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AI교육

컴퓨터 비전, COCO dataset(코코 데이터 세트)의 이미지 분할과 국어 글쓰기 수업을 연계하는 방법(지도안, 학습지 첨부)

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컴퓨터 비전이란, 인간이 눈으로 사물을 보는 것과 마찬가지로

컴퓨터가 이미지에서 의미 있는 정보를 추출하고 인식하는 방법을 연구하는 학문입니다.

즉, 이미지 인식이란 인공지능이 인간과 같이 이미지에서 물체를 인식하고 이해하는 것으로, 컴퓨터 비전의 가장 대표적 기술이지요.

 

1. 컴퓨터 비전이란?

우리가 좋아하는 자율 주행 자동차, 얼굴인식, 의료 결과 등 인간의 시각을 인공지능이 대체하고 있습니다.

이미지에서 추출된 특징을 중심으로, 점선, 면, 점 등의 단순한 특징뿐 아니라 아주 미묘하고 복잡한 특징도 잡아내고 있어요.

 

예를 들면, 개나 고양이, 인간, 자전거처럼 구분할 수 있는 물체를 우리는 객체(object)라고 해요.

 

"한마디로, 인공지능에 눈이 달린 거예요!" 

게다가 인공지능은 그림에서 물체를 찾아낼 뿐 아니라, 이것을 픽셀 단위로 추출할 수도 있어요.

나아가서 구글 포토처럼, 이미지 내부의 객체가 무엇인지 분류하는 기능도 갖추고 있지요.

 

오늘은 이 이미지 인식 중에서, 이미지 분할 기능을 초등학교 국어 교과에 적용한 지도안을 짜 봤습니다.

 

 

2. 코코 데이터 세트가 뭐지?

인공지능이 객체를 탐지하고, 이미지를 분할할 수 있는 컴퓨터 비전을 위해서 데이터 300,000개 이상이 모인 곳이 있습니다.

이렇게 데이터가 많은 걸, 우리는 데이터 세트(dataset)라고 부르죠!

바로 이렇게 객체를 분할할 수 있는 이미지를 무료로 제공하는 사이트가 있어요.

그것도 객체별 검색이 가능한 곳이에요!

https://cocodataset.org 

 

COCO - Common Objects in Context

 

cocodataset.org

 

위의 사이트에 접속하신 다음에, [Dataset]-[Explore]를 클릭, 원하는 객체 아이콘을 누른 다음에 [Search]로 찾아보세요!

그러면 내가 선택한 객체별로 구분되는 이미지가 여러 개 뜹니다. 

정말 많은 개수가 떠서 좋더라고요.

코코 데이터 세트 활용 방법
코코 데이터 세트 활용 방법

 

 

3. 국어 교과와의 연계

그래서! 이 신기한 인공지능의 기능을 어떻게 활용할 수 있을까 고민을 해보았어요!

융합, 연계를 좋아하는 저는 이런 작업을 할 때에 배운 것을 제 직업에 활용하는 것 같아 신이 나고 기분이 좋더라고요. 😍

그 결과, 3가지의 수업 뼈대를 세울 수 있었습니다.

 

(1) 저학년: 그림일기 대신, 객체 중심 이미지

저학년의 경우, 글 중심보다는 그림 중심으로 국어교과에서 많이 다루는데요.

그림을 보고, 어떤 내용인지 추론하기

혹은 그림을 보고, 인물의 이야기 상상하기 등의 여러 제재에 사용할 수 있을 것 같아요.

 

(2) 중학년: 인물, 사건, 배경 이야기 만들기

 소설, 이야기의 주요 구성인 인물, 사건, 배경!

저는 "인, 사할 때는 배를 잡아라!!" 하는 식으로 가르치곤 했었는데요.

이 인, 사, 배를 인공지능과 연결 지으면 참 좋을 것 같아요. 

 

그림 한 장에 들어가 있는 많은 객체들이 각각의 특성을 더욱 부각해준다고 생각하기 때문이에요.

또, 사건 같은 경우에는 이야기의 함축성에 의하여 이미지에 포함되어 있을 텐데요.

물건 하나만 가지고도 수많은 상상의 실타래를 풀어낼 수 있잖아요?

그런 방식으로 아이들과 1차시 아주 재미있게 놀아볼 수 있을 것 같네요!

 

 

(3) 고학년: 글쓰기의 과정 중, 겪은 일을 글로 쓰기

실제 5학년 2학기 4단원 교육과정에 있는 내용인데요.

겪은 일을 글로 쓰는 게 막막하게만 느껴질 수 있어요. 

그런데 이렇게 글감이 되는 사진을 하나 준 다음에, 패블릿을 이용해 친구들과 이야기 이어 만들기를 해보면 어떨까요?

 

글머리 또한 다양한 방식으로 주면 좋을 것 같아요. 

어떤 소설은 날씨 표현으로, 혹은 대화글로, 인물 설명으로, 속담 등으로 시작하기도 하잖아요?

 

'시작이 반이다'라는 말도 있듯이, 처음을 잘 가르쳐 주면 아이들이 그다음엔 술술 잘 따라 하는 것 같아요.

그 도입과 전개 단계를 인공지능으로 열어주는 거죠!!!

 

아래와 같이 지도안을 약식으로 짜 봤고요. 필요한 동기유발 영상 등도 보실 수 있게, 지도안을 함께 올려 드립니다!

컴퓨터 비전을 활용한 글쓰기 연습.hwp
1.41MB

 

인공지능을 활용한 수업! 어렵지 않죠???

저도 우리 CIA 연구회 선생님들과 살을 붙여가며 더욱 수업 아이디어를 발전시켜 나가고자 합니다!!! 

다가오는 신학기도 파이팅입니다!!

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