구글, AI로 교과서 5가지 형태로 변환해 봤더니… 학생들 “퀴즈 형식, 이해에 도움돼”

구글 연구진이 개발한 실험적 연구 플랫폼 ‘Learn Your Way’를 활용한 소규모 실험에서 전통적인 디지털 교재 대비 학습 성과에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 다만 이 결과는 특정 조건에서의 제한적 실험으로, 더 광범위한 검증과 반복 연구가 필요한 상황이다.

텍스트에서 오디오까지, AI가 하나의 교과서를 5가지 형태로 변환

연구 논문에 따르면, Learn Your Way는 하나의 교과서 내용을 5가지 형태로 변환하는 실험적 도구다. 몰입형 텍스트(Immersive Text)는 원본 내용을 선택된 학년 수준에 맞게 작은 섹션으로 나누고 대화형 학습과 실습 기회를 제공한다. 이 모드에는 섹션별 퀴즈(QuizMe), 임베디드 질문, AI 생성 이미지와 요약(Enimate), 타임라인, 메모리 보조도구가 포함되어 있다.

슬라이드는 전체 소스 자료를 다루는 포괄적인 프레젠테이션으로 빈칸 채우기 같은 반성적 프롬프트를 포함한다. 비디오는 녹화된 수업을 모방하는 완전히 나레이션된 슬라이드쇼를 제공한다. 오디오 레슨은 AI 기반 교사와 학생 간의 시뮬레이션된 대화로, 실제 학습자가 자료와 어떻게 상호작용할지를 모델링한다. 마인드맵은 지식을 계층적으로 정리한 대화형 다이어그램으로 학습자가 큰 그림에서 세부 사항까지 확대 및 축소할 수 있게 한다.

학생들이 Learn Your Way를 열면 학년 수준과 관심사를 선택하여 생성되는 내용을 개인화하고 적응시킨다. 학생들은 능동적 학습을 촉진하고 소스 자료의 실시간 이해도를 평가하는 대화형 퀴즈를 활용하며, 답변에 대한 동적 피드백을 받고 전체 진행 상황을 추적할 수 있다.

60명 고등학생 실험 결과, 9.2점 vs 8.2점으로 약 1점 차이 기록

시카고 지역 60명의 고등학생(15-18세)을 대상으로 한 실험에서 Learn Your Way를 사용한 그룹은 즉시 기억 평가에서 12점 만점에 평균 9.2점을 기록했고, Adobe Acrobat Reader를 사용한 그룹은 평균 8.2점을 얻었다. 이는 해당 시험에서 약 77% 대 68%에 해당하는 점수 차이를 보인 것이다. 3-7일 후 실시한 장기 기억 평가에서는 Learn Your Way 그룹이 6점 만점에 4.7점, Digital Reader 그룹이 4.0점을 기록했다. 연구진은 이러한 차이가 통계적으로 유의미하다고 보고했으나, 효과 크기는 중간 수준이었다.

실험에 사용된 학습 자료는 “청소년기 뇌 발달”이라는 신경과학 교과서 챕터 하나로 제한되었으며, 평가는 교육학 전문가들이 블룸의 분류학을 기반으로 개발한 단답형, 객관식, 매칭 문제로 구성되었다.

실시간 퀴즈와 힌트 제공하는 QuizMe, 학생들 ‘이해에 도움’ 평가

Learn Your Way 사용 학생 전원이 활용한 QuizMe 기능은 섹션별로 학습 내용을 점검하는 대화형 퀴즈를 제공했다. 학생들은 “퀴즈가 올바른 답을 얻는 데 도움이 되었고, 도움이 필요할 때 힌트를 주었다”고 평가했다. 다른 학생은 “다음 질문으로 바로 넘어가는 대신 왜 맞는지 틀렸는지 알려주는 것이 도움이 되었다”고 언급했다.

