AI 챗봇 활용 영어 어휘 학습이 초등학생의 영어 어휘 습득과 정의적 영역에 미치는 영향 = The Effect of AI Chabot on the Acquisition of English Vocabulary and Affective Areas of Elementary School Students
저자
발행사항
서울 : 사이버한국외국어대학교 TESOL대학원, 2021
학위논문사항
학위논문(석사) -- 사이버한국외국어대학교 TESOL대학원 , TESOL TESOL , 2021. 8
발행연도
2021
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
121 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 김희진
UCI식별코드
I804:11132-200000506342
소장기관
논 문 개 요
본 연구는 초등학생 학습자를 대상으로 영어 어휘 수업에 AI 챗봇과 인공지능스피커를 활용하여 효과성을 분석하려는 목적을 가지고 있다. 현재 일선 학교에서 수업에 인공지능 기술을 접목하려는 노력이 시도되고 있는 상황으로, 교육부는 지난해 ‘AI 교사’ 5천 명을 양성한다는 취지로 교육대학원에 ‘인공지능 융합교육’ 과정을
개설하고 양성한다는 발표를 하였다. 이어 서울시교육청도 10개의 특성화고를 AI·빅데이터고로 전환하고, 교사를 양성한다고 발표하였다. 특히 인공지능스피커를 영어수업에 활용하고 있는 초등학교들이 생겨나고 있다. 초등영어교육의 두 가지 목표는 의사소통능력의 향상이라는 인지적 목표와 영어에 대한 흥미와 자신감 향상이라는 정의적 목표이다. 챗봇은 인지적 목표와 정의적 목표를 달성하는데 큰 도움을 준다. 일선 학교에서의 영어수업에 인공지능기술을 접목시키려는 노력들이 활발하게 시도되고 있기는 하지만 아직까지는 초등학생을 대상으로 한 영어 어휘수업에 AI 챗봇이나 인공지능스피커를 활용한
연구는 없었다.
이에 본 연구에서 AI 챗봇과 인공지능스피커를 활용한 영어 어휘 수업이 초등학교 위해 경기도 평택시 소재 J홈센터의 초등 4학년~6학년 학생 30명을 연구대상으로 선정하여 실험집단 A 15명, 실험집단B 15명으로 분류하여 2021년 2월 1일부터 2월24일까지 4주에 걸쳐 실험을 진행하였다. 오리엔테이션과 사전 설문 및 평가를 제외하고 연구수업 1차시부터 6차시까지 실험집단A에는 AI 챗봇과 인공지능스피커를 활용하여 영어 어휘 수업을 진행하였고, 실험집단B에는 클래스카드를 활용하여 영어 어휘 수업을 진행하였다. 6차시 종료 후 사후 평가 및 설문을 실시하여 실험 처치를 완료하였다. 실험 시작 전 학생들은 모두 J홈센터에서 파닉스 프로그램부터 시작해서 주 3회 60분씩 1년~1년 6개월 정도 공부를 해 온 학생들이고 해외체류경험이 있거나 J홈센터 이외에 다른 사교육을 받은 경험은 없다.
먼저, 실험 전과 후에 참가자의 영어 어휘력에 향상이 있는지 알아보기 위해서 사전ㆍ사후 영어 어휘력 테스트를 진행하였고, 정의적 영역에도 긍정적 변화가 있는지를 살펴보기 위하여 사전ㆍ사후 설문을 실시하였다. 자료분석은 두 집단의 동질성 검증을 위해 실험집단A와 실험집단 B의 사전점수 차이를 독립표본 t 검정(Independent t-test)을 사용하여 검증하였다.
다음으로, 실험집단 A에는 AI 챗봇과 인공지능스피커를, 실험집단 B에는 클래스카드를 활용 후 각 집단내 사전ㆍ사후검사의 차이를 살펴보기 위해 종속표본 t 검정(paired t-test)을 실시하였다. 총 8차시 실험 수업을 통해 얻은 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 인지적 영역인 영어 어휘력 테스트에서 검정통계량(t) = 6.840, 유의확률(p) = 0.000로, 두 집단간에 어휘력 성취도가 통계적으로 유의미한 차이(유의수준 0.05)가 나타났다. 즉 실험집단 A의 평균이 29점, 실험집단 B의 평균이 21.13으로 실험집단 A의 평균이 실험집단 B의 평균보다 7.87점이 높았다.
