챗GPT가 바꾸는 교실의 미래… 교수와 학생이 알아야 할 새로운 학습의 법칙은?

Generative AI in Education: Student Skills and Lecturer Roles

비판적 사고력부터 AI 리터러시까지: 학생들에게 필요한 3대 핵심 역량

생성형 인공지능(Generative Artificial Intelligence, GenAI)은 교육 분야에 혁명적인 변화를 가져오고 있다. 챗GPT(ChatGPT)와 같은 대규모 언어 모델(Large Language Models, LLMs)은 텍스트를 처리하고 이해하며 인간의 언어와 유사한 텍스트를 생성하는 능력을 갖추고 있다. 이러한 기술은 기존의 교육 방식을 근본적으로 변화시키고 있으며, 학생들이 이를 효과적으로 활용하기 위해서는 특정 역량이 필요하다.

독일 하르츠 응용과학대학(Harz University of Applied Sciences)의 연구팀이 진행한 조사에 따르면, 생성형 AI를 교육에 활용할 때 학생들에게 가장 중요한 세 가지 핵심 역량은 비판적 및 분석적 사고력(Critical and Analytical Thinking), AI 리터러시와 인식(AI Literacy and Awareness), 그리고 윤리적이고 책임 있는 AI 활용(Ethical and Responsible AI Practices)인 것으로 나타났다. 이 연구는 문헌 조사와 남아시아 및 유럽 지역 130명의 학생을 대상으로 한 설문조사를 통해 진행되었다.

특히 학생들을 대상으로 한 조사에서는 프롬프트 엔지니어링(Prompt Engineering), 편향성 인식(Bias Awareness), AI 출력 관리(AI Output Management) 영역에서 학생들의 역량이 부족한 것으로 드러났다. 학생들은 생성형 AI 도구를 효과적으로 활용하기 위해서는 직접적인 실습 중심의 훈련이 필요하다고 응답했다. 응답자의 87%는 생성형 AI가 학업 목표를 달성하는 데 있어 업무 부담을 줄이는 데 기여할 수 있다고 생각하지만, 정확성 문제와 부정행위 가능성에 대한 우려도 함께 제기했다.

31%가 선택한 최우선 전략: 교수자들의 GenAI 통합 및 커리큘럼 설계

생성형 AI 시대에 교수자들은 어떻게 교육 방식을 변화시켜야 할까? 연구팀은 문헌 조사를 통해 6개 주요 영역에서 교수자 전략을 파악했다. 그중 가장 중요한 영역은 ‘GenAI 통합 및 커리큘럼 설계’로, 이는 전체 전략의 31%를 차지했다. 이는 교수자들이 생성형 AI를 교육과정에 통합하고 평가 전략을 조정하는 것이 가장 중요하다는 것을 시사한다.

두 번째로 중요한 영역은 ‘윤리 및 정책'(21%)으로, AI 사용에 관한 정책 개발과 커리큘럼에 윤리와 개인정보 보호를 통합하는 전략이 중요하게 다루어졌다. 그 다음으로는 ‘AI 구현 및 사용'(19%), ‘교육자 역할'(17%), ‘개인화 및 최적화'(11%) 순으로 나타났다. 흥미로운 점은 문헌에서는 윤리와 정책 개발이 강조되는 반면, 학생들은 프로젝트 기반 학습과 실제 AI 응용을 더 선호한다는 점이다. 이는 교육 기관이 이론적 접근과 실용적 응용 사이에서 균형을 찾아야 함을 시사한다.

37.5%에서 100%로: 실제 교육 현장에서 입증된 생성형 AI의 효과

전 세계 교육 기관들은 이미 다양한 방식으로 생성형 AI를 교육에 통합하고 있다. 언어 학습 앱 듀오링고(Duolingo)는 생성형 AI를 활용해 언어 교육을 제공하고 있으며, 퀼리온즈(Quillionz)는 AI를 통해 퀴즈와 교육 콘텐츠를 생성한다. 중국의 한 대학에서는 AI 기반 학습 플랫폼을 활용해 학생 행동과 성과를 분석하고, 개인화된 학습 자료와 적응형 학습 경로를 생성하여 개인 진도에 맞게 동적으로 조정하는 시스템을 구축했다. 또한 특정 과정 자료에 대해 훈련된 AI 도구인 프로프봇(ProfBot)과 매스GPT(MathGPT)는 개인화된 학습을 제공하는 데 유망한 잠재력을 보여주고 있다.

