독서로 여는 첫 AI 수업, 노벨 엔지니어링 (한 권으로 끝내는 엔트리+플랫폼 AI 융합 교육 레시피)

독서로 여는 첫 AI 수업, 노벨 엔지니어링 (한 권으로 끝내는 엔트리+플랫폼 AI 융합 교육 레시피)

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Description
코앞에 닥친 우리 반 AI 수업, 어떻게 해아 할까요?
맥락이 있는, 의미가 있는, 실생활과 연계되는! 아이들이 기다리는 AI-STEAM 수업 완전 가이드북
AI, 인공지능 시대가 말 그대로 '코앞'에 닥치면서, 학교 교육 현장에도 '인공지능 교육'에 관한 수요와 필요성이 피부로 와닿고 있다. 그렇지만 아직 초등학생인 아이들이 인공지능에 흥미를 잃지 않고, 그 유용성과 미래 활용 가능성을 체득하며, 문제 해결력(AI 리터러시)을 키울 수 있게 해줄 '수업 방식'은 아직 고민스럽다. 그렇다고 일회성 플랫폼, 엔트리 체험 수업으로 끝내고 싶지 않다면, 어떻게 해야 할까?

많은 걱정은 필요치 않다. 우리에게는 이미 STEAM을 필두로 한 독서·공학 융합 수업인 '노벨 엔지니어링Novel Engineering'이 있기 때문이다. "책을 읽고 책 속 문제 상황을 파악하여 해결책을 직접 설계해 보고 이야기를 다시 써보는 과정"으로, 이 책의 저자인 현직 교사진이 직접 AI 수업과 노벨 엔지니어링의 '찰떡궁합'을 검증 완료했다. 저자진에 따르면, 노벨 엔지니어링에 기반한 AI 융합 수업을 해보니 3가지 장점이 있었다. 첫째, 스토리텔링(독서)이 문제의 맥락을 제공한다. 등장인물의 어려움에 공감하고, 감정이입하여, 보다 적극적인 참여를 이끌어낼 수 있다. 둘째, 유의미한 문제 해결 과정으로 학생들의 역량을 자극할 수 있다. 'AI의 필요성'이 이미 확실하게 제시되어 있으므로, 이를 기반으로 논리적이고 체계적인 문제 해결 방법을 학생 스스로 구상해 만들어나갈 수 있다. 셋째, AI 윤리 교육으로의 확장성이 높다. AI 시대에서는 AI의 사회적·윤리적 파급력을 늘 고려해야만 한다. 실생활과 밀접한 스토리로 진행되는 AI 수업은, AI가 등장인물, 즉 사람에 끼치는 영향을 직접 보여줌으로써 따로 말하지 않아도 자연스럽게 AI 시대에 필수적인 삶의 태도를 내재화시켜 줄 것이다.

이 책에는 미리 학생들에게 적용해 보고 유효성을 확인한 4가지 대주제로 구성된 프로젝트 수업 18개를 소개한다. '책 속 상황을 AI로 해결한다'는 점에서 학생뿐만 아니라 교사들의 호응도 매우 높았던 수업들이다. 인공지능 개념부터 성취기준, 전체 수업 구성, 엔트리와 플랫폼의 활용방법, 다양한 수업 활동과 실제 학생 산출물까지 풍부하고 상세하게 수업 전 과정을 담아, 충분한 수업 참고자료로 작용할 수 있게 했다. [수업에 날개 달기] 절에서는 더 다양한 확장 방향을 제시했으며, 활동지와 수업 PPT도 부록으로 제공하니, 이 책을 따라 AI 융합 교육을 적용해본 뒤 선생님만의 재미있는 노벨 엔지니어링 수업을 개발할 수도 있을 것이다. 이 책을 통해 맥락이 있는 AI 융합 교육이 그려지기를 바란다.
저자

