표제지
목차
연구요약 6
Ⅰ. 서론 15
1. 연구의 필요성 및 목적 16
가. 연구의 필요성 16
나. 교육에서의 AI 개념 18
다. 교육에서의 AI와 관련한 본 연구의 관점 23
라. 연구의 목적 23
2. 연구 내용 24
가. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용과 관련한 해외 정책 동향 분석 24
나. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 도입과 활용을 위한 절차 모델 개발 24
다. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 프레임워크 개발 24
라. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 시나리오 개발 25
마. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용을 위한 정책 제언 25
3. 연구 추진 방법 25
가. 문헌 연구 25
나. 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 사례 조사 26
다. 전문가 협의회 26
라. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 시나리오 개발을 위한 워킹그룹 운영 28
Ⅱ. 학교 교육에서의 인공지능(AI) 및 에듀테크(EduTech) 관련 해외 정책 및 학교 교육에서의 활용 동향 29
1. 각국의 AI 관련 정책 개괄 30
2. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 동향 분석 36
가. 영국 36
나. 싱가포르 43
3. 시사점 47
Ⅲ. 학교 교육에서의 인공지능(AI) 및 에듀테크(EduTech) 도입과 활용을 위한 절차 모델 50
1. 모델 개발 절차 51
2. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 도입과 활용을 위한 고려 사항 도출 54
가. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용에 대한 이해 55
나. AI 및 에듀테크 활용을 위한 교육 환경 여건과 요구 파악 57
다. AI 및 에듀테크 활용 기반 구축 67
라. AI 및 에듀테크 활용 교수학습 계획 수립과 실행 67
3. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 도입과 활용을 위한 절차 모델 구안 68
Ⅳ. 학교 교육에서의 인공지능(AI) 및 에듀테크(EduTech) 활용 프레임워크 70
1. 프레임워크 개발 절차 71
2. AIED(AI in Education) 관련 문헌과 AI 기반의 에듀테크 서비스 사례 분석 72
가. 현재 활용되고 있는 AI 기반의 에듀테크 서비스 사례 72
나. 가까운 미래에 활용이 예측되는 AI 서비스 사례 92
3. 학교 교육 활동에 대한 AI 기술의 활용 가능성 탐색 93
가. Skilbeck의 학교 중심 교육과정 개발 모형(SBCD) 94
나. 체제적 교수설계에 관한 ADDIE 모형 95
다. Reigeluth의 개별화 통합 교육 시스템(PIES) 97
4. 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 프레임워크 구안 101
5. 프레임워크에 따른 AI 및 에듀테크 활용 상황 구체화 104
가. 교육과정 영역 104
나. 교수학습 및 평가 영역 105
다. 학생 지도 및 지원 영역 108
6. AI 및 에듀테크의 교수학습에의 적용 예시 개발 110
가. 적용 예시 1: 마음을 읽어 주는 공감하기 110
나. 적용 예시 2: 너의 몸짓이 들려! 117
다. 적용 예시 3: 우리 학교만의 픽토그램 만들기 122
