현장 교사가 함께 집필한 디지털교육 > 교육방법.교육공학.컴퓨터교육

이 책은 디지털ㆍAI 기술을 교육에 접목하고자 하는 예비교사와 일선교사의 교육 및 연수를 위해 집필되었다. 하지만 디지털ㆍAI 기술을 교육에 도입하고 디지털ㆍAI 역량을 함양시키고자 하는 모든 교육기관의 교수자와 학습자가 활용해도 손색이 없다. 디지털ㆍAI 기술을 교육에 적용하기 위해 알아야 할 기초지식에서부터 응용된 교수법과 사례까지 넓은 범위를 가지기에, 예비교사를 위한 교육에서부터 일선 교사를 위한 연수 및 대학원 수업에 이르기까지 수업의 목적에 맞게 각 장의 내용을 ‘맞춤형’으로 사용하기를 바란다.

이 책의 큰 특징은 박사학위를 가진 현직 교사들이 참여하여 집필하였다는 것이다. 그런 만큼 현장의 수업에서 사용해도 좋을 내용과 맥락을 제공하였다.

책의 내용은 교육부 고시(제2023-14호, 2023. 3. 29.)에 따른 [디지털교육](가칭) 교직소양 과목에 대한 기본 교수요목에 기초하여 디지털ㆍAI 기술의 이해, 디지털ㆍAI 기술의 윤리, 디지털ㆍAI 기술 활용교육, 디지털ㆍAI 기술 융합교육 영역에 초점을 두었다.

목차

머리말 ·············································································3

