현대사회의 급속한 발전과 4차 산업혁명의 도래는 사람들의 일상을 바꾸고 불가능을 가능케 했다. 하루가 다르게 수많은 정보가 범람하고 과학기술이 발달함에 따라 ICT 기술의 활용 범위가 점점 더 커지고 있다. ICT란 정보기술(Information Technology)과 통신 기술(Communication)의 합성어로 정보를 주고 받거나 개발, 저장, 처리, 관리하는데 필요한 기술을 말한다.
이와 같은 변화는 교육의 패러다임 또한 바꾸고 실제 교육현장에서도 다양한 ICT 학습 매체를 도입하는 추세이다.
본 연구의 목적은 기계 학습을 기반으로 한 패턴디자인 수업모형 연구이다. 미술교과를 '기계 학습'이라는 ICT 학습 매체와 융합한 수업 모형 연구로 진행되었다. 기계 학습은 컴퓨터의 행동(예측이나 로봇 제어 같은 행위)을 변경하고 적응해서 컴퓨터가 취한 행동들이 알맞은 행동(정답)에 가깝게 만드는 것이다. 즉, 컴퓨터에 데이터를 학습시킨 후 특정값을 입력하면 데이터의 패턴을 유추하여 결과물을 만들어내는 것이다. 기계 학습은 수많은 데이터를 학습시켜 패턴을 익히기 때문에 기존에는 찾아내기 힘들었던 새롭고 가치 있는 정보를 찾아낸다는 장점이 있다. 따라서 본 연구자는 학습자에게 기계 학습이라는 새로운 학습매체가 긍정적인 작용을 하기 위하여 미술교과와 과학교과를 융합한 수업모형을 제시하였다. 기계 학습을 활용한 미술 수업은 총 6차시로 구성하였다. 수업의 흐름이 끊기지 않도록 블록 타임제를 도입하여 1-2차시, 3-4차시, 5-6차시 각각 100분씩 3차시로 나누어 진행하였다.
수업에 활용된 기계 학습된 코드는 코드 저장소인 'Github'에서 가져온다. 본 코드는 'Text-Adaptive Generative Adversarial Networks: Manipulating Images with Natural Language'라는 논문을 기반으로 재구현한 것이다. 새로운 학습 매체인 기계 학습을 활용한 패턴 디자인 수업의 교육적 기대효과로 미술에 대한 새로운 시각제공을 들 수 있다. 기존 미술 재료로만 표현활동을 하다가 새로운 매체를 이용한 표현을 하게 되면 미술재료에 대한 한계를 뛰어넘는 계기가 될 것이다. 또한 2015 개정 교육과정에서 제시된 창의융합형 인재 양성을 위한 수업 모형의 예시가 될 것으로 기대한다.
본 수업 모형을 통해 학습자들은 자신이 계획했던 것을 창의적으로 표현할 수 있고 자신의 작품을 타인과 공유하고 소통함으로써 바른 인성을 함양할 수 있다. 무엇보다도 새로운 학습매체로 새로운 시각을 갖고 작품을 제작하는 기회를 제공하여 다양한 지식의 융합으로 미적 가치를 생산하는 능력을 증진시킴으로써 2015 개정 교육과정에서 원하는 인재상이 되길 기대한다.