전례 없던 코로나19에 따른 팬데믹을 겪는 과정에서 공교육은 커다란 변곡점을 맞게 됐다. 포스트 코로나 시대는 물론, 다가올 미래사회의 교육에 있어서도 전환이 필요하다는 의견이 지속적으로 제기되고 있어서다. 이에 교육에서도 디지털과 인공지능이 떼려야 뗄 수 없는 미래교육의 핵심 요소로 부각되고 있다. 이 같은 영향으로 AI를 활용한 개별 맞춤형 교육이 과연 교실 안에서 어떻게 구현되는 지에 대한 관심도 커지고 있다. 그렇다면 AI 교육의 가능성 실제 교육 효과로 이어지기 위해 필요한 과제는 무엇일까.

  서울시교육청교육연구정보원이 내놓은 ‘개별 맞춤형 인공지능 활용교육의 가능성과 과제 : AI 튜터 마중물학교 운영 사례를 중심으로’ 연구 보고서는 개별 맞춤형 AI 활용교육에 대해 깊이 있게 다룬 결과물이다. 특히, 이 같은 교육 시스템이 실효성을 거두기 위한 과제를 다양하게 도출 및 제언했다는 점에서 주목할 필요가 있다.

  보고서는 AI 관련 교육적 사례를 크게 개별 맞춤형 교육을 위한 콘텐츠 제공, 자동화된 서술형 평가, 콘텐츠 서비스 플랫폼, 학습자 분석을 기반으로 한 교수학습 지원, 챗봇 등으로 분류했다. 이 가운데 개별 맞춤형 교육을 위한 콘텐츠 제공으로 ▲지능형 튜터링 시스템(ITS) ▲대화형 튜터링 시스템(DBTS) ▲탐색적 학습 환경(ELE)으로 세분화했다. 여기에 보고서는 전국 시도교육청에서 AI 활용교육을 위한 학교를 모집한 후 시범 운영하면서 교육현장에 적용되는 사례가 늘어나고 있다고 평가했다.

  보고서는 개별 맞춤형 교육을 위한 AI 활용교육의 교육적 측면의 가능성과 해결 과제를 도출하고, 이를 토대로 정책 방향을 제시하기 위한 연구 내용을 설명하고 있다. 개별화 초점을 학습에 어려움을 겪는 학습지원 대상 학생에 뒀다. 서울시교육청의 ‘AI 튜터 마중물학교’ 운영 사례를 중심으로 운영방식, 교사 및 학생들의 활용 양상, 경험에 주목했다. 연구는 ▲마중물학교 사업 자료 분석 ▲AI플랫폼 활용 양상 탐색 ▲AI학습 플랫폼 분석 등으로 이뤄졌다. 이를 토대로 학습지원 대상별 AI 활용 교육의 특징을 도출하고, 개별화 맞춤 교육의 과제를 제시하는 형태로 실시됐다.

  특히, AI플랫폼 활용 양상 탐색 연구 결과에 이목이 쏠렸다. 연구팀은 10개의 AI플랫폼 분석 및 AI플랫폼을 사용 중인 교사들의 AI플랫폼 인식을 살펴보고 해당 플랫폼의 주요 특징 및 양상을 도출했다. ▲AI플랫폼의 개별화 시점 다양하게 분출 ▲문제 풀이 시 학습과정에 대한 통제권 시스템이 대부분 결정 ▲학습동기 유발 및 유지 방식은 등급 조정과 마일리지 제공, 게이미피케이션 원리 적용 등으로 나타남 ▲학습 결과에 대한 분석 리포트 제공하고 있지만 각 플랫폼마다 리포트에 담긴 정보의 층위 격차 발생 ▲10개 플랫폼 중 2개 플랫폼 제외한 나머지는 학습 네트워크 구현보다 개인화된 학습 공간 중심으로 구현 등이 대표적이다.

  아울러 AI플랫폼의 장점과 한계점, 활용 가능성에 대한 교사 인식 조사도 병행했다. 교사들은 장점으로 개별화 및 맞춤형 학습지원 가능, 학습자 동기부여 전략 반영, 피드백의 구체성·정확성·다양성 존재, 양질의 콘텐츠, 플랫폼 사용의 편리성, 수업 연계 가능성 등을 꼽았다. 한계점도 있었다. 개별화·맞춤화 학습지원 제약, 학습자 동기부여 전략 부족, 피드백 시기 및 방식의 부적절, 학습관리 및 지원을 위한 내용 및 방법 부족 등으로 나타났다.