송해남, 김태령, 김다은, 박기림, 최형윤, 전혜린

경인교육대학교 수학교육 학사와 융합교육 석사를 졸업하였다. STEAM 교육의 현장 적용성을 높이기 위해 고민하며 노벨 엔지니어링, 융합 교육 콘텐츠를 개발하고 있다. 한국과학창의재단 STEAM 교원 연수, SWAI 전문연수 등 다양한 강의 경험과 경기도 노벨 엔지니어링 교육 연구회 운영을 통해 교실 속 즐거운 STEAM 문화 실천을 위해 노력하고 있다. 제8회 미래교육상 최우수상, 제16회 교육정보화 연구대회 전국 3등급을 수상했으며, 저서로는 『컴퓨팅 사고를 위한 스크래치 3.0 』(생능출판사), 『교실에서 한 발짝 앞으로! 미래 수업 가이드』(프리렉)이 있다.

목차

프롤로그

들어가며. 노벨 엔지니어링으로 맥락 있는 AI 융합 수업을 그려요!
__0.1 노벨 엔지니어링이란?
__0.2 노벨 엔지니어링으로 실천하는 AI 융합 교육

PART Ⅰ. AI 플랫폼 활용 노벨 엔지니어링 프로젝트

CHAPTER 01. 인공지능으로 바다 구하기
1. 인공지능 돋보기
__1.1 기계학습이란?
__1.2 성취기준 및 인공지능 내용요소
2. AI 플랫폼 살펴보기
__2.1 AI 플랫폼 이해하기
____[AI for Oceans] 들어가기
____[AI for Oceans] 사용 방법 이해하기
__2.2 AI 플랫폼 체험하기
3. 노벨 엔지니어링 수업 톺아보기
__3.1 책 읽기 [노벨 엔지니어링 ①]
__3.2 문제 인식 [노벨 엔지니어링 ②]
____아픈 동물들에게 약 처방하기
__3.3 해결책 설계 [노벨 엔지니어링 ③]
____[AI for Oceans] 체험하기
__3.4 창작물 만들기 [노벨 엔지니어링 ④]
____바다를 구하는 인공지능 만들기
__3.5 이야기 바꾸어 쓰기 [노벨 엔지니어링 ⑤]
____'할머니의 용궁 여행' 이야기 바꾸어 그리기
4. 수업에 날개 달기
__4.1 생태 환경 교육 -[AI for Oceans]를 위한 수준별 도서
__4.2 실생활 연계 교육 -우리 학교에 필요한 로봇 설계하기
__4.3 AI 윤리 토론 -주관적 판단이 들어가는 데이터 학습
__4.4 AI 기계학습 확장 -멸종 위기 동물 분류하기

CHAPTER 02. 혹부리 영감을 위한 노래 만들어 도깨비에게 선물하기
1. 인공지능 돋보기
__1.1 인공지능 공학자와 예술가의 실험
__1.2 성취기준 및 인공지능 내용요소
2. AI 플랫폼 살펴보기
__2.1 AI 플랫폼 이해하기
____[크롬 뮤직랩] 들어가기
____[크롬 뮤직랩] 실험실 소개
__2.2 AI 플랫폼 체험하기
____그림으로 표현하는 음악(칸딘스키)
____음악으로 말해요!(리듬)
____주사위로 만드는 음악(송 메이커)
3. 노벨 엔지니어링 수업 톺아보기
__3.1 책 읽기 [노벨 엔지니어링 ①]
__3.2 문제 인식 [노벨 엔지니어링 ②]
____노래로 도깨비 설득하기
__3.3 해결책 설계 [노벨 엔지니어링 ③]
____도깨비를 위한 노래 선물 계획하기
__3.4 창작물 만들기 [노벨 엔지니어링 ④]
____도깨비를 위한 노래 선물 만들기
__3.5 이야기 바꾸어 쓰기 [노벨 엔지니어링 ⑤]
____혹부리 노래장터에 노래 전시하기
____혹부리 영감에게 감사 편지 보내기
4. 수업에 날개 달기
__4.1 자존감 교육 -음악 정령이 되어 주인공 도와주기
__4.2 다문화 교육 -레인보우 음악극 만들기
__4.3 저작권 윤리 교육 -저작권을 침해하지 않는 나만의 음악 만들기
__4.4 AI 윤리 토론 -AI가 만든 창작 예술의 인정 범위

