문제 이해 역량을 위한 창의적 문제해결(CPS) 모형 기반 인공지능 융합 수업 모형(AI-CPF) 개발
A Development study of an AI Convergence Instructional Model based on Creative Problem Solving(CPS) model for Problem Formulation Competency
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본 연구의 목적은 문제 이해 역량을 함양하기 위한 인공지능 융합 수업 모형을 개발하는 것이다. 이를 위해 창의적 문제해결(CPS) 모형을 기반으로 SW 융합 교육을 위해 개발된 CT-CPS 모형, 문제 발견 및 이해에 관한 연구, 그리고 인공지능 융합 교육에 관한 연구를 참고하여 초기 수업 모형, 설계 원리 및 지침을 개발하였다. 개발한 수업 모형의 타당성을 확인하기 위하여 교육공학 및 인공지능 융합 전문가 3인을 대상으로 두 차례 전문가 타당화를 실시하였고, 영재교육원 소속 중학생 6명을 대상으로 지도학습의 회귀 분석모델을 주제로 모형을 적용한 수업을 진행하고 반응을 평가하였다. 그 결과 본 수업 모형을 통해 문제 이해 역량, 인공지능 리터러시, 창의적 사고력 등을 향상할 수 있으며, 기존 교과(수학, 정보) 지식도 함양할 수 있음을 확인하였다. 본 수업 모형은 문제 이해 역량 향상을 위한 인공지능 융합 수업을 체계적으로 설계하는 데 도움을 줄 수 있다는 점에서 그 의의가 있다.
Abstract
The purpose of this study is to develop an AI Convergence instructional model to enhance problem formulation competency. To achieve this, we refer to the CT-CPS model developed for SW convergence education, based on the Creative Problem Solving (CPS) model. Additionally, research on problem discovery and understanding, Initial teaching models, design principles, and guidelines were developed by referring to studies on artificial intelligence convergence education. To validate the developed model, two rounds of expert validation were conducted with three experts in educational technology and AI-integrated education. Additionally, a class was conducted with six middle school students from a gifted education institute, where problems, solvable through a regression analysis model of supervised learning, were explored, and their responses were evaluated. The results indicate that the model can enhance problem formulation competency, AI literacy, and creative thinking skills, while also fostering knowledge in mathematics and information. The significance of this model lies in its ability to systematically design AI convergence courses for improving problem formulation competency.
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