생성형 인공지능 활용 교육을 위한 지원 도구 개발 및 적용
저자
발행사항
대구 : 대구교육대학교 교육대학원, 2024
학위논문사항
학위논문(석사)-- 대구교육대학교 교육대학원 : AI교육 2024. 2
발행연도
2024
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
대구
형태사항
95 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 유인환
UCI식별코드
I804:22009-200000727781
소장기관
생성형 인공지능에 대한 사회적 관심이 매우 높아지고 여러 분야에서 상용화 되고 있다. 교육 분야에서도 생성형 인공지능의 활용을 위해 다양한 연구가 이루 어지고 있다. 그러나 실제 교육 현장에서는 학생과 교사의 생성형 인공지능에 대 한 부정적 인식, 높은 부담감 등의 문제가 나타난다. 따라서 본 연구는 교사의 생성형 인공지능 활용 교육에 대한 부담감 감소 및 교사 역할 보조와 학생의 생성형 인공지능에 대한 올바른 인식 형성 및 활용 방 법 교육을 위한 지원 도구를 개발하였다. 지원 도구 개발을 위해 설계·개발 연구 방법론의 유형 1에 채택하고 선행 연 구 분석 및 문헌 고찰을 실시하였다. 생성형 인공지능, 인공지능 활용 교육, 기 술 강화 환경 스캐폴딩의 세 가지 주제로 나누어 실시하였다. 생성형 인공지 능 관련 선행연구 분석을 통해 교사와 학습자의 인식과 요구를 확인하였다. 생성형 인공지능 활용 교육에 대한 선행연구 분석을 통해 실제 수업에 생성형 인공지능 활용 목적과 맥락을 확인했다. 마지막으로 기술 관련 스캐폴딩의 유 형 및 설계에 대한 문헌을 고찰하였다. 이를 바탕으로 초기 설계원리와 설계 지침을 도출하고 이에 대해 1차, 2차 전문가 타당화를 거쳐 7개의 최종 설계원 리와 12개의 최종 설계지침과 세부 지원 전략을 도출하였다. 도출된 최종 설계원리와 지침을 바탕으로 지원 도구의 프로토타입을 개발하였 다. 이후 프로토타입에 대한 전문가 사용성 평가를 실시하였으며, 평가 결과를 바탕으로 수정 및 보완 과정을 거쳐 지원 도구 산출물을 개발하였다. 개발된 지원 도구 산출물에 대한 학습자 사용성을 평가했다. 사용성 평가는 2 주간 8차시에 걸쳐 6학년 1개 학급 24명의 학생을 대상으로 실시하였다. 설문조 사와 질문지를 통한 개별 면담을 통해 학습자의 반응을 분석하였으며 그 결과 대부분의 지원 도구 사용성에 대해 긍정적임을 확인하였다. 마지막으로는 교수자 와 학습자용 활용 지침을 개발하였다. 본 연구에서는 개발한 지원 도구의 작동을 확인하였으며, 학생들의 생성형 인 공지능 활용 능력 향상에 긍정적인 영향을 미친다는 점에서 의미를 가진다. 주요어 : 생성형 인공지능, 인공지능 활용 수업, 온라인 지원 도구
더보기The social interest in generative artificial intelligence has significantly increased, and it is being commercialized in various fields. In the field of education, there is ongoing research to utilize generative artificial intelligence. However, in actual educational settings, issues such as negative perceptions of generative artificial intelligence by students and teachers, as well as a high sense of burden, have emerged.
Therefore, this study developed a support tool for reducing the sense of burden in utilizing generative artificial intelligence in educational settings for teachers, as well as for fostering correct perceptions and effective utilization methods of generative artificial intelligence among students. To develop the support tool, Type 1 of the design and development research methodology was adopted, and a preliminary research analysis and literature review were conducted, divided into three main topics: generative artificial intelligence, utilization of artificial intelligence in education, and scaffolding in technology-enhanced environments.
Through the analysis of previous studies related to generative artificial intelligence, the perceptions and needs of teachers and learners were identified. The analysis of previous studies on the utilization of generative artificial intelligence in education confirmed the purposes and contexts of utilizing generative artificial intelligence in actual classroom settings. Lastly, a literature review was conducted on the types and designs of scaffolding related to technology, resulting in the derivation of initial design principles and guidelines. Through a process of first and second expert validation, seven final design principles, twelve final design guidelines, and detailed support strategies were derived.
Based on the final design principles and guidelines, a prototype of the support tool was developed. Subsequently, expert usability evaluation of the prototype was conducted, and based on the evaluation results, the support tool output was developed through modification and improvement processes.
The usability of the developed support tool output was evaluated among learners. The usability evaluation was conducted over a period of two weeks, involving 24 students from a 6th-grade class in eight sessions. The learners' reactions were analyzed through surveys and individual interviews, and the results confirmed a positive perception of the usability of the majority of the support tools. Lastly, guidelines for instructors and learners were developed.
In this study, the operation of the developed support tool was verified, and its significance lies in positively influencing the enhancement of students' abilities in utilizing generative artificial intelligence.
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