고등학교 인공지능 수학 수업계획 1 (감정분석기 만들기)
2021. 7. 23 강원교육청 인공지능 수학 교과 직무연수 강의 자료
강의ppt(https://drive.google.com/file/d/1sVlzCUQirPu6xR1zN1TR7aI0PMaz2K2D/view?usp=sharing)
2021학년도 2학기 부터 새롭게 도입되는 인공지능 수학 교과에 내용이 매력적인 부분이 많은데 처음이다 보니 어떻게 수업해야 할지 고민이 되는 부분이 있을 것 입니다. 교과서를 자칫하면 단순 계산 위주의 수업이 되기 쉽습니다.
그래서 저도 인공지능 분야에 지식이 적고 부족지만만 선생님들이 실제로 수업하기에 도움이 될 만한 수업 계획 및 자료를 올려볼 계획입니다.
텍스트 분류 및 처리 단원의 강의를 맡았었기에 이 단원에 대한 수업계획을 먼저 준비해 보았습니다.
1. 내용체계
| 영역/핵심 개념 | 일반화된 지식 | 내용 요소 | ※ 관련 학습 요소 |
| 분류와 예측 | 인공지능을 이용하면 자료를 정리, 분석하고 패턴을 찾아 새로운 대상에 대한 분류와 예측을 할 수 있으며, 이때 확률과 함수 등이 활용된다. | ∙ 자료의 분류 ∙ 경향성과 예측 | ∙ 유사도 ∙ 추세선 ∙ 조건부확률 |
2. 성취기준
„[12인수03-01]인공지능을 이용하여 텍스트를 분류하는 수학적 방법을 이해한다.
3. 교수 학습 방법 및 유의 사항
„텍스트 판별에서는 영화 리뷰 분류, 기사 분류 등을 다룰 수 있고, 글 자료 사이의 유사도를 계산 하고 텍스트를 판별하여 분류하는 수학적 과정을 이해 하게 한다.
위의 교수 학습 방법 및 유의 사항을 읽어보면 [영화 리뷰 분류, 기사 분류 등을 통해.. 텍스트를 판별하는 수학적 과정을 이해하게 한다] 라고 나와 있는데 사실 실제 영화 리뷰나 기사를 가지고 이를 분류해 보는 수업을 진행하기는 어렵다. 실제 영화리뷰나 기사는 자연어인데 이를 벡터화 하는 것은 어렵기 때문이다. 그래서 교과서에서는 대부분 아래와 같은 간단한 예시 문제를 제시할 수 밖에 없다.
감성 분석 파트에서 같은 문제 풀이만을 다루고 넘어가기에는 너무 아쉽다. 인공지능 수학 교과의 매력을 보여줄 수가 없다. 이건 그냥 긍정 부정의 개수를 셈하면 되기 때문에 그냥 초등학교 수학의 스토리텔링 문제 수준이다. 교과서의 문제라기 보다는 자연어 처리가 까다롭기도 하고 아직 과도기이기도 하기에 그렇지 않나 싶다.
그래서 기초적인 자연어 처리를 해주는 감정분석기 파일을 만들었다. 실은 파이썬의 KonlPY 모듈을 사용하여 정교하게 형태소를 분석하도록 만들어봤는데, 학생들과 수업한다고 했을 때 파이썬 여러가지 모듈을 설치시키는 것도 일이고 이렇게 하면 그냥 프로그래밍 수업이 되는 것 같아 그냥 엑셀로 간단히 만드는 것으로 했다. 주객이 전도되면 안된다.
감정분석기 엑셀파일 다운로드 링크 (https://drive.google.com/file/d/1ZzH052O4P7Y4D4-2hXIBvh5_YnwXtARH/view?usp=sharing)
학생들에게 아래와 처럼 자신이 관심있는 (음식점 또는 영화) 의 리뷰를 직접 불러와서 감정분석기를 만들어 보게 할 수 있다.
학생들이 감성사전 시트에 긍정단어 부정단어를 넣어보도록하여 감성사전을 직접 만들어 보도록 한다.
개인별 혹은 모둠별로 감성사전을 만들어 보게 한 뒤 적절하게 판단하는지 비교해보는 수업을 진행해도 좋을 것 같다.
정교한 자료는 아니지만 그래도 교과서 제시된 "짜장면은 정말 환상적인데 짬뽕은 끔찍하다." 같은 문장을 분석하는 것 보다는 학생들이 실제적인 자료를 분석해 볼 수 있다는 점에서 더 흥미를 느낄 수 있을 것 같고 감정 분석 과정을 컴퓨터가 처리하는 과정에 대해서도 보여줄 수 있기 때문에 더 좋다.
학생들에게 처음부터 감정분석기 파일을 만들라고 하면 그냥 프로그래밍 수업이 되겠지만, 코드의 일부분을 수정해 보도록 하는 것은 프로그래밍을 어느 정도 융합한 수업할 수 있다는 점에서 좋다고 생각한다. 나는 아래의 코드 정도는 수정해 보도록 할 예정이다.
그러면 자연어를 처리과정 중 불용어 처리에 대해서도 조금이나마 경험을 제공할 수 있다고 생각한다.
인공지능 수학은 자칫하다가는 단순 반복 계산 위주의 수업으로 변질되기 쉽다. 물론 인공지능 분야에서서 초등수준의 엄청난 단순한 계산이 대량으로 처리될 필요는 있고 이는 중요한 부분이다. 하지만 이는 그래픽카드의 역할이다. 굳이 학생들에게 그래픽카드의 역할을 간접체험 시킬 필요는 없다.
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