CHAPTER 03. 나만의 로봇 설계하기
1. 인공지능 돋보기
__1.1 데이터를 활용한 문제 해결
__1.2 성취기준 및 인공지능 내용요소
2. AI 플랫폼 살펴보기
__2.1 AI 플랫폼 이해하기
____[오토드로우] 들어가기
____[오토드로우] 사용 방법 이해하기
__2.2 AI 플랫폼 체험하기
____비주얼씽킹 그림 퀴즈
3. 노벨 엔지니어링 수업 톺아보기
__3.1 책 읽기 [노벨 엔지니어링 ①]
__3.2 문제 인식 [노벨 엔지니어링 ②]
____나에게 필요한 로봇 주문하기
__3.3 해결책 설계 [노벨 엔지니어링 ③]
____로봇의 역할 상상하기
____내가 만들고 싶은 로봇 계획하기
__3.4 창작물 만들기 [노벨 엔지니어링 ④]
____오토드로우로 나만의 로봇 구현하기
____로봇 전시회 열기
__3.5 이야기 바꾸어 쓰기 [노벨 엔지니어링 ⑤]
____'로봇 만들기는 쉬워!' 이야기 바꾸어 그리기
4. 수업에 날개 달기
__4.1 타교과 융합 -사회: 우리 동네 지도에 인공지능 더하기
__4.2 학기 초 적응 교육 -교실 로고 공모전 열기
__4.3 생활 안전 교육 -안전 표지판 제작하여 웹전시 열기
__4.4 AI 윤리 토론 -[퀵드로우]로 알아보는 데이터의 중요성

CHAPTER 04. 게으름뱅이 탈출을 위한 생활 습관 개선 앱 만들기
1. 인공지능 돋보기
__1.1 기계학습의 종류
__1.2 성취기준 및 인공지능 내용요소
2. AI 플랫폼 살펴보기
__2.1 AI 플랫폼 이해하기
____[티처블 머신] 들어가기
____[티처블 머신] 사용 방법 이해하기
__2.2 AI 플랫폼 체험하기
____이미지 프로젝트로 색종이 구분하기
3. 노벨 엔지니어링 수업 톺아보기
__3.1 책 읽기 [노벨 엔지니어링 ①]
__3.2 문제 인식 [노벨 엔지니어링 ②]
____게으름뱅이의 미래 상상하기
__3.3 해결책 설계 [노벨 엔지니어링 ③]
____티처블 머신 포즈 프로젝트 체험하기
__3.4 창작물 만들기 [노벨 엔지니어링 ④]
____포즈 프로젝트를 활용한 생활 습관 개선 앱 설계하기
__3.5 이야기 바꾸어 쓰기 [노벨 엔지니어링 ⑤]
____'소가 된 게으름뱅이' 이야기 바꾸어 쓰기
4. 수업에 날개 달기
__4.1 환경 교육 -분리수거 로봇 설계하기
__4.2 우화 활용 교육 -동물 울음소리 분류 로봇 만들기
__4.3 교통 안전 교육 - 포즈 프로젝트로 교통 신호 지키기
__4.4 블록 코딩 확장 -[스크래치]로 블록 코딩 경험하기