  연구팀은 사용자로서 교사가 AI플랫폼에 대해 무엇을 기대하고 중요하게 인식하는 지를 반영한다는 점에서 향후 플랫폼 개발의 중요한 의미가 있다고 분석했다. 개별화·맞춤형 학습 지원 여부와 동기부여 전략 유무, 피드백 방식 등이 장점과 한계점에서 공통적으로 언급된 점에 주목했다. AI플랫폼의 개별화 및 맞춤형 교육을 실현하는 데 활용할 수 있다는 점에 공통된 인식을 갖고 있는 것으로 나타났지만, 플랫폼 자체가 학교현장에서 교사가 교수활동 및 학생 지도 목적으로 활용하기에 한계가 있다고도 분석했다.

  연구팀은 “AI플랫폼의 구조적 특성은 교사의 AI플랫폼 활용과 교수학습 행위 등에 영향을 미치며, 그 구조적 특성을 벗어나기 어렵다.”라며 “AI플랫폼이 학교현장에서 의미 있게 활용되기 위해서는 학습자의 학습 지원 목적과 교사의 교수학습 지원이라는 목적을 모두 고려해 학교현장과 교사의 요구를 면밀히 파악하는 것이 필요하다.”라고 제언했다.

연구팀은 초등학교 마중물학교 5곳 가운데 A학교와 B학교의 차이를 초점으로 하고, 나머지 3곳 학교를 배경으로 설정해 운영 실태를 파악했다. 이를 통해 다양한 차이 안에서 공통적으로 나타나는 특성을 정리했다. 초등학교에서는 학습플랫폼을 선정하는 데 있어 여러 교과목을 포함하는 종합적 성격을 지닌 플랫폼을 선호하는 성향이 두드러졌다.

  그러면서 한 명의 교사가 여러 교과목을 가르쳐야 하는 만큼, 다양한 교과목이 포함 될수록 수업에 도움이 될 것이라는 기대감이 선정에 영향을 미친 것으로 풀이된다고 덧붙였다. 다음으로는 전용기기 중심의 초등 AI 활용교육의 전형이 형성된 점이다. 학생과 학부모, 교사에게 전용기기는 그 자체로 개별화와 자기주도 학습을 보장해주는 상징물로 작용하고 있다고 연구팀은 분석했다.

  연구팀은 초등학교 AI 활용교육은 주로 가정학습과 방과 후 수업과 연계 등 두 가지 형식 안에서 이뤄지고 있다고 분석했다. 실제 사업에 참여한 교사들은 방과 후 기초학력 지원 수업과 연계를 가장 현실적이면서도 최선의 활용방안으로 제안했다. 마지막으로 개별학습에 AI플랫폼을 효과적으로 활용하기 위해서는 학생에 대한 교사의 이해는 물론, 가정에서의 협조가 무엇보다 중요하다고 강조했다.

  연구팀은 여러 가지 연구 및 사례 분석을 통해 정책 제언으로 ▲다양한 학습자를 위한 허브 구축 ▲AI 교수학습 플랫폼으로의 전환 ▲AI 활용 교육을 위한 공동 과제 개발 ▲학교 단위 데이터 구축 시스템 개발(개별학습자 중심 데이터 수집) ▲에듀테크 오픈 마켓 운영 ▲공공과 민간의 협업 생태계 구축 등을 제시했다.

  특히, 이 같은 연구팀의 제언 가운데 일부는 실제 학교현장 적용을 위한 방안으로 이어지고 있다. 앞서 지난 2월 교육부는 ‘디지털 기반 교육혁신 방안’을 발표하고 AI를 활용한 디지털 교육으로 ‘모두를 위한 맞춤 교육시대’를 열겠다고 밝혔다. 교육부가 발표한 방안의 목적은 디지털 대전환 시대에 대응해 교육 분야도 변화와 혁신이 필요하다는 판단에 따라 인공지능을 활용한 ‘맞춤 교육’을 실현하는 데 있다.

  이를 통해 학생들의 학습 데이터를 실시간으로 수집 및 분석해 수업에 활용하면, 많은 학생을 한 번에 교육해야 하는 환경에서도 학생 특성에 맞는 맞춤 수업이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다. 여기에 객관적인 데이터를 바탕으로 학습 상담이 가능한 만큼, 교사들은 학생 관리에 큰 도움을 받을 수 있을 전망이다.

  방안에 담긴 주요 골자는 ▲2025년 수학·영어·정보 교과 인공지능 디지털교과서 도입 ▲AI 활용하면서 지도하는 선도교사 집중 육성 ▲인공지능 활용 교수·학습법 수업 모델 개발 ▲2023년 7개 교육청에서 300개 디지털 선도학교 운영 ▲디지털 기기 및 무선망 확충 등이다.

  이주호 부총리 겸 교육부장관은 “디지털 기술 적용뿐만 아니라 교원의 역할 변화가 중요한 만큼 AI 디지털교과서 도입과 교사 연수라는 핵심 정책을 철저히 추진할 것”이라며 “교육의 디지털 대전환과 관련해 교육현장의 주체가 공감할 수 있도록 노력해 실질적인 학교현장의 변화를 이끌어 나가겠다."라고 밝혔다.