제1장 디지털ㆍAI 교육역량의 이해 ···············································13

<기초지식>

1.1 디지털 전환 시대 기술과 사회의 변화 ···································14

1.2 디지털 전환 시대의 교육 ··················································16

1.3 디지털ㆍAI 기술과 교육: 활용교육 VS. 융합교육 ·······················21

1.4 디지털 전환 관점에서의 디지털ㆍAI 역량 ································23

1.5 디지털 전환 시대 학생의 디지털ㆍAI 교육역량 ··························31

1.6 디지털 전환 시대 교사와 예비교사의 디지털ㆍAI 역량 ·················33

<실습과 성찰>

1. (대)학생 디지털ㆍAI 역량: 나의 일상 돌아보기 ···························40

2. 교사의 디지털ㆍAI 교육역량: 개발 목표 세우기 ··························41

제2장 디지털ㆍAI 교육을 위한 기술과 조건 ····································47

<기초지식>

2.1 디지털ㆍAI 교육을 위한 주요 기술 ·······································48

2.2 디지털ㆍAI 교육을 위한 조건 ·············································59

<실습과 성찰>

1. 디지털ㆍAI 기술이 변화시킬 학교교육의 모습을 상상하기 ···············72

2. 학교의 디지털ㆍAI 계획 수립하기 ··········································73

제3장 디지털ㆍAI 교육을 위한 윤리 ··············································77

<기초지식>

3.1 디지털ㆍAI 기술의 활용과 효과 ···········································78

3.2 디지털ㆍAI 기술 활용의 부정적 영향 ····································81

3.3 디지털ㆍAI 윤리 원칙과 기준 ·············································86

3.4 디지털교육 규범 ····························································96

<실습과 성찰>

1. 학습자로서 디지털ㆍAI 활용 윤리 성찰하기 ·······························99

2. 교육자로서 디지털ㆍAI 윤리 원칙 세우기 ································101

제4장 상호작용 촉진을 위한 에듀테크 활용교육 ······························109

<기초지식>

4.1 디지털 전환 시대의 에듀테크 활용교육 ·································110

4.2 디지털 학습환경에서 상호작용의 중요성과 상호작용 유형 ············113

4.3 교수-학습 목적에 따른 상호작용 촉진 에듀테크 유형: ① 창작지원 도구, ② 평가지원 도구, ③ 온라인수업지원 플랫폼 ·····115

<활용 및 실습>

1. 상호작용 촉진을 위한 에듀테크 활용 및 수업자료 개발 실습 ··········133

제5장 메타버스 활용교육 ··························································137

<기초지식>

5.1 메타버스의 개념 ··························································138

5.2 메타버스의 교육적 활용 ··················································146

5.3 메타버스의 교육적 효과 ··················································149

5.4 메타버스 활용교육의 안전/윤리적 이슈 ·································151

5.5 메타버스 활용교육을 위한 정책 ·········································156

<실습과 성찰>

1. 메타버스 체험 해보기 ······················································160

2. 메타버스 활용교육 들여다보기 ············································169

제6장 AI 활용 맞춤형 교육 ·······················································173

<기초지식>

6.1 AI 활용 맞춤형 교육의 개념 ·············································174

6.2 맞춤형 교육을 위한 AI 유형 ·············································179

6.3 맞춤형 교육을 위한 AI 알고리즘 ········································184

6.4 맞춤형 교육을 위한 공공 AI 서비스 사례 ······························190

6.5 AI 활용 맞춤형 교육의 윤리적 이슈 ····································198

6.6 AI 활용 맞춤형 교육의 정책 ·············································200

<실습과 성찰>

1. 맞춤형 교육을 위한 AI 체험해보기 ·······································204

2. AI 활용 맞춤형 교육 들여다보기 ·········································208

제7장 생성형 AI 활용교육 ·························································211

<기초지식>

7.1 생성형 AI의 정의 ·························································212

7.2 생성형 AI의 작동 원리 ···················································217

7.3 프롬프트(prompt) ·························································222

7.4 생성형 AI의 유형 및 교육적 활용 ·······································225

7.5 생성형 AI와 윤리 ·························································248

<실습과 성찰>

1. 생성형 AI의 수업 활용 ····················································252

2. 생성형 AI 활용 수업 구상하기 ············································268

제8장 디지털ㆍAI 활용 수업설계 ·················································275

<기초지식>

8.1 디지털ㆍAI 기술 활용 수업설계를 위한 TPACK 프레임워크 ··········276

8.2 교육목표와 교수ㆍ학습 요소에 따른 디지털ㆍAI 기술의 활용 ·········279

8.3 디지털ㆍAI 기술 활용 수업설계를 위한 ASSURE 모형 ················286

8.4 디지털ㆍAI 기술을 활용한 수업설계 사례 ······························289

8.5 디지털ㆍAI 수업을 위한 수업설계 원리 ·································292

<실습과 성찰>

1. 디지털ㆍAI 활용 수업설계 ·················································296

제9장 AIㆍ데이터 융합교육 1 ···················································303

<기초지식>

9.1 AIㆍ데이터 융합교육의 필요성 ···········································304

9.2 AIㆍ데이터 첫걸음: 데이터 이해 ·········································310

<실습과 성찰>

1. 정형 데이터와 예측 모델링 실습 ·········································325

2. 정형 데이터와 예측 모델링 윤리 ·········································342

제10장 AIㆍ데이터 융합교육 2 ····················································349

<기초지식>

10.1 비정형 데이터와 분류 모델링 실습 ····································350

10.2 비정형 데이터와 분류 모델링 윤리 ····································368

<실습과 성찰>

1. AIㆍ데이터 융합교육 아이디어 탐색 ······································372

2. AIㆍ데이터 융합교육 아이디어 성찰 ······································382

제11장 디지털ㆍAI 기술의 융합을 통한 창의적 문제해결 1 ················385

<기초지식>

11.1 창의적 문제해결 ·························································386

11.2 창의적 문제해결 방법론으로서의 디자인씽킹 ·························389

11.3 디지털ㆍAI 기술의 융합을 위한 피지컬 컴퓨팅의 가치 ··············393

11.4 피지컬 컴퓨팅의 기초 ···················································396

<실습과 성찰>

1. micro:bit 제어 ·····························································400

제12장 디지털ㆍAI 기술의 융합을 통한 창의적 문제해결 2 ················415

<기초지식>

12.1 피지컬 컴퓨팅의 다양한 입출력 장치 이해 ····························416

12.2 센서를 활용한 데이터 로깅 ·············································425

12.3 피지컬 컴퓨팅의 교육 방법 ·············································429

<실습과 성찰>

1. 디지털ㆍAI 기술 융합을 통한 창의적 문제해결 아이디어 도출 ·········433

2. 디지털ㆍAI 기술 융합교육의 교육적 가치 ································443

찾아보기 ········································································447

저자소개

김현진

한국교원대학교 교육학과 교수. 이화여자대학교 교육공학과에서 학부와 석사, Univ. of Georgia에서 Instructional Technology로 박사 학위를 받았다. 모토로라, 포스코경영연구소, 사이버카이스트 등에서 인적자원개발 업무와 이러닝 개발을 하였고, 한국교육학술정보원에서는 교육정보화정책 연구를 수행하였다. 연구 관심 분야는 테크놀로지 기반 학습자 중심 수업설계, 역량 기반 수업설계, 교사교육, 설계연구, 학습 과정 및 상호작용 분석과 질적연구이다.

