소개글
"ai디지털교과서"에 대한 내용입니다.
목차
1. 인공지능 기술의 교육 분야 도입
1.1. 교육에서의 AI 활용 사례
1.1.1. 공교육의 AI 기반 학습관리 프로그램 '똑똑 수학탐험대'
1.1.2. 비대면 온라인 학습 어플리케이션 '콴다(Quanda)'
1.2. AI 기술이 학습 환경에 필요한 이유
1.2.1. 맞춤형 개별화 학습을 위한 AI 활용
1.2.2. 교육 분야의 취약점 보완을 위한 AI 활용
2. AI 교육 정책의 국내외 동향
2.1. 국내 AI 교육 정책
2.2. 주요국의 AI 교육 정책
2.3. 국제기구의 AI 교육 권고사항
3. AI를 활용한 교육 혁신 사례
3.1. AI 디지털교과서
3.2. AI 기반 맞춤형 학습
3.3. AI와 에듀테크의 결합
4. AI 교육 도입에 따른 고려사항
4.1. 교육자와 학습자의 역량 강화
4.2. 인간과 AI의 조화로운 교육 환경 조성
5. 참고 문헌
본문내용
1. 인공지능 기술의 교육 분야 도입
1.1. 교육에서의 AI 활용 사례
1.1.1. 공교육의 AI 기반 학습관리 프로그램 '똑똑 수학탐험대'
인공지능(AI) 기반 학습관리 프로그램 '똑똑 수학탐험대'는 공교육 현장에 처음으로 도입된 AI 활용 사례이다. 교육부는 원격수업으로 인한 학습 격차와 학력 저하 문제를 해결하기 위해 AI 기술을 적용한 이 프로그램을 개발하여 제공하고 있다.
'똑똑 수학탐험대'는 게임화된 학습 방식을 통해 학생들의 흥미를 유발하고, 학생 개개인의 학습 수준을 진단하여 맞춤형 학습 콘텐츠를 제공한다. AI 알고리즘을 활용하여 학생들의 수학 학습 데이터를 분석하고, 이를 바탕으로 개인별 학습 성취 예측과 필요한 보충 학습 자료를 제공한다.
특히 1~2학년 학생들의 수학 교과 성취도 향상에 효과적인 것으로 나타났으며, 저학년에서부터 AI 기반 학습관리 프로그램을 적극 활용하면 향후 3학년 때의 수학 기초 학습 부진을 예방할 수 있을 것으로 기대된다. 이를 통해 교육 현장에서 겪어왔던 학생 간 수준 차이, 한정된 수업 시간 내 통일된 수업지도의 어려움 등을 해결하고자 하는 것이 '똑똑 수학탐험대'의 핵심 목적이다.
과거의 교육 방식에서는 교사 혼자서 학생들 개개인의 특성을 고려한 맞춤형 학습을 제공하기 어려웠다. 그러나 AI 기반 학습관리 프로그램의 도입으로 학생들의 학습 데이터가 체계적으로 수집·분석되면서, 개별화 학습 지도와 평가가 가능해졌다. 교사는 학생들의 학습 수준, 오답 원인, 학습 성향 등의 정보를 제공받아 이를 활용하여 개인별 맞춤형 수업을 진행할 수 있게 되었다.
이처럼 '똑똑 수학탐험대'는 인공지능 기술을 공교육 현장에 최초로 도입한 사례로, 학생 개개인의 특성을 반영한 맞춤형 학습을 제공함으로써 학습 격차 해소와 학습 효과 증진에 기여하고 있다. 향후 AI 기술이 고도화되면서 이러한 맞춤형 학습 프로그램이 다른 교과목과 학년으로 확대되어 적용될 것으로 기대된다.
1.1.2. 비대면 온라인 학습 어플리케이션 '콴다(Quanda)'
'콴다(Quanda)'는 학습자가 스마트폰으로 모르는 문제를 촬영하면, 인공지능(AI)이 약 5초 안에 문제 풀이와 관련유형, 개념 영상 등 맞춤형 콘텐츠를 알려주는 신개념 비대면 온라인 학습 어플리케이션이다. 이는 광학문자인식(OCR)기술과 자연어처리(NLP)를 접목해 개발되었다. 광학문자인식이란 문자 영상을 이미지 스캔해서 기계가 읽을 수 있는 문자로 변환하는 기술이다. 즉, 수학 문제를 스캔해서 '콴다'가 읽을 수 있게 바꾸는 과정이다. 특히 이 자체개발된 OCR은 분수, 제곱수 등 복잡한 수식까지 정확히 판단하여 학습자에게 문제 풀이를 제시할 수 있다. 만약 여기서 숙제가 밀려있거나 이른바 '수포자(수학포기자)' 학생은 문제 풀이만을 베껴 악용할 수 있다는 점이 약점으로 제기될 수 있는데, 이에 대해서는 다음 문제로 넘어가는 속도가 상당히 빠르거나 5초마다 다른 문제를 검색하는 행동을 인식하도록 탐지 기술이 설계되어있어 어느 정도 보완이 가능하며 계속해서 관련 기술이 고도화되어 정확도가 높아지고 있다. '콴다(Quanda)'의 경쟁력은 수학이 다른 과목과 달리 글로벌 언어장벽에서 비교적 자유롭다는 점이다. 이러한 글로벌 경쟁력을 가진 어플리케이션 '콴다(Quanda)'는 최근 코로나19 확산으로 비대면 교육수요가 급증한 영향에 힘입어 출시 2년 만인 2018년, 일본 시장에 진출하여 이후 50여 개의 나라에 관련 서비스를 개시하였고 현재 가입자 수가 7천만 명을 돌파하였다. 통상 국내 스타트업이 만든 어플리케이션이 한국 인구수를 추월한 것은 극히 이례적인 사례이며, '콴다'의 해외 가입자 비중은 87%에 육박한다. 특히 '콴다'는 동남아시아에서 '국민 교육앱'으로 자리매김하여 베트남의 월간 활성 이용자수는 470만명에 달한다. 추측하건대 그 이유는 동남아 지역은 선진국에 비해 교육 인프라가 열악한 곳이 많다 보니 어려운 수학 문제를 접했을 때 도움이나 지도를 받기 어려운 학생이 많기 때문으로 보인다.
