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표제지

목차

Ⅰ. 서론 8

1. 연구의 필요성 및 목적 8

2. 연구 내용 및 연구 방법 9

Ⅱ. 인공지능 활용 수업 지원시스템 11

1. 인공지능 활용 교육시스템 11

2. 인공지능 코스웨어 12

3. 인공지능 코스웨어 사례 15

4. 인공지능 코스웨어 활용 교수ㆍ학습 모형 23

5. 똑똑! 수학탐험대 30

6. 시사점 38

Ⅲ. 인공지능 활용 초등수학수업 지원시스템을 위한 교수ㆍ학습 모형 개발 40

1. 교수ㆍ학습 모형 : 〈똑똑! 맞춤형 블록 모형〉 40

2. 모형의 구성 요소 42

3. 모형의 유형 44

Ⅳ. 인공지능 활용 초등수학수업 지원시스템을 위한 교수ㆍ학습 모형 적용 55

1. 교수ㆍ학습 모형과 지도안의 타당도 및 현장 적합성 검토 55

2. 인공지능 활용 수업 지원시스템을 위한 교수ㆍ학습 모형 구현 방안 56

3. 인공지능 활용 수업 지원시스템을 위한 교수ㆍ학습 모형 적용 사례 59

Ⅴ. 결론 및 제언 99

1. 결론 99

2. 제언 100

참고문헌 102

판권기 105

표목차

〈표 Ⅰ-1〉 연구 내용 및 연구 방법 10

〈표 Ⅱ-1〉 수준별, 개인화, 개별화 학습의 차이 13

〈표 Ⅱ-2〉 해외의 인공지능 코스웨어 사례(박만구, 2020, p.554-555) 19

〈표 Ⅱ-3〉 국내 수학교과의 인공지능 코스웨어 사례(박만구, 2020, p555) 21

〈표 Ⅱ-4〉 〈똑똑! 수학탐험대〉 관련 국내 선행연구 목록 34

〈표 Ⅲ-1〉 〈똑똑! 맞춤형 블록 모형〉의 구성 요소 및 학습 내용 43

〈표 Ⅲ-2〉 참여 중심 모형 구성 및 단계 45

〈표 Ⅲ-3〉 탐구 중심 모형 구성 및 단계 47

〈표 Ⅲ-4〉 적용 중심 모형 구성 및 단계 49

〈표 Ⅲ-5〉 평가 중심 모형 구성 및 단계 51

〈표 Ⅲ-6〉 개별화 중심 모형 구성 및 단계 53

〈표 Ⅳ-1〉 현장전문가 의견 및 수정ㆍ보완 방향 55

〈표 Ⅳ-2〉 '선택적 활용형' 모형 적용 사례 57

〈표 Ⅳ-3〉 '몰입형' 모형 적용 사례 58

〈표 Ⅳ-4〉 '자율배치형' 모형 적용 사례 59

〈표 Ⅳ-5〉 3학년 곱셈 단원 참여 중심 모형 수업 개요 59

〈표 Ⅳ-6〉 선택적 활용형ㆍ참여 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 60

〈표 Ⅳ-7〉 4학년 각도 단원 탐구 중심 모형 수업 개요 63

〈표 Ⅳ-8〉 선택적 활용형ㆍ탐구 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 64

〈표 Ⅳ-9〉 2학년 시각과 시간 단원 적용 중심 모형 수업 개요 66

〈표 Ⅳ-10〉 선택적 활용형ㆍ적용 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 67

〈표 Ⅳ-11〉 1학년 덧셈과 뺄셈 단원 평가 중심 모형 수업 개요 69

〈표 Ⅳ-12〉 선택적 활용형ㆍ평가 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 70

〈표 Ⅳ-13〉 1학년 여러 가지 모양 단원 개별화 중심 모형 수업 개요 72

〈표 Ⅳ-14〉 선택적 활용형ㆍ개별화 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 73

〈표 Ⅳ-15〉 4학년 분수의 덧셈과 뺄셈 단원 개별화 중심 모형 수업 개요 75

