This paper delves into the symbiotic integration of coding and mathematics education, aimed at cultivating computational thinking and enriching mathematical problem-solving proficiencies. We have identified a corpus of scholarly articles (n=38) disseminated within the preceding two decades, subsequently culling a portion thereof, ultimately engendering a contemplative analysis of the extant remnants. In a swiftly evolving society driven by the Fourth Industrial Revolution and the ascendancy of Artificial Intelligence (AI), understanding the synergy between these domains has become paramount. Mathematics education stands at the crossroads of this transformation, witnessing a profound influence of AI. This paper explores the evolving landscape of mathematical cognition propelled by AI, accentuating how AI empowers advanced analytical and problem-solving capabilities, particularly in the realm of big data-driven scenarios. Given this shifting paradigm, it becomes imperative to investigate and assess AI's impact on mathematics education, a pivotal endeavor in forging an education system aligned with the future. The symbiosis of AI and human cognition doesn't merely amplify AI-centric thinking but also fosters personalized cognitive processes by facilitating interaction with AI and encouraging critical contemplation of AI's algorithmic underpinnings. This necessitates a broader conception of educational tools, encompassing AI as a catalyst for mathematical cognition, transcending conventional linguistic and symbolic instruments.
본 논문은 파이썬 프로그래밍 교육에서 단원별 연습문제의 타당성을 분석하였다. 단원별로 제시되는 연습문제는 온라인 학습 시스템을 통해 제시되고 학생 각자가 답안 코드를 업로드하여 자동으로 채점된다. 한학기 동안 진행되는 파이썬 교육을 통해, 학생들의 중간시험점수, 기말시험 점수 그리고 각 단원별 연습문제 점수 등 데이터가 수집된다. 수집된 데이터들을 통해, 자동채점 연습문제들의 타당도를 분석하여 단원별 연습문제들을 개선할 수 있다. 본 논문에서는 자동 채점 연습문제들의 타당도를 분석하기 위해, Orange 머신러닝 도구를 사용하였다. 파이썬 과목에서 수집된 데이터를 전체, 상위권 그리고 하위권 그룹별로 4가지 분석을 실시하고 종합적으로 비교한다. 파이썬 단원별 연습문제 점수들로부터 학생의 최종 성적을 예측하는 머신러닝 모델의 예측 정확도로부터 단원별 자동채점 연습문제의 출제 타당도를 분석하였다.
개정된 ICT교육지침에는 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터과학 요소가 매우 강화되었다. 또한 최근 교육과학기술부는 STEAM 교육을 강조하고 있다. 여기에서 가장 중요한 문제는 "어떠한 방법으로 가르쳐야 하는가?"이다. 즉, 교수학습 콘텐츠의 개발이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT 교육용 로봇을 활용한 스택과 큐 학습 방안을 제시한다. 주된 목표는 로봇이 미로라는 현실적인 구조물을 탐색할 때 스택과 큐가 어떻게 사용되는지를 보여주는 것이다. 교수학습 전략으로는 알고리즘 작성, 순서도, NXT-G 프로그래밍으로 정하였다. 단순한 미로는 왼쪽과 오른쪽 중 어느 한쪽에만 길이 있는 미로이고, 복잡한 미로는 삼거리가 포함된 미로이다. 이 두 개의 미로는 직접 개발하여 제작하였다. 마스터 로봇은 미로의 출구까지 탐색하면서 경로를 스택에 저장한 후, 이 스택을 이용하여 다시 입구까지 되돌아온다. 또한 마스터 로봇은 미로를 탐색하면서 경로를 실시간으로 슬레이브 로봇의 큐에 전달한다. 그 후 슬레이브 로봇은 큐에서 경로를 꺼내어 탐색없이 미로를 주행한다. 로봇의 미로 탐색이라는 미션을 해결하는 과정에서 학습자들은 스택과 큐의 활용 분야를 자연스럽게 이해하게 된다. 이러한 수업을 통해서 학습자들의 논리적인 사고력과 창의력이 향상되고, ICT 교육과 STEAM 교육에도 적용이 가능하리라 기대된다.
본 논문은 로봇 영역에 대한 교육과정을 학교현장에서 보다 쉽게 적용할 수 있도록 하기위해 개념이해와 학습활동을 고려한 교육과정 모델의 로봇 영역 교육내용체계 및 성취기준에 대한 적절성을 평가하였다. 전국 교육대학교 컴퓨터교육과 교수 전문가들이 교육내용체계의 중요도와 교육 시기의 적절성을 검토하였다. 검토 결과를 바탕으로 소 영역별 개념요소와 성취기준에 대한 수정과 보완을 거쳐 3차에 걸쳐 평가하였고, 최종적으로 개념요소와 성취기준에 대한 교육시기에 대한 합의를 거쳤다. 제안한 로봇컴퓨팅 영역에 대한 교육내용체계 및 성취기준을 학교현장 뿐만 아니라 다양한 로봇컴퓨팅 교육활동에서 학년 구분 없이 학습자의 수준에 맞게 로봇컴퓨팅 교육과정으로 재구성하여 활용할 수 있을 것이다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제12권4호
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pp.232-237
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2020
Given the recent pace of development and expansion of Artificial Intelligence (AI) technology, the influence and ripple effects of AI technology on the whole of our lives will be very large and spread rapidly. The National Artificial Intelligence R&D Strategy, published in 2019, emphasizes the importance of artificial intelligence education for K-12 students. It also mentions STEM education, AI convergence curriculum, and budget for supporting the development of teaching materials and tools. However, it is necessary to create a new type of curriculum at a time when artificial intelligence curriculum has never existed before. With many attempts and discussions going very fast in all countries on almost the same starting line. Also, there is no suitable professor for K-12 students, and it is difficult to make K-12 students understand the concept of AI. In particular, it is difficult to teach elementary school students through professional programming in AI education. It is also difficult to learn tools that can teach AI concepts. In this paper, we propose an educational model for elementary school students to improve their understanding of AI through play or experience. This an experiential education model that combineds exploratory learning and discovery learning using multi-intelligence and the PLAY teaching-learning model to undertand the importance of data training or data required for AI education. This educational model is designed to learn how a computer that knows only binary numbers through UA recognizes images. Through code.org, students were trained to learn AI robots and configured to understand data bias like play. In addition, by learning images directly on a computer through TeachableMachine, a tool capable of supervised learning, to understand the concept of dataset, learning process, and accuracy, and proposed the process of AI inference.