연구에 따르면, 마스터 수준의 과정에 생성형 AI를 통합한 결과, 학생들의 AI에 대한 편안함과 윤리적 이해가 크게 향상되었다. 과정 이수 전에는 37.5%의 학생만이 AI 사용에 편안함을 느꼈지만, 과정 이수 후에는 100%의 학생이 편안함을 느꼈다고 응답했다.

학생 80%가 원하는 AI 교육법: 워크숍, 프로젝트 학습, 커리큘럼 통합

학생들은 생성형 AI 관련 역량을 개발하기 위해 어떤 지원을 원할까? 연구 조사 결과, 학생들은 AI 도구 사용에 관한 워크숍이나 튜토리얼, 프로젝트 기반 학습 기회, 그리고 수업 과정에 AI 주제를 통합하는 것을 가장 선호하는 것으로 나타났다. 이 세 가지 지원 유형이 학생들의 역량 개발 요구 사항의 약 80%를 차지했다.

또한 학생들은 AI 윤리와 한계에 관한 자원보다 실제적인 AI 응용과 프로젝트 기반 학습을 더 중요하게 생각했다. 이는 생성형 AI 교육이 이론적 접근보다 실용적인 응용에 중점을 두어야 함을 시사한다. 교수 전략 조정과 관련해서는 ‘AI 리터러시와 인식’과 ‘프로젝트 중심 과제 설계’가 가장 중요한 두 가지 전략으로 꼽혔다. 이는 학생들에게 AI 기술에 대한 구조화된 이해를 제공하고, 실제 응용을 강조하는 교육 방식이 중요함을 보여준다.

AI 윤리와 던닝-크루거 효과: 생성형 AI 교육의 도전 과제

생성형 AI는 교육에 많은 가능성을 제공하지만, 동시에 다양한 도전 과제도 가져온다. 특히 윤리적 고려사항은 중요한 문제로 부각되고 있다. 연구에 따르면, 텍사스 A&M 대학에서는 부정확한 AI 기반 표절 감지로 인해 전체 수업이 잘못 실패 판정을 받은 사례가 있었다고 한다. 또한 학생들의 자기 평가 결과는 던닝-크루거 효과(Dunning-Kruger Effect)의 영향을 받았을 수 있다는 점도 연구의 한계로 지적되었다. 이 인지적 편향은 특정 영역에서 능력이 낮은 개인이 종종 자신의 능력을 과대평가하는 반면, 능력이 높은 개인은 자신의 전문성을 과소평가하는 경향이 있다는 것이다.

연구자들은 교육 기관이 생성형 AI 도구에 대한 공평한 접근을 보장하고, 명확한 학문적 진실성 정책을 수립하며, 글로벌 생성형 AI 연구 이니셔티브를 지지해야 한다고 제안했다. 이를 통해 포용적이고 책임 있는 생성형 AI 도입을 촉진할 수 있을 것이다.

FAQ

Q: 생성형 AI를 교육에 활용할 때 학생들에게 가장 필요한 역량은 무엇인가요?

A: 연구에 따르면 비판적 사고력과 분석적 사고력, AI 리터러시와 인식, 그리고 윤리적이고 책임 있는 AI 활용 능력이 가장 중요합니다. 특히 프롬프트 엔지니어링, 편향성 인식, AI 출력 관리 영역에서 학생들의 역량 강화가 필요합니다.

Q: 교육 기관은 생성형 AI를 어떻게 교육과정에 통합할 수 있을까요?

A: 교육 기관은 AI 도구 사용에 관한 워크숍이나 튜토리얼, 프로젝트 기반 학습 기회를 제공하고, 수업 과정에 AI 주제를 통합하는 전략을 채택할 수 있습니다. 또한 AI 사용에 관한 명확한 정책을 개발하고, 평가 전략을 조정하는 것도 중요합니다.

Q: 생성형 AI를 활용한 교육의 실제 사례에는 어떤 것들이 있나요?

A: 듀오링고는 생성형 AI를 언어 교육에 활용하고 있으며, 퀼리온즈는 AI를 통해 퀴즈와 교육 콘텐츠를 생성합니다. 중국의 한 대학에서는 AI 기반 학습 플랫폼으로 학생 행동을 분석하고 개인화된 학습 자료를 제공합니다. 또한 프로프봇과 매스GPT 같은 도메인별 AI 응용 프로그램은 맞춤형 설명과 상호작용 학습 경험을 제공합니다.

해당 기사에서 인용한 논문 원문은 링크에서 확인할 수 있다.

이미지 출처: 챗gpt 생성

기사는 클로드와 챗GPT를 활용해 작성되었습니다.