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목적 이 연구의 목적은 중학생의 지식정보처리 및 창의적 사고 역량의 함양을 위하여 공공데이터를 시각화하여 문제해결에 활용하는 인공지능 교육 프로그램을 개발하고, 이를 학교 현장에 적용하여 각 역량 함양에 미치는 효과성을 분석하는 것이다. 방법 이 연구는 PDIE 교수 설계 모형을 적용하여 준비, 개발, 실행, 평가의 단계에 따라 연구를 진행하였으며, 중학교 학생들이 공공데이터를 시각화하여 문제점을 찾고, 이를 해결할 아이디어를 탐색한 후, 인공지능을 활용한 모형 제작을 통해 탐색한 아이디어를실현할 수 있도록 하는 총 8차시의 교육 프로그램을 개발하였다. 이 연구에서는 중학교 3학년 2개 학급을 편의 표집 후 단일집단으로구성하여 사전-사후 검사를 실시하였다. 수집한 자료는 대응표본 t-검정을 통해 분석하였으며, 개방형 응답을 바탕으로 교육 프로그램을 수정⋅보완하였다. 결과 본 연구의 교육 프로그램을 중학교 학교 현장에 적용한 결과 지식정보처리 및 창의적 사고 역량에 유의한 향상이 있음을 확인하였고, 학습자들의 학습 만족도는 양호한 수준인 것으로 나타났다. 결론 공공데이터의 시각화를 활용한 인공지능 활용 교육 프로그램은 학습자의 삶과 밀접한 공공데이터를 기반으로 구성되었다는데 의의가 있으며, 기술교과 역량을 바탕으로 인공지능 활용 교육을 기술적 문제해결과정에 적용함으로써 중학생의 지식정보처리및 창의적 사고 역량을 함양시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다.
Objectives The purposes of this study are to develop an artificial intelligence utilization education program based on visualizing public data and using it for problem solving to cultivate knowledge-information processing and creative thinking competencies for middle school students, and to analyze its effectiveness in cultivating each of these competencies. Methods This study was conducted applying PDIE model of which stages contain preparation, development, implementation, and evaluation. and developed an eight-session education program for middle school students to visualize public data to find problems, explore ideas to solve them, and realize their ideas through making model using artificial intelligence. In this study, two classes of third grade middle school students were organized as a single group after convenience sampling to conduct pre- and post-tests. The collected data were analyzed using paired sample t-tests, and after among the open-ended responses, the education program was modified and supplied and supplemented. Results As a result of applying the education program of this study to a middle school, a substantial enhancement was found in both knowledge-information processing and creative thinking competencies, and learning satisfaction was at a good level. Conclusions It is significant that the artificial intelligence utilization education program based on visualizing public data is closely related to learners' lives, and the program has proven effective in cultivating knowledge-information processing and creative thinking capabilities of middle school students by applying the education program into the technological problem-solving process based on competency of the subject matter of technology.
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knowledge-information processing competency, creativity thinking competency, public data, visualizing data, artificial intelligence utilization education
