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환경&인공지능기초 융합 공개 수업

생성형 인공지능 활용 데이터 분석 실습 지도안 지도교사 김준오

1. 공개 수업 정보

일시
2024.05.20.(월) 6교시(14:10-15:00)
장소
신나는 AI 교실(지성관 2층 세미나실 옆)
대상
영신여자고등학교 3학년 9반 이공계열 진학 예정 여학생
제목
생성형 인공지능 활용 데이터 분석 실습(환경 교과와 인공지능기초 교과 융합 수업)
외부 컨설팅 장학팀
수업 주제
환경 문제를 해결하기 위한 생성형 인공지능을 활용한 데이터 분석 및 시각화
관련 교과(융합)
환경(이상원 외, 천재교과서, 2023) 3. 환경탐구, 4. 지속 가능한 사회 인공지능기초(이영준 외, 씨마스, 2023) 3. 데이터와 기계학습(3-1. 데이터 속성과 유형)

2. 성취 기준 및 수업 구성 의도

관련 성취기준
[12인03-02] 다양한 형태로 시각화된 데이터를 분석하고, 주어진 데이터가 갖는 속성의 역할과 필요성을 설명한다.
활용 AI, 디지털 도구
구글 스프레드시트, 챗GPT, 패들릿, 파이썬(Pandas, Matplotlib, NumPy), Google Colab
참고한 모형, 원리, 전략
데이터과학 기반의 문제해결모형, 경험적 학습 및 탐구 기반 교육 모델
수업 구성의도 및 전략
이 수업은 학생들이 환경 문제를 해결하기 위해 생성형 인공지능을 활용한 데이터 분석 및 시각화 능력을 배양하는 데 중점을 둔다. 학생들은 구글 스프레드시트와 파이썬을 활용하여 데이터 분석을 수행하고, 챗GPT와 패들릿을 통해 학습 내용을 공유하고 협력할 수 있도록 한다. 이를 통해 문제 해결 능력과 협력 학습을 강화하며, 실제 데이터를 활용한 실습을 통해 학생들의 이해를 돕는다.
참고 자료

3. 인공지능기초 와 환경교과 융합수업 지도안(1차시)

학습단계
교수학습활동
시간
자료
유의점
도입
- 이전 차시 복습 및 학습목표 제시 - 사전 지식 확인 및 동기유발
5분
강의 자료
사전 지식을 바탕으로 학습 목표를 명확히 한다.
전개
- 활동 1: 데이터 분석 방법 학습 * 생성형 인공지능을 활용하여 데이터 수집 및 가공, 분석, 시각화 방법 학습 - 활동 2: 데이터 분석 실습 * 환경 문제를 인공지능을 활용하여 해결할 수 있도록 관련 데이터를 분석해서 해결 방안 제안
35분
강의 자료, 다양한 생성형 인공지능, 프롬프트, Google Colab
- 주제를 벗어난 단순한 데이터 분석 지양 - 모둠별 활동 시 학생들이 적극적으로 참여할 수 있도록 유도 - 실습용 컴퓨터 상태 수시 확인
정리
- 활동 3: 데이터 분석 자료와 해결 방안 정리 후 패들릿에 업로드 후 피드백 - 차시 예고
10분
패들릿
패들릿을 활용하여 분석 자료 피드백 주고받기

4. 평가도구및기준

평가 도구
평가 기준
루브릭, 동료평가, 자기평가
환경 문제 관련 데이터를 분석하기 위해 주제에 맞는 프롬프트를 작성하였는가?
루브릭, 동료평가, 자기평가
환경과 관련한 데이터를 생성하고, 분석하고, 시각화 작업을 모두 진행하였는가?
루브릭, 동료평가, 자기평가
데이터를 분석과 그래프 설명을 토대로 인공지능을 활용한 환경 문제 해결 방안을 제시하였는가?

5. 수업 시연

6.  추가 학습 자료

AI 체험 프로그램(지도학습, 비지도학습, 강화학습) 자료

환경 데이터 분석 자료

GPT-4o News

the Data Analytics prompt book

Prompt Engineering(선배들의 프롬프트 예시)

한글 폰트 깨짐 해결 방법

참고 영상

7. 보고서 제출 예시

8. AI Hackathon News

 수업 사진