이영주

한국교원대 교육학과 교수, 서울교육대학교 졸업 후, 미국 Univ. of Wisconsin에서 학습과학 석사, Univ. of Virginia에서 Instructional Technology 박사를 취득하였다. 현재, 한국교원대학교에서 교육공학 전공, AI 융합교육 전공 대학원생을 지도하고 있다. 학교에서 만나는 인공지능 수업(초등)과 뉴노멀 시대 이러닝과 원격교육을 집필하였다. 연구 관심 분야는 학습 분석(Learning Analytics), AI 교육, Classroom Orchestration, 교사 교육이다.

김현영

한국교원대학교 교육학과 소속 강사. 영남대학교에서 학부, 한국교원대학교 석사, 박사 과정을 거쳤으며, 교육공학으로 박사학위를 받았다. 한국어 교육 및 이러닝 콘텐츠 설계를 하였고, 현재 한국교원대학교 교육과학연구소 객원연구원, 교육학과 소속 강사로 교육공학, 테크놀로지, 미래교육 관련 강의를 하고 있다. 연구 관심 분야는 모바일 학습환경설계, 학습자 경험, 질적연구, 디지털 문화기술지, 디지털 리터러시 등이다.

김성종

경기도 오산 광성초등학교 교사. 전주교육대학교에서 학부, 한국교원대학교에서 석사, 박사 과정을 거쳤으며 교육공학으로 박사학위를 받았다. 인공지능 활용 교육(공저), 스크래치 미디어아트(공저), 스크래치 인터랙티브 아트(공저) 등의 도서를 집필하였다. 현재 한국교원대학교에서 미래교육, AIㆍ디지털 교육 관련 강의를 하고 있다. 연구 관심 분야는 생성형 AI, 수업설계 연구, 교육공학 이론의 실천 방안 등이다.

류기혁

강원특별자치도 호반초등학교 교사. 춘천교육대학교에서 학부, 한국교원대학교에서 석사, 박사 과정을 거쳤으며 교육공학으로 박사학위를 받았다. 한국교원대학교 교육과학연구소 객원연구원을 겸하고 있으며, 한국교원대학교와 춘천교육대학교에서 미래교육, 에듀테크 관련 강의를 하고 있다. 연구 관심 분야는 디자인 사고, 교사 교육, 수업설계, 수업 컨설팅 등이다.

이동국

충북 대금고등학교 교사. 한국교원대학교에서 학부, 석사, 박사 과정을 거쳤으며 교육공학으로 박사 학위를 받았다. 인공지능 활용 교육(공저), 디지털 교육 트렌드 리포트 2024(공저), 핀란드교육에서 미래교육의 답을 찾다(공역), 교과 융합 프로젝트 수업과 학습공동체 이야기(공저) 등 다수의 도서를 집필하였다. 연구 관심 분야는 학생 참여형 수업 설계, 테크놀로지 기반 학습 환경 설계, 교사 전문성 개발, 교사 학습공동체 등이다.

이은상

서울시교육청 장학사. 고려대학교에서 학부, 한국교원대학교에서 석사, 박사 과정을 거쳤으며 교육공학으로 박사 학위를 받았다. 인공지능 활용 교육(공저), 디지털 교육 트렌드 리포트 2024(공저), 핀란드교육에서 미래교육의 답을 찾다(공역), 협력적 수업 설계, 세상을 바꾸는 수업: 체인지 메이커교육, 교사 평가에 질문하다(공저) 등 다수의 도서를 집필하였다. 연구 관심 분야는 테크놀로지 기반 학습 환경 설계, 학습자 중심 학습환경설계, 교사 간 협력적 수업 설계 등이다.

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