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학습데이터 부족 AIDT, 제 역할 할까

 

인공지능을 비롯한 지능정보화기술의 발달로 인해 디지털 대전환 시대에 접어들면서 우리는 다양한 변화를 몸소 겪고 있다. 이러한 변화는 비단 특정 산업 분야에 국한된 변화가 아니다. 디지털화가 가속화되면서 우리의 일상적인 삶의 영역까지 그 영향을 미치고 있으며, 기존의 일하는 방법, 대화하는 방법, 하물며 생각하는 방법까지도 변화시키고 있다. 디지털 기술의 발달로 우리가 살아가는 삶의 방식이 변화하고 있는 것이다.


교육 분야 역시 신기술의 진보로 인한 변화로 대전환의 길목에 서 있다. 인공지능 및 에듀테크 활용교육 사례도 급증하고 있으며, 교육활동에 집중할 수 있도록 행정업무 효율화를 위해 디지털 기술을 지원하는 등 학교현장도 다양한 변화를 마주하고 있다. 그중 가장 큰 변화는 최근 교육계의 뜨거운 감자로 대두되고 있는 AI 디지털교과서 도입이라 할 수 있다. 걱정과 우려 속에서도 당장 내년부터 사용해야 하는 현장교사로서 AI 디지털교과서 도입으로 기대되는 변화는 무엇인지, 그리고 정말 그렇게 변화되기 위해서 보완해야 할 부분이 무엇인지에 대해서 이야기해 보고자 한다.

 

현장교사로서 바라보는 AI 디지털교과서는?
교실에는 정말 다양한 학생들이 존재한다. 다양한 사회·문화적 수준의 학생들부터, 다양한 학습수준·학습속도·학습성향 등 한 명 한 명의 개성이 저마다 뚜렷하다. 이들의 교육격차 및 디지털 정보 격차 역시 존재하며, 아무래도 교사 한 명이 교실의 모든 학생을 개별 지도한다는 것은 현실적으로 불가능하다.

 

다양한 학생들이 존재하는 교실현장에서는 다수의 평균 학생을 기준으로 교육하게 되고, 그러다 보면 성취도가 높은 빠른 학습자와 누적된 학습 누락으로 인한 느린 학습자가 수업에서 소외되는 현상이 발생하는 것 역시 피할 수 없는 문제다. 또한 학령기 인구 감소 문제로 인해 소수의 인재를 양성하는 것이 아닌, 모두를 인재로 양성하는 것이 목표가 되었고, 그러기 위해서는 학생 개별 맞춤형교육이 필요한 사회가 되었다. 이러한 학교현장의 문제해결방안으로 교육부는 AI 디지털교과서 도입을 추진하고 있다. 


교육부에서 추진하고 있는 AI 디지털교과서는 인공지능을 포함한 지능정보화기술을 활용하여 학생의 적성·흥미·이해 등을 분석하여 적합한 교육콘텐츠를 제공하고, 학생 개인의 능력과 수준에 맞는 다양한 맞춤형 학습기회를 지원할 수 있는, 기존의 서책형교과서와는 다른 새로운 유형의 교과서를 의미한다.

 

다양한 디바이스에 대한 호환성과 쉬운 웹 접근성을 위해 웹 표준(HTML 등)을 개발하고 있으며, 별도 프로그램이 필요 없는 클라우드(SaaS) 기반의 AI 디지털교과서 플랫폼을 구축하고 있다. 초등학교 3·4학년과 중·고등학교 1학년을 시작으로 2025년에는 수학·영어·정보·국어(특수교육)교과에서 부분적으로 도입하고, 2028년에는 모든 교과목에서 확대 시행될 예정이다.

 

이때 발달단계상 디지털 기기를 접하기에는 이른 초등학교 1·2학년과 고등학교 선택과목 및 예체능교과와 도덕교과 등 직접적인 체험활동 위주의 사회·정서적인 역량을 길러야 하는 과목은 적용 대상에서 제외된다.
아직 프로토타입이지만 현재까지 개발된 AI 디지털교과서를 통해 기대되는 부분은 다음과 같다. 

