$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

인공지능을 활용한 맞춤형 수학학습 프로그램 개발
Developing Adaptive Math Learning Program Using Artificial Intelligence 원문보기

East Asian mathematical journal, v.36 no.2, 2020년, pp.273 - 289  

이지혜 (Ajou University) ,  허난 (Kyonggi University)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study introduces the process and results of developing an adaptive math learning program for self-directed learning. It presented the process and results of developing an adaptive math learning program that takes into account the level of learners using artificial intelligence. We wanted to get...

주제어

표/그림 (10)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 구체적으로 본 연구에서 맞춤형 학습을 위하여 인공지능 기술을 도입한 어플리케이션을 개발하고자 우선 인공지능의 교육에서의 활용 관점으로 문헌연구를 시작하였다. 또한, 본 연구에서 개발한 어플리케이션이 인공지능을 활용한 맞춤형 학습을 지향함에 따라 인공지능 및 맞춤형 학습과 관련한 선행연구도 함께 진행하였다.
  • 구체적으로 수학교육에 있어서 인공지능의 활용에 관한 선행연구들을 살펴보고 수학교육에 있어서 인공지능의 적용 및 활용에 대한 논의를 하였다. 또한 맞춤형 학습 프로그램 개발을 위해 기존에 개발된 수학학습용 어플리케이션을 조사하고 이를 분석하였으며 학생들을 대상으로 한 요구도 조사를 실시하여 그 결과를 개발 프로그램에 활용하였다.
  • 구체적으로 본 연구에서 맞춤형 학습을 위하여 인공지능 기술을 도입한 어플리케이션을 개발하고자 우선 인공지능의 교육에서의 활용 관점으로 문헌연구를 시작하였다. 또한, 본 연구에서 개발한 어플리케이션이 인공지능을 활용한 맞춤형 학습을 지향함에 따라 인공지능 및 맞춤형 학습과 관련한 선행연구도 함께 진행하였다.
  • 본 연구는 인공지능을 어플리케이션에 적용하여 학습자의 학습의 효율성을 높이고자 하였다. 교육 분야에서의 인공지능은 분석틀로 활용되고 있는 데이터 마이닝 및다양한 자동화 솔루션들과는 차별화되어 본 연구에서는 학습자의 주도적 학습과 학습자 수준에 맞는 맞춤형 학습 방식 및 개별화된 문제의 제공, 학습 문제의 자체적수준 변화 등의 AI적 요소를 적용하였다.
  • 본 연구에서는 스마트 기기를 활용하여 인공지능을 활용한 맞춤형 수학 학습 프로 그램 개발을 위하여 중학교 1학년 ‘문자와 식’ 단원에 대한 어플리케이션을 개발하는 과정과 절차를 소개하고 개발 어플리케이션의 구성과 특징을 소개하였다.
  • 본 연구에서는 인공지능을 활용한 맞춤형 수학학습 프로그램을 개발하기 위하여다음 [그림 1]과 같은 과정 및 절차로 진행하였다.
  • 이에 본 연구에서는 2015 개정 수학과 교육과정에 기반을 두고 학습자들이 효과적 으로 수학과 교육과정 내용의 과제가 학습자 수준에 따라 과제가 제공되어 학습자 스스로 효율적으로 학습할 수 있도록 해주는 인공지능을 활용한 맞춤형 수학학습 프로그램인 어플리케이션을 개발하는 과정과 그 결과에 대하여 살펴보고자 한다.

