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마이크로비트를 활용한 지도학습 중심의 머신러닝 교육 프로그램의 개발과 적용

Development and application of supervised learning-centered machine learning education program using micro:bit

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다가오는 지능정보사회의 핵심이 될 인공지능(AI) 교육의 필요성이 대두되면서, 국가적 차원에서도 교육과정에 인공지능 관련 내용을 포함하는 등 관심을 집중시키고 있다. 본 연구에서는 지도학습 중심의 머신러닝을 통해 생활 속 문제를 해결하는 과정에서 학생들의 창의적 문제해결력을 신장시키기 위해 PASPA 교육 프로그램을 제시하였으며, 학습의 효과를 높이기 위해 피지컬 컴퓨팅 도구인 마이크로비트(Micro:bit)를 활용하였다. PASPA 교육 프로그램에 적용된 교수 학습 과정은 문제 인식(Problem Recoginition), 해결 방법 논의(Argument), 데이터 기준 세우기(Setting data standard), 프로그래밍(Programming), 적용 및 평가(Application and evaluation)의 5단계로 이루어진다. 본 교육 프로그램을 학생들에게 적용한 결과 창의적 문제해결력의 향상을 확인할 수 있었으며, 세부 영역에서는 특정 영역의 지식·사고, 비판적·논리적 사고 영역에서 유의한 차이를 보임이 확인되었다.

Abstract

As the need for artificial intelligence (AI) education, which will become the core of the upcoming intelligent information society rises, the national level is also focusing attention by including artificial intelligence-related content in the curriculum. In this study, the PASPA education program was presented to enhance students' creative problem-solving ability in the process of solving problems in daily life through supervised machine learning. And Micro:bit, a physical computing tool, was used to enhance the learning effect. The teaching and learning process applied to the PASPA education program consists of five steps: Problem Recoginition, Argument, Setting data standard, Programming, Application and evaluation. As a result of applying this educational program to students, it was confirmed that the creative problem-solving ability improved, and it was confirmed that there was a significant difference in knowledge and thinking in specific areas and critical and logical thinking in detailed areas.

참고문헌 (23)

  1. "The Fourth Industrial Revolution" (2015)[URL]
  2. Cunningham P, "Machine Learning Techniques for Multimedia. Cognitive Technologies" (2008), Springer
  3. Ministry of Eucation, "Practical Information Department Curriculum (No. 2015-74)", ~ (2020)
  4. 강동완, "마이크로비트를 활용한 알고리즘 기반 SW교육이 초등학생 창의성에 미치는 효과", 정보교육학회논문지, 22(2), pp.285~295 (2018), 한국정보교육학회
  5. 서영호, "창의성과 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 디자인 사고 적용 피지컬 컴퓨팅 프로그램 개발 및 적용: 마이크로비트를 중심으로", 정보교육학회논문지, 25(2), pp.377~385 (2021), 한국정보교육학회[DOI]
  6. 구덕회, "마이크로비트 기반의 창의 컴퓨팅 교육 프로그램 개발", 정보교육학회논문지, 22(2), pp.231~238 (2018), 한국정보교육학회
  7. Introduction to the Elementary and Secondary School Curriculum, "Ministry of Education", ~ (2015)
  8. Software Education Operational Guideline, "Ministry of Education", ~ (2015)
  9. "Micro:bit educational foundation, micro:bit Homepage"[URL]
  10. Bradley, S., "A study of Northern Ireland Key Stage 2 pupil’s perceptions of using the BBC Micro : bit in STEM education", The STeP Journal : Student Teacher Perspectives, 4(1), pp.15~41 (2017)
  11. Mitchell, Tom, "Machine Learning" (1997), McGraw Hill
  12. Mehryar Mohri, "Foundations of Machine Learning" (2012), The MIT Press
  13. Hinton, Geoffrey, "Unsupervised Learning: Foundations of Neural Computation" (1999), MIT Press
  14. Hu. J, "Voronoi-Based Multi-Robot Autonomous Exploration in Unknown Environments via Deep Reinforcement Learning", IEEE Transactions on Vehicular Technology, 69(12), pp.14413~14423 (2020)
  15. "Teachable Machine"[URL]
  16. "SCRATCH MICROBIT MORE(V1)"[URL]
  17. Isaksen, S. G., "Creative problem solving : The basic course" (1985), Bearly
  18. Development of creative problem solving test, "Cho, Seokhee", KEDI, 1~2 (2001)
  19. A basic study for the development of a simple creative problem-solving ability test for gifted identification, "Seok-Hee Cho", Korean Education, ~ (2003)
  20. 박대륜, "머신러닝 플랫폼을 활용한 소프트웨어 교수-학습 모형 개발", 정보교육학회논문지, 24(1), pp.49~57 (2020), 한국정보교육학회
  21. SW education teaching and learning model development study, "Korea Educational Development Institute", ~ (2015)
  22. Creative Problem Solving Test Tool, "Seoul National University Psychology Lab MI Research Team", Seoul National University Psychology Lab, ~ (2004)

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