CHAPTER 05. 모글리의 인간 생활 적응 도와주기
1. 인공지능 돋보기
__1.1 창의성에 도전하는 인공지능
__1.2 성취기준 및 인공지능 내용요소
2. AI 플랫폼 살펴보기
__2.1 AI 플랫폼 이해하기
____[리빙 아카이브] 들어가기
____[리빙 아카이브] 사용 방법 이해하기
__2.2 AI 플랫폼 체험하기
____'자연' 주제 표현 활동
3. 노벨 엔지니어링 수업 톺아보기
__3.1 책 읽기 [노벨 엔지니어링 ①]
__3.2 문제 인식 [노벨 엔지니어링 ②]
____이어질 이야기 몸으로 표현하기
__3.3 해결책 설계 [노벨 엔지니어링 ③]
____모글리에게 알려주고 싶은 동작 떠올리기
__3.4 창작물 만들기 [노벨 엔지니어링 ④]
____모글리에게 인간 생활을 위한 동작 알려주기
__3.5 이야기 바꾸어 쓰기 [노벨 엔지니어링 ⑤]
____모글리의 인간 생활 적응기 적어보기
____모글리의 하루 발표하기
4. 수업에 날개 달기
__4.1 음앙 융합 교육 -클라라에게 과자 왕국 무도회에서 추기 위한 춤 알려주기
__4.2 타교과 융합 -미술: 명화를 움직임으로 표현하기
__4.3 타교과 융합 -체육: 살아 숨쉬는 스포츠 픽토그램 만들기
__4.4 감정 이해 교육 -움직임으로 감정을 긍정적으로 표출하기

PART Ⅱ. 엔트리 AI 블록 활용 노벨 엔지니어링 프로젝트

CHAPTER 01. 엔트리 활용 AI 융합 교육
1. 교육용 플랫폼으로서의 엔트리
2. 엔트리 돋보기
__2.1 엔트리 기본 화면
__2.2 기본 프로그래밍 구조 이해하기
____순차 구조 이해하기
____반복 구조 이해하기
____선택 구조 이해하기
__2.3 엔트리 AI 기능 알아보기
____인공지능 블록 불러오기
____인공지능 모델 학습하기

CHAPTER 02. 독도 지킴이 선언문 알리기
1. 인공지능 돋보기
__1.1 번역과 자연어처리(NLP)
__1.2 성취기준 및 인공지능 내용요소
2. AI 프로그래밍 살펴보기
__2.1 AI 블록 불러오기
____인공지능 블록 불러오기: 번역
__2.2 AI 번역 모듈 체험하기
____외국인을 돕는 관광 안내 AI 설계하기
3. 노벨 엔지니어링 수업 톺아보기
__3.1 책 읽기 [노벨 엔지니어링 ①]
__3.2 문제 인식 [노벨 엔지니어링 ②]
____독도와 다케시마
__3.3 해결책 설계 [노벨 엔지니어링 ③]
____독도 지킴이 선언문 구성하기
__3.4 창작물 만들기 [노벨 엔지니어링 ④]
____배경 및 오브젝트 불러오기
____독도 지킴이 선언문 작성하기
____독도 지킴이 선언문 번역하기
____프로그래밍하기
____기능 추가하기
__3.5 이야기 바꾸어 쓰기 [노벨 엔지니어링 ⑤]
____독도 지킴이 선언문 SNS에 공유하기
4. 수업에 날개 달기
__4.1 다문화 교육 -외국인 친구와 소통할 수 있는 번역기 만들기
__4.2 타교과 융합 -사회: 우리 음식 레시피를 소개하는 AI 만들기
__4.3 타교과 융합 -사회: 우리 고장을 소개하는 AI 만들기
__4.4 피지컬 컴퓨팅 확장 -[센서보드]로 언어 선택하기

CHAPTER 03. 비비디바비디부! 신데렐라 변신시키기
1. 인공지능 돋보기
__1.1 객체 탐지(Object Detection)
__1.2 성취기준 및 인공지능 내용요소
2. AI 프로그래밍 살펴보기
__2.1 AI 블록 불러오기
__인공지능 블록 불러오기: 비디오 감지
__비디오 감지 블록 살펴보기
__2.2 AI 사람 인식 모듈 체험하기
____카메라 필터 제작하기

