이 연구는 Novel Engineering을 활용한 인공지능교육 프로그램이 초등학생의 창의적 문제해결력에 미치는 효과를 알아보기 위한 연구로써 Novel Engineering 기반의 프로그램 수업을 설계하고 적용하여 창의적 문제해결력 향상 정도를 알아보았다.
연구 대상은 경상북도 포항시 D초등학교 4학년에 재학 중인 초등학생 18명이며, 2022년 6월부터 12월까지 계획, 설계, 실행, 그리고 검증 및 결과의 과정을 통해 이루어졌다. 교육 프로그램은 7주간 40분 수업 총 14차시를 실시하였다. 스토리텔링 기반의 Novel Engineering을 수업에 적용하여 인공지능의 학습모델 중 지도학습의 분류, 비지도학습의 군집화와 추천시스템, 강화학습을 내용으로 프로그램을 구성하였다. 검사 도구로는 한국 교육개발원에서 2001년에 발간한 '간편 창의적 문제해결력 검사 개발 연구(I)'을 기반으로 서울대 심리 연구실 MI 연구팀에서 2004년에 개발한 검사지를 수정·보완하여 사용했으며, 자료처리는 사전 · 사후 평균 점수의 차이를 알아보기 위하여 SPSS 통계 프로그램을 활용하여 대응표본 t-검정을 실시하였다.
이 연구의 결과를 통해 얻어진 결론은 다음과 같다.
첫째, Novel Engineering을 활용한 인공지능교육 프로그램을 개발하였다. 초등학생 수준에서 적절한 수준으로 지도학습, 비지도학습, 강화학습을 개괄적으로 이해할 것을 제안하며, 스토리텔링 기반의 Novel Engineering 수업모델을 도입하여 학생들이 쉽고 재미있게 인공지능의 학습 원리를 이해하도록 7회차(총 14차시)의 프로그램을 개발하였다.
둘째, Novel Engineering을 활용한 인공지능교육 프로그램은 학습자의 창의적 문제해결력 신장에 긍정적인 효과를 끼친다. 실험집단의 사후·사전 검사 점수를 비교 한 결과 창의적 문제해결력의 총점과 하위 4개 영역(자기 확신 및 독립성, 확산적 사고, 비판적·논리적 사고, 동기적 사고)에서 프로그램 적용 전보다 적용 후에 유의미한 효과를 보였다.
학년별 특성을 고려한 프로그램 개발, 보다 넓은 지역 집단과 더 많은 학생을 대상으로 교육이 이루어지기 위한 출발점이 된 의미가 있는 연구였다. 앞으로 학생들의 인공지능에 대한 이해도 파악과 창의적 문제해결력에 대한 깊은 이해를 위한 추가 연구가 기대된다.