1.2. AI 기술이 학습 환경에 필요한 이유
1.2.1. 맞춤형 개별화 학습을 위한 AI 활용
현재 AI 연구의 발달로 개별화 학습지도 및 평가, 학습게임 및 디지털교과서와 같은 맞춤형 교과서와 교육과정의 개발을 증진할 수 있게 되었다. 교육 현장에서 평가는 필수 불가결한데 학습자마다 매우 다양하고 독특한 특성을 지닌다는 점을 감안할 때 그것을 적절하게 행하기에는 상당한 어려움이 있다. 교육 현장에서 다른 사람이나 도구의 도움 없이 교사 혼자서 학생들에게 '평등한 배움의 기회'를...
참고 자료
교육부. (2021.3.29). 이젠 펭수와 함께 영어로 말해요! [보도자료]. 교육부.
교육부. (2020.12.14). 디지털교과서 활용･개선을 위한 국민과의 비대면 간담회 개최 [보도자료]. 교육부.
교육부. (2022.9.26). 초등학생 문해력, '책열매'로 키워가요! [보도자료]. 교육부.
교육부, 한국교육학술정보원. (2023.8.31). AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부, 한국교육학술정보원.
국회도서관. (2023). AI와 공교육:현재와 미래. 국회도서관. 링크
한국교육개발원. (2023.5.10). 인공지능(AI) 기반 맞춤형 교육을 위한 정책 및 사례. 한국교육개발원.
한국교육학술정보원. (2023.6). 2022년 초･중등학교 디지털 전환 실태 조사 분석. 한국교육학술정보원.
한정윤. (2024.1). AI 기반 맞춤형 교육에 대한 교사의 인식과 경험. KEDI 연구브리프.
한정윤 외. (2023). AI 기반 맞춤형 교육의 현황과 과제. 한국교육개발원.
홍선주 외. (2020). 학교 교육에서의 인공지능(AI) 활용 방안 탐색. 한국교육과정평가원.
김성훈. (2021.8). 개별 맞춤형 학습을 위한 딥러닝 기반의 이분된 지식 추적 모델 개발 [박사학위논문, 고려대학교].
김지은. (2016.8). 초등학교 교육정보부장이 인식하는 교육정보부 직무에 대한 중요도 실행도 분석 [석사학위논문, 충남대학교].
오유진. (2022.2). 인공지능 챗봇 'AI 펭톡'이 초등 영어 수업에 미치는 영향에 관한 연구 [석사학위논문, 부산교육대학교].
UNESCO. (2019). Beijing Consensus on Artificial Intelligence and Education. UNESCO.
OECD. (2023). OECD Digital Education Outlook 2023: Towards an Effective Digital Education Ecosystem. OECD.
<그림1> https://news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=4515066
<그림2> https://www.hankyung.com/it/article/2022100740221
나무위키 인공지능(AI) https://namu.wiki/w/%EC%9D%B8%EA%B3%B5%EC%A7%80%EB%8A%A5
<한국 인공지능 교육의 방향> - 류미영, 한국인공지능교육학회, 2020.
<초등학교에서 인공지능 교육을 위한 학교와 학교장의 역할> - 양지혜, 제주대학교 대학원, 2022.
<인공지능 시대의 초등학교 수학 교사 전문성 개발의 문제와 방향 = Problems and Directions of Mathematics Professional Development in the Age of AI> - 박주경, 서울교육대학교 초등교육연구원, 2020.
<인공지능 교육시스템 기반 초등학교 수학 수업 설계모형 개발 = Development of an Instructional Design Model for Elementary Mathematics Classes Based on an Artificial Intelligence Education System> - 최서연, 서울대학교 대학원, 2022.
<초등 교사를 위한 인공지능교육 교사연수프로그램 개발> - 고병철, 경인교육대학교 교육전문대학원, 2021.
<인공지능 시대와 초등사회과 교육> - 이현지 저, 출판 : 살림터, 2019.
<인공지능 시대, 교사가 만드는 미래학교> - 정대홍 외 저, 출판 : 교육과학사, 2022.
1
2
3
4
5
6
7
8