출판사 서평

미래형 STEAM으로 기술에 마음을 더하자!
현직 교사들이 직접 입증한 인공지능 교육의 해답, 노벨 엔지니어링

2023년 현재, 학교 현장의 가장 큰 화두는 인공지능 교육입니다. 미래의 국가경쟁력과 개인의 사회 적응을 위해 인공지능은 필수적인 요소가 되었습니다. 우리 학생들이 사회인으로 첫 발을 뗄 2040년 즈음에는 직업과 산업, 관계, 생활의 모든 부문에서 AI는 스마트폰처럼 당연한 위치를 차지하고 있을 것입니다. 이러한 필요성과 위기감 아래에서, 지금도 전국의 수많은 학교에서는 인공지능 교육을 시도하고, 이를 확장해 나가고자 노력하고 있습니다.
그러나 인공지능은 어렵습니다. 인공지능 기술은 개발하는 것도, 구현하는 것도, 그 안에 담겨 있는 원리도 어렵지요. 그래서 학교에서는 체험 중심의 교육을 시도하게 됩니다. 인공지능 기술을 사용했으나 인공지능인지 아닌지 알 수 없는 재미있는 웹사이트들을 이용하여 학생들과 ‘신기하지?’라는 감정을 공유합니다. 그러면 점점 AI는 우리의 삶과 멀리 있고, 그저 대단한 사람들이 만들어내는 어려운 것으로 느껴질 뿐입니다.
오히려 인공지능 교육은 겉보기에 치중하게 됩니다. 교사는 끊임없이 새로운 인공지능 체험 플랫폼을 찾아 헤매면서 플랫폼을 많이 아는 것이 AI 교육을 잘하게 되는 것처럼 생각하게 되고, 학교에서는 학생 체험 부스, 학부모 공개 행사를 열어 인공지능 교육이 잘 진행되고 있음을 알립니다. 그러나 거기에서 막상 우리 학생들이 만나는 인공지능은 한순간의 재미로만 존재할 뿐입니다.

우리는 이 척박한 토양 위에서, 새로운 방식의 인공지능 교육을 만들고자 했습니다. 답은 멀리 있지 않았습니다. 우리는 이미 STEAM 교육이라는, 학생과 밀접하면서도 실생활의 문제를 해결하는 데 유용한 방법론을 가지고 있었으며, 또 그 안에는 노벨 엔지니어링이라는 책과 함께 문제를 해결하는 훌륭한 방식이 존재하고 있었습니다.
실제로 노벨 엔지니어링을 적용하여 수업을 진행한 결과는 놀라웠습니다. 인공지능 교육은 더 이상 일회성 교육에 그치지 않았습니다. 책 속 인물에게 공감하고, 상황에 몰입함은 물론, 새로운 문제 해결 방법을 생각하고 나만의 방법을 시도하는 학생들을 만날 수 있었습니다. 마치 STEAM 교육에서 그랬던 것처럼 말입니다. 학생 각자에게 인공지능은 우리 삶 가까이에 다가와 있는 존재이자, 내가 다룰 수 있는 도구이며, 성취를 돕는 수단이 되었습니다.
새로운 교육과정에서는 우리 학생들을 많이 알고 있는 사람이 아니라, 새롭게 생각하고 사고할 수 있는 사람으로 만들고자 합니다. 인공지능 교육 역시 단편적인 지식이나 체험에서 끝나지 말고, 내 삶의 문제를 해결해 보는 경험을 만들어줄 필요가 있습니다. 이런 점에서 노벨 엔지니어링을 강력하게 추천합니다. 미래로 나갈 우리 학생들을 위해 그리고 미래를 위한 교육을 시도해야 하는 우리들을 위해, 지금 당장 시작해 보세요.


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