 

첫째, 학생 맞춤형수업을 통한 학습격차 감소의 가능성이다. 아래에서 제시된 특성과 같이 AI 디지털교과서는 AI를 통해 학생 개인의 수준과 성향을 파악하여 개인화된 최적의 학습경로 및 콘텐츠를 제공한다. 이때 학생들은 스스로 자신의 수준과 속도에 맞춰 학습할 수 있다.

 

● AI 디지털교과서 특성
- AI에 의한 학습진단과 분석(Learning Analytics)
- 개인별 학습수준과 속도를 반영한 맞춤형학습(Adaptive Learning)
- 학생의 관점에서 설계된 학습 코스웨어(Human-Centered Design)
<AI 디지털교과서 개발 가이드라인>, 교육부, 2023.

 

현재까지 공개된 프로토타입에서도 확인할 수 있듯 빠른 학습자는 토론·논술과제 등의 심화학습 콘텐츠를 제공받을 수 있고, 느린 학습자는 학습수준에 맞는 콘텐츠와 함께 학습결손을 해결할 수 있는 보충학습 콘텐츠를 제공받을 수 있다. 학습에 어려움을 겪는 부분에 대해 학생 스스로 질문을 하면서 해결할 수 있도록 AI 튜터 기능도 포함되어 있다. 이렇듯 교실 내 학생 대부분이 자신의 수준에 맞춰 학습할 수 있게 되면, 수업에서 소외되는 학생을 줄일 수 있음은 물론 학습격차 역시 줄일 수 있을 것이다. 

 

둘째, 교육과정 재구성을 통한 자신만의 콘텐츠 및 수업구성이 가능하다는 점 등 교사의 자유도가 높다는 점이다. 아직 프로토타입이라 제한적으로 콘텐츠가 제공되고 있기는 하나, 수업을 구성할 때 자신이 원하는 콘텐츠들로 구성하거나 업로드 및 재가공하는 등 교사의 의도대로 수정하여 학생들에게 수업을 배포할 수 있다.

 

또한 자신이 설계한 교수·학습과정이 클라우드에 누적되므로, 그 효과성을 확인하고 성찰하며 개선할 수 있는 것도 장점이라 할 수 있다. 모둠 구성 역시 교사의 의도대로 구성할 수 있다. 학생들이 앉아 있는 자리를 기준으로 하거나, 무작위로 구성하는 것만이 아니라 모둠 내에 다양한 성취도의 학생으로 구성할 수 있으며, 학습자의 상황을 고려하여 수정하는 것도 가능하다. 
 
셋째, 학생의 학습데이터를 분석하여 제공한다는 점이다. 대시보드를 통해 학생의 학습 이해도, 학습시간, 학습 진행률 등의 종합 분석을 제공하게 되는데 교사는 학생의 학습결손을 빠르게 파악할 수 있음은 물론 실시간으로 학생에게 그에 따른 피드백을 제공할 수 있다. 학생은 자신의 현재 학습수준을 파악할 수 있으며, 학부모는 자녀들의 과목별 학업성취 및 흥미 등을 확인할 수 있다.

 

AI 디지털교과서, 앞으로 보완해야 하는 부분은?
내년부터 시행될 AI 디지털교과서임에도 아직 완성본이 아닌 프로토타입만을 공개하고 있다는 점 때문에 많은 걱정과 우려가 드는 것도 사실이다. AI 디지털교과서 도입으로 인한 학교현장의 혼란스러움을 줄이고 성공적인 안착을 위해 보완해야 할 부분을 제시하면 다음과 같다. 

 

첫째, 디지털 리터러시 및 디지털 시민성교육이 선행되어야 한다. 현재 AI 디지털교과서 도입을 앞두고, 교사를 대상으로 대부분 AI 디지털교과서 사용방법 및 활용수업 연구 등 기술적인 역량 향상만을 좇고 있다. 또한 학생 개인의 수준과 성향을 파악하여 개인화된 학습경로 및 콘텐츠를 제공하는 등 혁신적인 학생 맞춤형수업이 가능함에도 불구하고, 반대 여론이 거센 이유는 무엇일까? 바로 디지털 기기에 대한 과의존 등 전반적인 디지털 기기의 부작용 문제 때문이다. 사실 디지털 기기에 대한 부작용 문제는 디지털 기기 자체의 문제가 아니라, 디지털 기기의 사용방법 문제에서 온다. 


