여러 나라에서 인공지능 기술의 경쟁력을 확보하기 위해 인공지능 리터러시를 함양할 수 있는 교육과정을 공교육과정에 도입하고 있다. 우리나라 또한 인공지능 리터러시를 공교육에 도입하고 있으며, 인공지능 리터러시 중 하나인 컴퓨팅 사고력을 함양시킬 수 있는 교육을 강조하고 있다. 교육부에서는 컴퓨팅 사고력을 함양하기 위한 노력으로 SW 교육 필수 이수 시간을 정하였으며, 2025년부터는 초·중학교 정보 교과 시수를 확대하여 초등은 34시간 이상, 중등은 68시간 이상 필수로 이수해야 한다는 내용을 담은 '디지털 인재양성 종합방안'을 발표하였다.
선행연구를 통해 인공지능을 활용, 융합한 교육을 하는데 있어서 '프로그래밍 언어 교육의 선행이 필수적이다.'라는 의견과 '프로그래밍 언어에 대한 지식이 없어도 인공지능 활용, 융합 교육이 효과적이었다.'라는 두 가지의 대립된 의견을 가지고 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 인공지능을 활용한 문제기반학습을 10차시로 구성하여 중학교 1학년 학생 43명을 대상으로 프로그래밍 언어 활용 능력에 따라 집단을 두 개로 분류한 후 적용해보았다.
그 결과 수업 전, 후 실시한 인공지능 리터러시 검사를 통해 인공지능 활용 문제기반학습 프로그램의 효과성을 확인하였다. 또한 학습자의 프로그래밍 언어 활용 능력을 엔트리에서 제공하는 엔트리봇 미션 달성 단계를 기준으로 두 그룹으로 나누어 인공지능 활용 문제기반학습 전후 그룹 간 인공지능 리터러시 점수 평균 차이를 분석하였다. 또한 집단의 크기가 작은 연구 설계가 갖는 한계를 보완하고, 프로그래밍 언어 활용 능력의 차이에 따라 인공지능을 활용한 교육 프로그램의 적용 효과 및 흥미도 부분을 어떻게 인지하는지 살펴보기 위해 서면 설문과 면담을 통한 질적 연구 자료를 수집하여 분석하였다.
연구 결과, 인공지능을 활용한 문제기반학습 후 학습자의 인공지능 리터러시가 통계적으로 유의미하게 향상되었음을 확인할 수 있었다(p<.000). 학생들의 프로그래밍 언어 활용 능력을 상, 하로 나누어 프로그램 적용 전후 그룹 간 인공지능 리터러시 평균 차이를 분석한 결과, 프로그램 적용 전에는 평균의 차이가 통계적으로 유의미하였으나(p<0.05) 프로그램 적용 후에는 상, 하 그룹 간 평균 차이가 유의미하지 않는 것으로 나타났다.
이러한 결과를 바탕으로 학생들이 인공지능 활용 수업을 따라가고 문제를 해결하는 데 프로그래밍 언어 활용 능력이 중요한 요인은 아닐 수 있다는 시사점을 제언하였다.