표제지
국문 초록
목차
Ⅰ. 서론 9
1. 연구의 필요성 및 목적 9
2. 연구 내용 및 방법 10
3. 연구의 제한점 11
4. 연구의 기대효과 11
Ⅱ. 이론적 배경 13
1. 창의적 문제해결력 13
가. 창의적 문제해결력의 개념 13
나. 창의적 문제해결력의 구성요소 14
다. 인공지능 교육과의 관계 16
2. 비지도학습과 군집 17
가. 머신러닝 17
나. 비지도학습 18
다. 군집(k-means clustering) 19
3. 인공지능 교육과 모형 22
가. 인공지능 교육 동향 및 선행연구 22
나. 인공지능 교육 목표 24
다. 인공지능 관련 2022 교육과정 시안 25
라. 인공지능 교육 교수학습 모형 26
Ⅲ. 비지도학습 기반 인공지능 교육 프로그램 개발 29
1. 인공지능 교육 프로그램 설계 29
가. 교육과정 분석 29
나. 학습자 분석 29
다. 목표 설계 32
2. 창의적 문제해결력 향상을 위한 인공지능 교육 모델 개발 32
3. 인공지능 교육 프로그램 개발 35
가. 교육 모델에 따른 비지도학습 기반 인공지능 교육 프로그램 개발 35
나. 창의적 문제해결력 요소를 고려한 인공지능 교육 프로그램 개발 36
Ⅳ. 적용 결과 40
1. 1단계 군집 상황제시 및 군집 안내 40
2. 2단계 군집 알고리즘 탐색 및 문제해결 연습 42
3. 3단계 군집 상황 반복 제시 및 데이터 준비 44
4. 4단계 스스로 문제해결, 공유 및 일반화 46
Ⅴ. 분석 48
1. 분석 대상 48
2. 분석 절차 49
3. 사전-사후 검사 결과 분석 50
4. 정성적 분석 결과 51
Ⅵ. 결론 및 제언 56
1. 결론 56
2. 제언 57
참고문헌 58
Abstract 60
부록 62
[부록 1] 1차시 활동지 62
[부록 2] 창의적 문제해결력 검사 도구 63
〈표Ⅱ-1〉 창의적 문제해결력의 구성요소 14
〈표Ⅱ-2〉 지도학습과 비지도 학습의 특징 비교 18
〈표Ⅱ-3〉 인공지능 교육 학생 역량 24
〈표Ⅲ-1〉 비지도학습 기반 인공지능 교육 프로그램 35
〈표Ⅲ-2〉 1단계 세부 학습 내용 36
〈표Ⅲ-3〉 2단계 세부 학습 내용 37
〈표Ⅲ-4〉 3단계 세부 학습 내용 38
〈표Ⅲ-5〉 4단계 세부 학습 내용 39
〈표Ⅳ-1〉 연구 대상의 구성 48
〈표Ⅳ-2〉 연구 설계 49
〈표Ⅳ-3〉 연구 절차 49
〈표Ⅴ-1〉 실험집단의 사전-사후 검사 결과 51
〈표Ⅴ-2〉 교육활동 후 알게 된 점이나 느낀 점 52
〈표Ⅴ-3〉 인공지능 개념에 대한 이해 53
〈표Ⅴ-4〉 인공지능에 대한 인식과 견해 54
〈표Ⅴ-5〉 기존 수업과의 차이점 54
〈그림Ⅱ-1〉 머신러닝의 학습 방법과 활용 분야 체계 20
〈그림Ⅱ-2〉 k-평균 알고리즘의 군집화 과정 21
〈그림Ⅲ-1〉 학습자 설문 분석 결과 30
〈그림Ⅲ-2〉 인공지능 관련 교수학습 모형 분석 32
〈그림Ⅲ-3〉 창의적 문제해결력 향상을 위한 비지도학습 기반 인공지능 교육 모델 33
〈그림Ⅲ-4〉 모델 개발 과정 34
〈그림Ⅳ-1〉 1차시 수업 적용 모습 40
〈그림Ⅳ-2〉 2~3차시 수업 적용 모습 42
〈그림Ⅳ-3〉 4차시 수업 적용 모습 44
〈그림Ⅳ-4〉 5~6차시 수업 적용 모습 46