IB PYP 기반 탐구 단원 및 머신러닝 교육 프로그램 개발과 적용
Development and Implementation of IB PYP-based Unit of Inquiry and Machine Learning Education Program
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초록
2022 개정 교육과정의 도입으로 초등학교에서의 인공지능 교육이 본격적으로 시작되었다. 개념과 원리에 기반한 인공지능 활용 교육과 내용의 체계적 계열화를 위해서는 교사 수준의 교육과정 재구성이 필요하다. 이에 본 연구에서는 AI 리터러시를 “AI의 개념을 이해하는 능력뿐만 아니라 AI를 활용하여 실생활 문제를 해결하고 비판적, 윤리적 관점에서 AI를 바라볼 수 있는 능력”으로 정의하였다. 이에 IB PYP 프레임워크를 기반으로 인공지능 탐구 단원을 전문가 검토를 거쳐 개발하고 개념 기반 탐구학습에 기반한 머신러닝 교육 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 경북 U초등학교 5학년 22명에게 6주간 14차시 적용되었고, AI 리터러시 검사와 면담을 통해 효과를 검증했다. 그 결과, AI 리터러시 6개 영역에서 유의미한 향상이 확인되었으며, 학생들은 인공지능 개념, 사회적 영향, 문제 해결과 오류 수정 과정을 명확히 설명할 수 있었다. 이러한 결과는 전문가 검토를 통한 개발 과정과 개념·탐구 중심 재구성이 결합된 인공지능 탐구 단원이 초등학생들의 AI 리터러시 향상에 긍정적인 영향을 준다는 것을 시사한다. 또한 본 프로그램은 단순한 도구 체험이나 흥미 중심 활동을 넘어, 비판적이고 윤리적인 성찰까지 포함하는 개념 탐구형 인공지능 교육의 실제적 가능성을 보여준다.
Abstract
The 2022 revised curriculum launched AI education in elementary schools, emphasizing the need for teacher-level curriculum redesign. This study defines AI literacy as the ability to understand AI, apply it to problem-solving, and reflect critically and ethically, and developed an AI inquiry unit with expert review using the IB PYP framework. Implemented over 6 weeks with 22 fifth graders, the program led to significant improvement across six AI literacy domains, with students explaining AI concepts, social impacts, and problem-solving processes. These results show that expert-reviewed, concept and inquiry-based AI education effectively enhances AI literacy and demonstrates its feasibility beyond tool use or interest-driven activities.