가설 설정

  • 둘째, 교육 평등을 위한 기반을 제공 할 것이다. 교육에서 소외감을 느끼는 사회소외계층의 학생들에게도 저비용으로 학생 개개인에게 맞춤형 학습을 제공하여 고른교육의 기회를 제공할 수 있다.
  • 본 연구에서 개발한 맞춤형 수학 학습 프로그램이 기대하는 잠재적 효과는 다음과같다. 첫째, 개별학습에서의 교육의 순기능 역할을 할 것이다. 학습자에 따른 성취도진단 및 처방을 통해 스스로 학습 하는 체제를 갖출 수 있을 것이며, 지식을 재구성할 수 있는 교수·학습 방법과 창의적 문제 해결과 과정 중심의 개별화된 학습이 가능 하며, 교육체제의 유연성이 강화되고 개인의 선호 및 수준과 관련된 적응 학습을 구현할 수 있을 것이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수학 교과의 문제점은 무엇인가? 수학 교과는 선행 학습 내용의 한 부분이라도 이해하지 못하면 이후 내용을 이해하는 것이 거의 불가능한 학습내용의 뚜렷한 위계구조(hierarchical structure)를 가지고 있기 때문에 맞춤형 학습이 필요한 분야인데, 개별화의 실패로 수학포기자 현상이지속적으로 발생하는 등 학교 수학교육은 큰 어려움을 겪고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 인공지능을 통해 학습 상태를 진단하고 학습 경로를 안내하는 자기주도학습 시스템이 시도되고 있다(김광진, 한재성, 2017).
마타수학이란 무엇인가? 대표적으로 마타수학, MATHia X, iTalk2Learn 등을 들 수 있다. 마타수학은 빅데이터와 자체 개발한 인공지능 알고리즘을 이용하여 학생의 학습 결과에서 정·오답을 분석하고 학생의 취약점을 찾아 이를 처방하기 위하여 맞춤형 학습 경로를 추천하고 문제를 제공해주는 수학학습 프로그램이다. MATHia X는 학생들이 온라인으로 학습한 과정을 분석하여 적절한 문제를 제공한다.
World Economy Forum은 학생들이 변화하는 환경에 대처하기 위한 인성 자질로 무엇을 선정하였는가? World Economy Forum(2016)은 미래사회에 필요한 기술로 16가지 요소를 언급하고 있다. 그 중에서 학생들이 변화하는 환경에 대처하기 위한 인성 자질로 창의성, 주도성, 일관성 및 도전정신, 적응력, 리더십, 과학 및 문화를 선정하였다. 또한, 최상덕(2015)은 21세기 사회에서 요구되는 학교교육에 대하여 학교 학습에 대한 긍정적태도, 학습 동기의 자극, 몰입의 즐거움 경험, 자기주도적 학습 능력 함양 등이 중요 하다고 하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (20)

  1. 교육과학기술부. 인공지능 시스템 교육추진 전략, 보도자료(2011. 06.29). 

  2. 김광진, 한재성. 4차 산업혁명과 수학 교육. 한국멀티미디어학회지, 21(4), 33-38(2017). 

  3. 김미령, 정경영, 노지화. 수업활동 기반 협력적 인공지능 수학교사 개발에 대한 고찰. East Asian Mathematics Journal, 35(4), 507-528(2019). 

  4. 김부미. 우리나라의 ICT환경 기반 수학 학습 현황 분석. 교과교육학연구, 16(3), 657-687(2012). 

  5. 김부미. 모바일 기반 수학 학습 어플리케이션 개발 및 활용 방안. 학교수학, 19(3), 593-615(2017). 

  6. 김성식. 인공지능 기법. 서울:홍릉과학출판사. (1996). 

  7. 김영록, 정미현, 김재현. 스마트기기의 교육적 이용 실태 및 활용 방안 연구. 인터넷정보학회논문지, 14(3), 47-55 (2013). 

  8. 김용권. 학교에서의 컴퓨터 도입과 활용방안 연구. 한국교육개발원 RR 87-31(1987). 

  9. 김윤아, 유제일, 신재홍. 스마트 교육환경에서 함수학습을 위한 어플리케이션 개발. 학습자중심교과교육연구, 15(10), 333-352(2015). 

  10. 김홍겸, 박창수, 정시훈, 고호경. 미래교육에서의 인간 교사와 인공지능 교사의 상호 보완적 관계에 대한 소고. 교육문화연구, 24(6), 189-207(2018). 

  11. 김화경, 계보경, 이지윤, 임완철, 최인영. 지능정보기술을 활용한 수학교육 변화 방안 연구, 한국과학창의재단(2018). 

  12. 이지혜, 허난. 수학교육의 변화와 인공지능과의 연관성 탐색. 수학교육논문집, 32(1), 509-522(2018). 

  13. 이지혜, 허난. 웹 또는 어플리케이션 활용 수학 학습 프로그램 구성에 대한 요구도 분석. East Asian Mathematical Journal, 35(2), 199-216(2019). 

  14. 조은순. 교육공학 관점에서 보는 미래 교육환경. 교육공학연구, 31(3), 687-708(2015). 

  15. 최상덕. 미래 인재 양성을 위한 핵심역량 교육 및 혁신적 학습생태계 구축(II). 한국교육개발원 연구보고 RR 2014-16(2015). 

  16. 허희옥, 양은주, 김다원, 문용선, 최종근. 인공지능 시대의 인간 지능과 학습. 교육철학연구, 39(1), 101-132(2013). 

  17. 홍정민. 4차 산업혁명 시대의 미래 교육, 에듀테크. 서울: 책밥. (2017). 

  18. World Economic Forum. New Vision for Education: Fostering Social and Emotion al Learning Through Technology. (2016). 

  19. Golinkoff, R, M., & Hirsh-Pasek, K.. 최고의 교육(김선아 역). 서울: 예문아카이브. (2018). 

  20. Harari, Y.. 21세기를 위한 21가지 제언: 더 나은 오늘은 어떻게 가능한가(전병근 역). 서울: 김영사. (2018). 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로