우리는 이미 디벗 제도 시행 첫 해 때 경험했다. 그때도 디지털 리터러시 및 디지털 시민성교육의 부재에 대한 문제 제기가 있었다. 이미 과거에 결과가 있었다면, 충분히 반면교사 삼아 앞으로 나아가야 한다. 따라서 AI 디지털교과서를 학교에 안전하게 정착하려면 그전에 교육주체를 대상으로 한 디지털 리터러시 및 디지털 시민성교육이 선행되어야 할 것이다. 

 

둘째, 각 학교의 학생들이 동시에 접속할 수 있는 무선망이 구축되어야 한다. 현재 많이 개선됐지만 아직도 여러 교실의 학생들이 디벗이나 스마트폰과 같은 디지털 기기를 통해 동시에 온라인에 접속했을 시 네트워크에 문제가 생기는 경우가 종종 발생한다. 수업 중 네트워크에 문제가 생기면 AI 디지털교과서의 경우 수업진행이 아예 어렵게 되므로 각 학교에 전교생이 접속할 수 있는 무선망이 구축되어야 할 것이다.

 

또한 공공에서 운영하는 AI 디지털교과서 포털의 경우 여러 학교가 동시에 접속하게 될 것으로 예상된다. 과거 코로나19 비대면 원격수업을 위해 EBS 온라인클래스에 여러 학교가 동시에 접속했을 때도 접속 지연 등의 다양한 오류를 겪었던 경험이 우리에겐 있다. 과거의 경험을 떠올려 발생할 수 있는 오류 등을 사전에 예측하여 AI 디지털교과서 포털 사이트 자체에서도 오류 없는 원활한 네트워크 환경을 구축해야 할 것이다. 

 

셋째, 학생의 개인정보 및 사생활 보호를 위해 학생들의 학습데이터를 심도 있게 다뤄야 한다. AI는 데이터가 핵심이므로, AI 디지털교과서에서는 학생들의 학습과정에서 학생의 수준·태도·선호도·활동 등의 다양한 데이터를 수집할 수밖에 없다.

 

이때 학생의 민감 정보가 포함되거나 여러 조합에 의해 개인을 유추할 수 있는 부분이 드러나게 되는 경우를 우려하지 않을 수 없다. 따라서 학생의 개인정보와 사생활을 보호하기 위하여 보안 측면에서 강력한 보호장치 및 개인정보 관리 및 감독 방법, 그리고 만약에 침해 및 유출되었을 시 구제 방법 등이 먼저 제시되어야 할 것이다.

 

마치며
AI 디지털교과서 역시 첫해에는 데이터가 충분하지 않아 성능이 그리 우수하지 않으리라고 예상한다. 하지만 데이터가 축적된 후 온전히 발전될 모습을 상상해 보자. 그때의 AI 디지털교과서는 더 이상 단순히 교과서 유형의 변화나, 새로운 디지털 학습도구의 개념으로 접근해서는 안 될 것이다.

 

AI 디지털교과서를 통해 학생들의 교육경험이 확장되고, 학습환경이 혁신적으로 변화될 것이기 때문이다. 그러나 아무리 목적이 훌륭하고, 기대하는 바가 크다 하더라도 사람들의 ‘공감’을 얻지 못하면 무용지물이다. 아프리카 속담 중 ‘빨리 가려면 혼자 가고, 멀리 가려면 함께 가라’라는 말이 있다.

 

AI 디지털교과서를 앞으로 한두 해만 사용하고 말 것이 아니라면 사실 현재 가장 필요한 것은 교육주체의 공감과 협력일지도 모른다. AI 디지털교과서의 성공적인 안착을 위해 교육주체가 모두 협력할 수 있도록 검증 과정과 설득·공감의 과정이 선행되어야 할 것이다.


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