둘째, 실험집단 A와 실험집단B 각각 집단 내 영어 어휘력 테스트 평균점수에 대한 사전-사후 점수 비교 결과 실험집단A는(t) = -24.893, (p) = 0.000로 유의수준 0.05 이하로 통계적으로 유의미한 향상을 보였고 실험집단 B는 (t) = -21.399, (p) = 0.000로 유의수준 0.05 이하로 통계적으로 유의미한 향상을 보였다. 즉 실험집단 A와 B 모두 영어 어휘력 사전-사후 점수 비교결과 통계적으로 유의미한 향상을 보여주었다. 단 AI 챗봇과 인공지능스피커를 활용한 실험집단 A의 어휘력 향상의 폭이 클래스카드를 활용한 실험집단 B의 어휘력 향상보다 2배이상 높았다는 점에서 AI 챗봇과 인공지능 스피커를 활용한 교수-학습 방안이 보다 더 효과적일 수 있음을 보여주었다.
셋째, 정의적 영역(흥미도, 자신감, 몰입감)에 대한 설문 결과 두 집단간에 정의적 영역 전체(t=2.138, p=0.041), 흥미도 영역(t=2.063, p=0.049), 자신감 영역(t=2.475, p=0.020)에서 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 반면에 몰입감 영역(t=1.028), p=0.313)에서는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 이는 실험집단A와 실험집단B모두 몰입감 영역에서 유의미한 향상을 보인 것에 기인한 것으로 판단된다. 또한 클래스카드를 활용한 실험집단B에서도 몰입감 영역의 유의미한 향상을 가져온 것은 주어진 시간안에 답을 선택해야 하는 프로그램의 특성에 기인한 것으로 사료된다.
넷째, 실험집단A와 실험집단B 각각 집단 내 사전-사후 설문결과를 비교한 결과 실험집단A는 정의적 영역 전체(t=-6.735, p=0.001), 흥미도 영역(t=-6.089, p=0.001), 자신감 영역(t=-4.000, p=0.001), 몰입감 영역(t=-3.500, p=0.004) 등 3개 세부 영역에서 모두 반응이 유의미하게 긍정적으로 변화하였으나, 실험집단B는 정의적 영역 전체(t=-3.606, p=0.003)와 몰입감 영역(t=-3.154, t=0.007)에서만
반응이 유의미하게 긍정적으로 변화하였다. 즉 실험집단 A의 경우 흥미도, 자신감, 몰입감 영역에서 모두 유의미한 향상을 보였고 실험집단 B의 경우는 몰입감 영역에서만 유의미한 향상을 보였다.
영어 어휘학습에 AI 챗봇과 인공지능스피커를 활용한 실험은 초등학생들의 영어 어휘력을 향상시키며 흥미도, 자신감, 몰입감을 향상시키는데 효과적이라고 할 수 있다. 이는 AI 챗봇의 활용이 효과적이라는 반재천, 진경애(2010), 반재천, 진경애, 한정혜, 김선, 이성은, 류영선(2010), 김나영(2017), 이삭(2019), 한다은(2020)의 연구결과 와도 일치한다. 특히 흥미도 영역의 상승효과는 이승민, 한정혜(2009), 반재천, 진경애(2010), 반재천 외 5인(2010), 이삭(2019), 한다은(2020)의 연구결과 와도 일치하며, 자신감 영역의 상승효과는 이승민, 한정혜(2009), 반재천, 진경애(2010), 반재천 외 5인(2010), 이삭(2019), Wang, Young & Jang(2013)의 연구결과 와도 일치한다.
결론적으로 영어 어휘 학습에 AI 챗봇과 인공지능 스피커를 활용한 실험은 초등학생들의 어휘력을 향상시키며 흥미도, 자신감, 및 몰입감을 향상시키는데 효과적이라고 할 수 있다. 즉 영어 어휘 학습에 AI 챗봇과 인공지능 스피커를 활용한다면 수업전반에 걸쳐 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.
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