라. 적용 예시 4: AI, 나의 작곡 도우미 131
Ⅴ. 학교 교육에서의 인공지능(AI) 및 에듀테크(EduTech) 활용 시나리오 139
1. 시나리오 개발 절차 140
2. 학교의 교수학습에서 AI 및 에듀테크 활용 시나리오 개발 142
가/마. 수학 142
나. 영어 174
Ⅵ. 학교 교육에서의 인공지능(AI) 및 에듀테크(EduTech) 활용을 위한 정책 제언 206
1. 요약 207
2. 정책 제언 212
참고문헌 231
ABSTRACT 244
판권기 3
〈표 Ⅱ-1〉 국가별 AI 관련 정책에 대한 전략 분석 히트맵(Heat Map) 31
〈표 Ⅱ-2〉 각국의 AI 관련 정책 및 교육 관련 주요 내용 32
〈표 Ⅱ-3〉 AI4K12의 5가지 빅 아이디어 개념 및 주요 내용 35
〈표 Ⅱ-4〉 에드테크 도입의 장애 요인별 극복 전략 38
〈표 Ⅱ-5〉 교육계 및 산업계 간 협업을 통해 해결해야 할 세부 도전 과제 42
〈표 Ⅱ-6〉 싱가포르 교육 분야 AI 프로젝트 기대 효과 44
〈표 Ⅱ-7〉 싱가포르 교육 분야 AI 프로젝트 시기별 적용 단계 44
〈표 Ⅱ-8〉 싱가포르 ICT 마스터플랜 차수별 목표 45
〈표 Ⅱ-9〉 능동적 학습 과정과 그에 따른 테크놀로지의 역할 47
〈표 Ⅲ-1〉 사례 분석을 통해 도출된 도입 및 활용의 절차, 유형, 고려 사항 53
〈표 Ⅲ-2〉 학교 교육에서의 AI 활용을 위한 디바이스 선정 시 고려해야 할 주요 성능 요소 59
〈표 Ⅲ-3〉 학교 교육에서의 AI 활용을 위한 디바이스에 탑재될 수 있는 주요 센서의 종류 60
〈표 Ⅳ-1〉 AI 기술을 기반으로 한 AIED 사례 분류 73
〈표 Ⅳ-2〉 교육 분야 AI 기술의 현재와 미래 92
〈표 Ⅳ-3〉 교육과정 운영을 지원하기 위해 가능한 AI 활용 유형 93
〈표 Ⅳ-4〉 학교 중심 교육과정 개발 모형에 따른 AI 기술의 활용 가능성 탐색 94
〈표 Ⅳ-5〉 ADDIE 모형에 따른 AI 기술의 활용 가능성 탐색 96
〈표 Ⅳ-6〉 PIES 모델에 기초한 AI 활용 사례 98
〈표 Ⅳ-7〉 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 프레임워크 102
〈표 Ⅳ-8〉 교육과정 영역에서의 AI 기술 활용 상황 예시 104
〈표 Ⅳ-9〉 교수학습 및 평가 영역에서의 AI 기술 활용 상황 예시(분석 기능) 105
〈표 Ⅳ-10〉 교수학습 및 평가 영역에서의 AI 기술 활용 상황 예시(설계 및 개발 기능) 106
〈표 Ⅳ-11〉 교수학습 및 평가 영역에서의 AI 기술 활용 상황 예시(실행 기능) 107
〈표 Ⅳ-12〉 교수학습 및 평가 영역에서의 AI 기술 활용 상황 예시(평가 기능) 108
〈표 Ⅳ-13〉 학생 지도 및 지원 영역에서의 AI 기술 활용 상황 예시 109
〈표 Ⅳ-14〉 범용 AI를 활용한 교수학습 사례 개발 110
〈표 Ⅵ-1〉 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 프레임워크 210
〈표 Ⅵ-2〉 AI 및 에듀테크 도입을 위한 정책 집행의 내용 예시 215
〈표 Ⅵ-3〉 학교 교육의 구성 요소별 AI 및 에듀테크를 통한 혁신 실천 전략 221
〈표 Ⅵ-4〉 학교 단위의 교육 데이터 수집 및 관리 체계 230
[그림 Ⅰ-1] 교육에서의 AI(AIED) 개념의 분류 19
[그림 Ⅰ-2] 인공지능(AI) 기반 교육의 과거와 현재 위치 21
[그림 Ⅱ-1] AI4K12의 다섯 가지 빅 아이디어 34
[그림 Ⅱ-2] 영국의 에드테크 프레임워크 37
[그림 Ⅱ-3] 테크놀로지를 활용한 능동적 학습 과정 46
[그림 Ⅲ-1] AI 및 에듀테크 도입과 활용을 위한 모델 개발 절차 51
[그림 Ⅲ-2] 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 도입과 활용을 위한 고려 사항 54
