초등학생을 위한 강화학습 중심 인공지능 교육이 인공지능 기술 태도에 미치는 영향
Effects of Reinforcement learning-based AI Education on Attitudes toward AI Technology in Elementary School Students
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초록
최근 초등학교 교육 현장에서는 인공지능 교육 프로그램이 활발하게 개발되고 있으나, 대부분기계학습의 방법 중 하나인 지도학습을 기반으로 하고 있어 ‘기계학습은 곧 지도학습’이라는 오개념을 심어줄 우려가 있다. 강화학습은 인간의 학습 과정을 기반으로 만들어진 기계학습 방법으로, 학습에 대한 인간의 인식과 유사하며 게임으로 시연할 수 있다는 장점이 있어 본 연구는 인공지능에 대한 긍정적인 인식을 향상시키는 인공지능 교육 프로그램에 강화학습을 적용하였다. 이에2022 개정 교육과정을 분석해 초등학생을 위한 강화학습 중심 인공지능 교육 프로그램과 에이전트 역할을 직접 체험하는 강화학습 기반 웹 게임 자료를 함께 개발하였다. 초등학교 6학년 2개학급을 대상으로 각각 강화학습 중심 프로그램과 일반적인 인공지능 프로그램을 실시한 결과, 강화학습 중심 프로그램이 초등학생의 인공지능 기술 태도에 긍정적인 효과가 있음을 확인하였다.
Abstract
Recently, a variety of AI education programs have been actively developed in elementary schools, but most are based on supervised learning, which may lead to the misconception that "machine learning equals supervised learning." In contrast, reinforcement learning mirrors human learning processes and can be effectively demonstrated through games. This study applied reinforcement learning to an AI education program to promote more positive perceptions of AI among elementary students. The 2022 revised national curriculum was analyzed to design the program, and a side-scrolling web game was developed to help students experience the role of an agent and understand reinforcement learning principles. The program was implemented in two 6th-grade classes: one received the reinforcement learning-based program with the game, and the other participated in a conventional AI education program. The results showed that this program positively influenced students’ attitudes toward AI technology. ▸Key words: Informatics Education, AI Education, Machine Learning,