반면 Digital Reader를 사용한 학생들은 이해도를 확인할 수 있는 퀴즈나 피드백 도구의 부재를 아쉬워했다. 한 학생은 “읽은 내용에 대해 퀴즈를 볼 수 있는 도구가 있었으면 주요 포인트를 모두 이해했는지 확인할 수 있을 것”이라고 말했다.

오디오·비디오 활용률 저조, 더 많이 쓴다고 성과 높아지지 않아

Learn Your Way 사용자 30명 중 모든 학생이 몰입형 텍스트와 QuizMe를 사용했으며, 17명이 슬라이드, 14명이 마인드맵을 활용했다. 오디오 레슨과 비디오는 각각 6명과 4명이 사용해 상대적으로 낮은 활용도를 보였다. 흥미롭게도 더 많은 모달리티를 사용하는 것과 학습 성과 간에는 직접적인 상관관계가 발견되지 않았다. 연구진은 이에 대해 “개별 학습 선호도와 맥락적 필요에 맞는 변환 선택이 중요함을 시사한다”고 해석했다.

학습 경험 측면에서는 Learn Your Way 사용자들이 도구의 효과성, 미래 사용 의향, 즐거움 등 모든 영역에서 통계적으로 유의미하게 높은 만족도를 보고했다.

AI 교육 도구 개발, 많은 기능보다는 ‘적절한’ 기능이 필요

이번 연구는 소규모 실험이지만, AI 기반 교육 도구 개발에 몇 가지 중요한 시사점을 제공한다. 첫째, 단순히 AI 챗봇을 교육에 접목하는 것을 넘어 기존 교육 자료를 체계적으로 변환하는 접근법의 가능성을 보여줬다는 점이다. 많은 교육 기술 기업들이 새로운 콘텐츠 제작에 집중하는 가운데, 기존 교과서나 학습 자료를 활용한 변환 기술은 상대적으로 주목받지 못했던 영역이다.

둘째, 퀴즈와 즉시 피드백 기능이 학습 효과에 미치는 영향을 실증적으로 보여준 점도 의미가 있다. 학생들의 정성적 피드백에서 나타난 “왜 맞는지 설명해주는 기능”에 대한 긍정적 반응은 단순한 정답 확인을 넘어선 설명형 피드백의 중요성을 시사한다.

다만 연구진이 명시한 한계점들을 고려할 때, 이 결과를 바탕으로 한 기술 개발이나 투자 결정에는 신중함이 필요하다. 특히 더 많은 모달리티 사용이 반드시 더 나은 성과로 이어지지 않는다는 점은 AI 교육 도구 개발 시 “많은 기능”보다는 “적절한 기능”에 초점을 맞춰야 함을 보여준다.

FAQ( ※ 이 FAQ는 본지가 리포트를 참고해 자체 작성한 내용입니다.)

Q: 이번 실험 결과를 어떻게 해석해야 하나요?

A: 특정 조건(시카고 지역 고등학생, 신경과학 주제)에서 AI 기반 학습 도구의 가능성을 보여주는 초기 결과로 해석해야 합니다. 일반적인 교육 효과로 확대 해석하기에는 추가 검증이 필요합니다.

Q: Learn Your Way는 상용화된 제품인가요?

A: 아닙니다. 구글 연구진이 개발한 실험적 연구 플랫폼으로, 연구 목적으로만 사용되었습니다. 일반 사용자가 접근할 수 있는 상용 제품이 아닙니다.

Q: 이 연구 결과의 통계적 의미는 무엇인가요?

A: 통계적으로는 유의미한 차이를 보였지만, 효과 크기는 중간 수준입니다. 이는 실질적으로 의미 있는 차이이지만 극적인 변화 수준은 아님을 의미합니다.

해당 기사에 인용된 논문 원문은 arvix에서 확인 가능하다.

논문명: Experimentally Testing AI-Powered Content Transformations on Student Learning

이미지 출처: 이디오그램 생성

해당 기사는 챗GPT와 클로드를 활용해 작성되었습니다.