[그림 Ⅲ-3] 태블릿 PC를 충전하면서 보관할 수 있는 Rack 61
[그림 Ⅲ-4] 무선으로 디스플레이를 연결하는 기술을 사용한 프레젠테이션 62
[그림 Ⅲ-5] 학교 단위에서의 AI 및 에듀테크 도입과 활용을 위한 절차 모델 69
[그림 Ⅳ-1] 학교 교육에서의 AI 및 에듀테크 활용 프레임워크 구안을 위한 절차 및 방법 71
[그림 Ⅳ-2] PIES의 정보 도식화 98
[그림 Ⅳ-3] 학교 교육에서의 AI 활용 가능성 탐색을 위한 개념적 모형의 내용 분석 101
[그림 Ⅳ-4] Machine Learning for Kids 시작 화면 111
[그림 Ⅳ-5] DeepMoji에서 "I Love you"를 입력했을 때 결과 화면 112
[그림 Ⅳ-6] Semi-conductor 초기화면(좌)과 "Start"를 클릭하였을 때 사용자의 움직임 인식을 위한 안내 화면(우) 118
[그림 Ⅳ-7] Semi-conductor가 사용자의 움직임을 인식하여, 사용자의 지휘에 맞추어 음악을 출력하는 모습 118
[그림 Ⅳ-8] beat-blender에서 Drag 기능을 통해 비트를 선정하는 화면(좌)과 Draw 기능을 통해 비트를 선정하는 화면(우) 119
[그림 Ⅳ-9] Art Palette에서 사용자가 팔레트를 구성하였을 때 추천된 예술 작품들 123
[그림 Ⅳ-10] Khorma의 팔레트 선택 화면 124
[그림 Ⅳ-11] 사용자가 그린 그림(우)을 AutoDraw를 통해 클립아트로 변환한 화면(좌) 125
[그림 Ⅳ-12] AI Duet에서 사용자가 입력한 음계(파란색)에 이어 프로그램이 출력한 음계(노란색)를 나타낸 화면 132
[그림 Ⅳ-13] Bach Doodle 시작시 안내 화면 133
[그림 Ⅴ-1] 시나리오 개발 절차 141
[그림 Ⅴ-2] 가상 시나리오의 2차시 AI 활용 예시: 주제 정하기 관련 워드 클라우드 155
[그림 Ⅴ-3] AI 영어 수업 시나리오 교실 형태 180
[그림 Ⅵ-1] 교육에서의 AI(AIED) 개념의 분류 207
[그림 Ⅵ-2] 주요 연구 내용 208
[그림 Ⅵ-3] 학교 단위에서의 AI 및 에듀테크 도입과 활용을 위한 절차 모델 209
[그림 Ⅵ-4] AI 및 에듀테크 활용 학교 교육을 위한 다양한 주체 간 협업을 위한 역할 215
[그림 Ⅵ-5] AI 및 에듀테크 기반 학교 교육 체제 구축을 위한 공공기관의 역할로서 한국교육과정평가원의 세부 역할 예시 220
[그림 Ⅵ-6] ClassChart의 학습자 특성에 따른 자리 배치도 생성 예시 224
[그림 Ⅵ-7] 사피언스(SAPIENS)의 팀 구성 및 전문가 매칭 예시 224
[그림 Ⅵ-8] MATHia의 학습자 맞춤형 학습 콘텐츠 제공 예시 224
[그림 Ⅵ-9] ASSISTments의 학습자 맞춤형 과제 생성 예시 224
[그림 Ⅵ-10] WriteToLearn의 학습자의 서술형 응답에 채점 결과 예시 225
[그림 Ⅵ-11] WA3I의 학습자의 서술형 응답에 대한 피드백 예시 225
[그림 Ⅵ-12] 교사의 안경을 통해 본 교실 상황: 학습자별로 머리 위에 학습 상황 지표(indicator)가 말풍선으로 제시되는 모습 예시 225
[그림 Ⅵ-13] Branching Minds의 학습자별 학습 진행 상황 정보 제공 예시 227
[그림 Ⅵ-14] CENTURY의 학습자별 학습 진행 상황 정보 제공 예시 227
[그림 Ⅵ-15] Branching Minds의 라이브러리에서 교사에게 제공되는 수업 관련 콘텐츠 예시 227
[그림 Ⅵ-16] Watson Education Classroom의 교사의 수업 설계를 위한 도구 예시 228
[그림 Ⅵ-17] 웅진 스마트올 AI의 학습 결과 보고서 예시 228
[그림 Ⅵ-18] 닥터매쓰의 학습자 오답에 따른 유사 문항 생성 예시 228