Embedded Files
도전 기반 학습(CBL) 구현 프로젝트 보고서에서는 우리가 세상에서 크고 작은 도전에 항상 부딪히게 되는데, 개인 또는 공동체가 도전에 대응하는 방법에 따라 우리의 미래가 결정되기 때문에 도전의 중요성을 강조합니다.
사회의 문제가 점점 복잡해짐에 따라 도전 과제를 식별하고 혁신적이며 지속 가능한 해결책을 개발할 수 있는 역량을 갖춘 학습자 세대를 키워야 할 필요성을 제기합니다.
학습자가 처한 학습 환경에 도전 과제를 추가하면 결과적으로 긴급성, 열정 및 주인의식을 가지는 효과가 있다고 보았습니다.
1단계. 참여
[참여 #1-1 SDGs 활용 빅 아이디어]
학생들과 함께 한 도전은 지속가능발전목표에서 출발하였습니다. 빅 아이디어를 주제로 하여 진 행되는 해커톤이나 프로젝트 사례를 함께 살펴보며 학습자의 이해를 돕습니다. 그 중 3번째 목표 '건강하고 행복한 삶 보장'이라는 주제에 대해 살펴보기로 하였습니다.
[참여 #1-2 필수 질문]
선택한 3번째 목표; '지구에 살고 있는 우리들 모두는 건강하고 행복하게 살아야 한다.'
우리 주변에서 그렇지 못한 사람들은 없을까 생각해보았습니다. '도전 과제'를 찾기 위해 '필수(핵심) 질문'에 쉽게 다가갈 수 있도록, 다음과 같이 작은 질문들을 만들고, 참여한 친구들과 함께 생각해보았습니다.
[ 5W 활동 ] What? Who? Where? When? How?
우리는 무엇을 할 때 건강한가요? 혹은 행복한가요?
우리는 언제 행복하다고 생각하나요?
우리는 어떻게 건강하게 살 수 있나요?
누구는 건강하고, 누구는 건강하지 않다고 생각하나요?
나는 행복한가요? 행복하다면 또는 행복하지 않다면 무엇 때문일까요?
나는 어떻게 하면 행복해질 수 있을까요?
[ 친구들의 대답 ]
행복 ?! 게임을 할 때, 영상을 볼 때, 누군가와 함께 있을 때, 어디로 여행을 갈 때
건강 ?! 맛있는 것을 먹을 때, 운동하고, 규칙적인 생활, 긍정적 생각할 때, 좋은 노래 들을 때
[참여 #1-3 실제적 도전 과제]
AI을 활용하여 실생활 문제를 해결한 사례로 무엇이 있을까요? 학습자가 도전할 실제적 과제를 선정하기 위한 발판으로 실제 사례를 제시하였습니다.
SeeSound를 창업한 청각 장애인 3명은 그들과 같은 장애를 가진 사람들이 집에서 안전한 생활을 할 수 있도록 도와주는 가정용 소리 인식 장치를 개발하였습니다.
기존의 프로그래밍을 통한 방법에서 센서를 통한 단순한 입력에 의한 상황 인지 및 처리가 불가능하기 때문에, 다양한 소리 데이터를 통해 학습된 AI가 상황 인식을 하고 프로그램 속에서 '인지 판단 역할'을 해주었기 때문에 문제가 해결되었음을 살펴봅니다.
[참여 #1-3 실제적 도전 과제]
우리들이 생각하는 '행복'과 '건강'을 누리거나 지키며 살고 있을 때, 그렇지 못한 사람들은 누구일까 생각해보았습니다. 우리들은 나이가 많으신 노인들이나 몸에 장애가 있는 장애인들을 떠올렸습니다. 그 중 장애와 관련하여 조사를 해보았습니다.
[ 질문하기 ]
Q1. 장애란 무엇인가요?
Q2. 장애의 종류에는 무엇이 있고, 우리나라에서 그 비율은 어떠한가요?
Q3. 장애인이 겪는 어려운 문제는 무엇이 있나요?
우리 나라 장애인 현황
장애인이 겪는 어려운 문제
[참여 #1-3 실제적 도전 과제]
조사활동에 이어 학습자들이 생각한 문제상황과 도전 과제 사례는 다음과 같습니다.
[문제상황]
1. 청각 장애인은 듣고 말하기에 어려움이 있어서, 수화 로 의사소통 하는데 비장애인은 수화를 모른다.
2. 지체 장애인이 가장 많은데, 움직임이 불편하여 게임 을 즐길 수 없다.
3. 지체 장애인이 가장 많은데, 휠체어를 사용하더라도 혼자 스스로 움직일 수 없는 경우가 많다.
4. 시각 장애인을 위한 시설과 장치가 부족하여 혼자서 새로운 장소로 이동하기 어려운 경우가 많다.
[도전과제]
1. 청각 장애인의 수화를 비장애인이 이해할 있도록 돕는 장치를 만들기.
2. 지체장애인이 사용가능한게임조종장치 만들기.
3. 지체장애인이 스스로 이동할 수 있도록 장치를 만들기.
4. 시각 장애인이 새로운 장소를 파악하는데 도움이 되는 장치를 만들기.
2단계. 조사
[조사 #2-1 기본 활동]
'데이터 및 ML 훈련하기' 이해를 위한 게임활동
학습자가 도전과제를 해결하기 위해 필요한 특정 영역의 지식과 기능들을 익히는 방법으로 디지털 도구 중 ‘교육게임 운영하기’를 적용하였습니다. 인공지능(데이터 & 머신러닝)을 이해하기 위한 기본 활동으로 플랫폼 기반 게임을 체험해 보았습니다.