〈표 Ⅳ-16〉 몰입형ㆍ참여 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 76

〈표 Ⅳ-17〉 3학년 덧셈과 뺄셈 단원 탐구 중심 모형 수업 개요 79

〈표 Ⅳ-18〉 몰입형ㆍ탐구 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 80

〈표 Ⅳ-19〉 3학년 평면도형 단원 적용 중심 모형 수업 개요 82

〈표 Ⅳ-20〉 몰입형ㆍ적용 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 83

〈표 Ⅳ-21〉 2학년 세 자리 수 단원 평가 중심 모형 수업 개요 86

〈표 Ⅳ-22〉 몰입형ㆍ평가 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 87

〈표 Ⅳ-23〉 2학년 규칙 찾기 단원 개별화 중심 모형 수업 개요 89

〈표 Ⅳ-24〉 몰입형ㆍ개별화 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 90

〈표 Ⅳ-25〉 4학년 막대그래프 단원 거꾸로 학습 중심 모형 수업 개요 92

〈표 Ⅳ-26〉 자율배치형ㆍ거꾸로 학습 중심 모형 교수ㆍ학습 지도안 93

〈표 Ⅳ-27〉 모형의 구성 요소를 활용한 단원 설계의 예 95

〈표 Ⅳ-28〉 1학년 덧셈과 뺄셈 단원의 단원 중심 선택활용 모형 수업 개요 96

〈표 Ⅳ-29〉 자율배치형ㆍ단원 중심 선택활용 모형 교수ㆍ학습 지도안 97

그림목차

[그림 Ⅱ-1] 애리조나주립대의 인공지능 코스웨어로 인한 성취도 향상 15

[그림 Ⅱ-2] ALEKS의 Dashboard 16

[그림 Ⅱ-3] Knewton의 학습자 분석 17

[그림 Ⅱ-4] Dreambox의 게임학습 18

[그림 Ⅱ-5] EBS 단추 서비스 20

[그림 Ⅱ-6] 온리원 학습 프로그램 21

[그림 Ⅱ-7] 기본모형 23

[그림 Ⅱ-8] 예습모형 24

[그림 Ⅱ-9] 복습모형 25

[그림 Ⅱ-10] 자기주도학습모형 26

[그림 Ⅱ-11] 인공지능 기반 교육모형(부산광역시 교육청, 2019) 27

[그림 Ⅱ-12] 맞춤형 수업 모형 개발을 위한 교수ㆍ학습 모형 체계(한국교육개발원, 2023) 28

[그림 Ⅱ-13] 인공지능 코스웨어 기반 교수ㆍ학습활동 매트릭스(한국교육개발원, 2023) 29

[그림 Ⅱ-14] 〈똑똑! 수학탐험대〉의 구성(한국교육학술정보원, 2023b) 30

[그림 Ⅱ-15] 〈똑똑! 수학탐험대〉의 교과활동(한국교육학술정보원, 2023b) 31

[그림 Ⅱ-16] 〈똑똑! 수학탐험대〉의 탐험활동(한국교육학술정보원, 2023b) 31

[그림 Ⅱ-17] 〈똑똑! 수학탐험대〉의 자유활동(한국교육학술정보원, 2023b) 32

[그림 Ⅱ-18] 〈똑똑! 수학탐험대〉의 평가(한국교육학술정보원, 2023b) 32

[그림 Ⅱ-19] 〈똑똑! 수학탐험대〉의 인공지능 추천활동(한국교육학술정보원, 2023b) 33

[그림 Ⅱ-20] 〈똑똑! 수학탐험대〉의 교구(한국교육학술정보원, 2023b) 33

[그림 Ⅱ-21] 〈똑똑! 수학탐험대〉의 활동 현황(한국교육학술정보원, 2023b) 34

[그림 Ⅱ-22] 〈똑똑! 수학탐험대〉 활용 교수ㆍ학습 모형 4종(임미인 외, 2021) 36

[그림 Ⅲ-1] 〈똑똑! 맞춤형 블록 모형〉 40

[그림 Ⅲ-2] 수업의 중점에 따른 〈똑똑! 맞춤형 블록 모형〉 41

[그림 Ⅲ-3] '평가' 중심이지만 상이하게 설계된 수업 예시 42

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