International journal of advanced smart convergence
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제9권2호
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pp.28-37
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2020
We conducted a comprehensive review on the previous research on r-Learning. By reviewing 843 previous studies about r-Learning published from 2004 to 2015, this study investigated 1) the trend of research on r-Learning over time, 2) the characteristics of targeted students in r-Learning, 3) the educational activities implemented for r-Learning, and 4) the types of educational robots used for r-Learning. The study found that the research on r-Learning has rapidly and steadily increased and the types of educational activities and educational robots has been diversified. Relying on the findings of this review, this study suggests 1) ensuring growth in both the quality and the quantity of research on r-Learning, 2) broadening the target student population of r-Learning beyond the age-limited boundaries, 3) enhancing educational activities of r-Learning, and 4) recognizing the necessity for systematic and clear concepts of types of educational robots.
본 연구는 통일대비 교육통합을 위한 연구로서 남북한 중학교 컴퓨터 교과서를 비교 분석하였다. 분석결과 남한 교과서는 영역별로 균등하게 선정된 것에 비해 북한은 컴퓨터의 기초지식, 문서작성이 대부분을 차지하였고, 인터넷과 멀티미디어 등 최신의 내용은 포함되어 있지 않았다. 하지만 문제해결력 시장을 위해 BASIC 프로그래밍 및 알고리즘 관련 내용이 삽입되어 있어 향후 IT 인재육성을 대비하고 있었다. 또한 용어부문에선 남북한 언어정책의 차이, 기술유입경로의 차이 등으로 인해 심각한 언어의 이질화가 발견되었다. 통일 후 정보교육을 대비하기 위해서는 컴퓨터 교과서의 내용 선정 및 용어의 표준화를 위한 남북한 IT 관련자 및 학계의 공동노력이 수반되어야 할 것이다.
본 연구에서는 초·중등 교육과정의 소프트웨어 관련 교육의 여부가 고등 교육과정인 대학의 컴퓨팅 사고력 교양 교과목의 학습 성취도에서 어떤 영향을 미치는지 분석하였다. 최근 1년간 컴퓨팅 사고력 교과목을 수강한 학생들을 대상으로 설문 조사를 시행하여 어떤 종류의 컴퓨터 관련 교육을 받았는지 자료를 수집하고 이를 기반으로 학업 성취도를 분석하였다. 그 결과, 이전 교육과정에서 컴퓨터 교육을 받은 학생들의 학업 성취도가 전반적으로 높게 나타났다. 또한, 학습 주제 및 내용에 따라서 학습 성취도에 유의미한 차이가 있었다. 본 연구의 결과를 통해 향후 초·중등 및 고등 교육에서 효율적인 컴퓨팅 사고력 교육과정 설계와 개선을 고려할 필요가 있음을 알 수 있었으며, 2019년 시행된 정보 교과 의무 편성이 고등 교육에 미치는 영향을 지속해서 분석하여 유기적인 교육과정을 운영하는 것이 필요하다.
컴퓨팅 사고란 일반적으로 자동화된 프로세스 설계를 용이하게 하는 정신적 기술(mental skills)을 의미한다. 21세기를 살아갈 학생들에게는 매우 필요한 기술로 인간의 정신 능력과 컴퓨팅 능력을 필요로하는 문제들을 해결하기 위해 핵심이 되는 새로운 사고 방법인 컴퓨팅 사고 배양이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 컴퓨팅 사고 정의에 대한 인식들이 어떻게 변화하고 있는지와 SW교육을 통해 학습자들의 심리적, 행동적으로 변화되는 기질이 무엇인지를 알아보는 방법에 대해 살펴보았다.
International journal of advanced smart convergence
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제9권4호
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pp.179-183
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2020
The online education platform market is developing rapidly after the coronavirus infection-19 pandemic. As school classes at various levels are converted to non-face-to-face classes, interest in non-face-to-face online education is increasing more than ever. However, the majority of online platforms currently used are limited to the fragmentary functions of simply delivering images, voice and messages, and there are limitations to online hands-on training. Indeed, digital transformation is a traditional business method for increasing coding education and a corporate approach to service operation innovation strategy computing thinking power and platform model. There are many ways to evaluate a computer programmer's ability. Generally, piecemeal evaluation methods are used to evaluate results in time through coding tests. In this study, the purpose of this study is to propose a comprehensive evaluation of not only the results of writing, but also the execution process of the results, etc., and to evaluate the programmer's propensity habits based on the programmer's coding experience to evaluate the programmer's ability and productivity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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