[조사 #2-1 기본 활동]
알고리즘 3가지 구조 사용하기
학습자가 흥미와 호기심을 가지고 참여할 수 있도록, 교사가 사전에 제작해 둔 조립형 로봇 교구(스파이크 프라임)를 사용하였습니다. 기본적인 알고리즘을 이해하는 것에 중점을 두어 학습자는 제시된 알고리즘을 따라하며 기능을 익힌 후, 각 팀별로 주어 진 퀴즈를 해결하기 위해 알고리즘을 응용하며 배울 수 있도록 하였습니다.
[조사 #2-2 자원 탐색]
ML 플랫폼 자원 사용하기
학습자는 교사의 코칭을 받아 실제 개발자처럼 '도전 과제' 해결에 필요한 자원을 직접 찾아보고 사용한 후 그 결과를 정리합니다. 정보만 찾아보는 과정이 아니라, 교사가 준비한 문제상황을 ML 플랫폼으로 해결해보는 과정을 경험하도록 합니다.
엔트리
훈련된 AI모델; 번역, 카메라, 음성인식, 읽어주기
데이터 사용 모델 훈련; 이미지 인식, 글자 인식, 음성인식
집 안 사람을 인식하여 작동하는 AI선풍기 만들기 (이미지, 음성 인식)
Teachable Machine
데이터 사용 훈련 가능한 ML 모델;
이미지 인식 (예: Tiny Sorter), 사운드 인식 (예: Project Euphonia), 자세 인식 (예: Teachable Snake)
Tiny Sorter 작동을 관찰한 후, 알고리즘 분석하기(이미지 인식)
[조사 #2-2 자원 탐색]
ML 활용 문제해결 사례 모방하여 실험하기
Teachable Machine 플랫폼에서 안내되는 ‘이미지 인식 ML모델을 사용한 Tiny Sorter(마시멜로와 시리얼 분류 문제해결 사례)’를 교사가 학습자의 수준에 맞추어 재구성하고, 학습자는 문제해결 과정을 모방하여 직접 제작하는 활동에 참여합니다. 이 활동을 통해 ML모델 만들기 과정을 학습자가 직접 해봄으로 서 발생할 수 있는 오류와 세부적인 사항까지 경험시키고자 하였다.
활동에 참여한 학습자들에게서 다음과 같은 오류가 발생하였으며, 학습자가 오류를 해결할 수 있도록 아래와 같이 코치하였다. 그 후, 학습자는 팀별로 진행한 과정을 온라인 보고서를 작성하였다.
[조사 #2-3 해결 준비]
도전 과제를 해결할 수 있는 ML 플랫폼 선택하기
학습자는 두 번째 조사 단계의 마지막에는 학습자가 앞에서 경험했던 기본활동과 자원 탐색활동을 통한 경험과 지식을 바탕으로 하여, 세 번째 ‘행동’ 단계에서 각 팀별 도전 과제를 해결할 수 있는 ML플랫폼과 ML모델을 정합니다.
3단계. 행동
[행동 #3-1 ML 기반 해결책]
도전 과제 해결책 만들고 평가하기
학습자는 팀과 함께 선택한 도전 과제를 해결할 수 있는 ML모델이 인식하는 데이터를 모으고, ML을 훈련시킨 후, 만들어진 ML을 평가하고 수정하는 단계를 거칩니다. 완성한 ML모델을 프로그램에 적용하여 프로그래밍을 완료합니다. 진행 과정 중 교사의 판단이나 학습자의 요청에 의해 실제 구현이 가능하도록 교사는 세부적인 방법을 제안하거나 부족한 부분을 다시 이해할 수 있도록 이전 과정의 내용을 지도합니다.
[행동 #3-2 구현 및 평가, 공유]
도전 과제 해결책 만들고 평가하기
최종 개발된 해결책을 친구들 앞에서 시연 또는 영상으로 발표하고, 해결책에 대한 피드백(장점,단점, 개선할 점)을 받아보았습니다.
도전과제: 지체 장애인이 사용가능한 게임 조종장치 만들기
▶효과성: 키보드 없이 얼굴 방향에 따라 게임 속 공을 치는 막대기를 좌우로 움직일 수 있다.
☞피드백: 게임 조종 장치로 얼굴을 사용하도록 해주는 프로그램을 만들어 다른 게임에서도 사용되면 좋겠다.
도전과제: 청각 장애인의 수화를 비장애인에게 음성으로 바꾸어주는 프로그램 만들기
▶효과성: 카메라 앞 수화 동작에 따라 연결해 둔 문장이 선택되어 자연스럽게 음성으로 바뀐다.
☞피드백: 컴퓨터는 커서 수화 음성 번역을 위해 휴대할 수 없는데, 스마트폰 앱으로 만들어 항상 쓸 수 있으면 좋겠다.
도전과제: 지체 장애인이 스스로 이동할 수 있도록 돕는 장치 만들기
▶효과성: 카메라 앞 손 모양에 따라 프로그래밍한 앞, 뒤, 좌, 우 방향에 맞게 자동으로 움직일 수 있다.
☞피드백: 휠체어 손잡이에 스마트폰을 올리고, 스마트폰과 휠체어가 연결되어 작동되도록 바꾸면 좋겠다.
Page updated
Google Sites
Report abuse