책을 제공할 수는 없을 것이다. 그러나 한글교육에 대해 흥미도가 떨어져 있고 동기가 부족한 학생들의 자기주도적 학습을 도울 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다. 향후 개발한 프로그램을 초등학교 1~2학년 학생들에게 활용한 후 효과성을 검증할 필요가 있으며, 이를통해 지속적으로 수정·보완할 예정이다.
그러나 한글교육에 대해 흥미도가 떨어져 있고 동기가 부족한 학생들의 자기주도적 학습을 도울 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다. 향후 개발한 프로그램을 초등학교 1~2학년 학생들에게 활용한 후 효과성을 검증할 필요가 있으며, 이를통해 지속적으로 수정·보완할 예정이다.

참고문헌 (17)

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M. W. Yang, "The responsiveness of students with dyslexia to distance learning using the CAI Hangeul phonics program: Comparing students with dyslexia and struggling readers from multicultural backgrounds," The Journal of Elementary Education, vol. 33, no. 1, pp. 139-167, 2019.

상세보기
Ministry of Education, Revised Early Childhood Education Course, Ministry of Education, 2019.
K. S. Kim, D. H. Koo, S. B. Kim, S. H. Kim, Y. S. Kim, J. M. Kim, J. H, Kim, C. S. Kim, C. Kim, H. I. Kim, H. C. Kim, N. J. Park, J. H. Park, P. W. Park, I. S. Seo, J. Y. Seo, Y. H. Sung, T. O. Song, Y. J. Lee, J. H. Lee, J. S. Lee, H. A. Lee, H. O. Lee, S. J. Jun, Y. J. Jeon, Y. S. Jeong, I. K. Jeong, S. Y. Choi, J. W. Choi, and S. G. Han, "Development a standard curriculum model of next-generation software education," Journal of the Korean Association of information Education, vol. 24, no. 4, pp. 337-367, 2020.

원문보기 상세보기
H. S. Kim, S. J. Jun, S. Y. Choi, and S. A. Kim, "Development and application of education program on understanding artificial intelligence and social impact," The Journal of Korean Association of Computer Education, vol. 23, no. 2, pp. 21-29, 2020.

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J. R. Kim, "Analysis of textbook contents according to the 2015 revised elementary software education achievement standards," Journal of the Korean Association of information Education, vol. 23, no. 1, pp. 9-18, 2019.

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S. A. Lee and I. W. Lee, "A study on the application of the 2015 revised Korean language education curriculum: focusing on hangeul education in elementary school 1st and 2nd grade," Journal of Learner-Centered Curriculum and Instruction, vol. 19, no. 12, pp. 497-523, 2019.
Chungcheongnam-do Office of Education, Curriculum organization and operation guidelines, Chungcheongnam-do Office of Education, 2019.
Ministry of Education, Korean Language Curriculum. Notice No. 2015-74 of the Ministry of Education [Attachment 5], 2015.
H. Y. Chun and S. Y. Park, "The effect of STEAM-based unplugged play activities using robots on the improvement of children's creative and social personalities," Korean Journal of Childcare and Education, vol. 16 no. 5, pp. 1-26, 2020.

원문보기 상세보기
S. H. Yim, "The effects of the learning-by-playing program on elementary school children's sociality development," Master's Thesis of Kumoh Institute of Technology Graduate School of Education, 2007.
M. A. Lee, "(A) Study on development of play-centered hangul education program for the first grade students in elementary (school)," Master's Thesis of Daegu National University of Education, 2019.
S. J. Lee, "A study on play-oriented hangeul education in the elementary school," The Education of Korean Language and Literature, vol. 41, pp. 5-30, 2020.

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M. Y. Sung, M. S. Chang, Y. E. Chang, S. S. Kim, and H. N. Lee, "Development of mobile learning system for Korean language education for preschoolers in multicultural families," Multiculture & Peace, vol. 14, no. 1, pp. 116-133, 2020.
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