학교･가정 내 초등학생 AI 학습 개념도 (자료=교육부)
[디지털머니=김정태 기자] 인공지능(AI)이 '초등 수학 공부 도우미'로 등장한다. 또 고교 진로 선택 과목에 'AI 기초'와 'AI 수학'이 도입된다. 이는 4차 산업혁명 시대에 학생들이 비판적 사고력, 정보판별력, 공감･소통능력 등을 길러 문제를 해결할 수 있도록 교육하기 위한 조치다.
교육부는 초등학교 1·2학년 학생이 자기 주도적 학습을 할 수 있도록 AI를 활용한 '똑똑! 수학탐험대' 서비스를 14일부터 전국 모든 초등학교에 제공한다고 밝혔다.
이보다 앞서 지난 11일 고등학교에서는 내년 2학기부터 ‘인공지능 기초’와 ‘인공지능 수학’ 과목을 선택할 수 있도록 교육과정 일부 개정안(과목 신설)을 확정 고시했다.
■ '수학탐험대' 학교 교육활동에 AI 기술 도입 첫 사례
'똑똑! 수학탐험대'는 국내 학교 교육활동에 AI 기술을 도입한 첫 사례다. 초등학생들의 수학 학습 빅데이터를 구축하는 기반을 마련했다고 교육부는 설명했다.
‘수학탐험대’는 교육과정·교과서 기반으로 설계한 과제를 학생들이 학습하면 그 결과를 인공지능 기술로 분석·예측해 준다. 이는 학생 수준에 맞는 학습 콘텐츠를 추천하고 학습 조언을 제공하는 시스템이다. 지난해 3월부터 정책연구와 시범학교 운영을 통해 학습 콘텐츠와 인공지능 알고리즘을 순차적으로 개발해 현장 적합성을 높였다.
현재 AI 활용 시범학교는 서울·대구·경기·충남·경북지역에서 5개교룰 운영 중이다.
교육부는 "‘수학탐험대’가 초등학교 저학년 단계부터 발생할 수 있는 학습 결손에 따른 교육 격차를 예방할 수 있다는 측면에서 학교나 가정에서 활용도가 높을 것"이라고 기대했다.
‘수학탐험대’의 주요 기능을 보면 이 콘텐츠는 초등학교 저학년의 발달 특성을 고려해 '기능성 게임 기법(gamification)'을 적용했다. '기능성 게임 기법'은 교육, 학습, 훈련, 치료 등의 특별한 목적을 접목시켜 게임이 가지는 순기능을 더욱 확장시킨 형태의 게임이다. 학생들이 수학을 보다 즐겁게 배울 수 있도록 돕는다.
특히 학습 콘텐츠는 수학적 개념과 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 시각화된 그림에서 추상화된 기호･수식 순서로 단계적으로 제시했다.
더불어 개인별 학습 데이터(학습 시간, 평가 결과 등)를 수집하고, 인공지능 알고리즘으로 분석도 해준다. 학습 결손을 예측하거나 보완용 환류 콘텐츠를 제공하는 등 학습 전 과정을 누적 관리할 수 있게 되는 것이다.
이 시스템에서 누적된 학습 데이터 분석 결과는 해당 교사에게 교수･학습을 위한 조언 등을 제공한다. 차기 교육과정･교과서 개발 시 개선 연구 자료로도 활용할 수 있다.
교육부는 "향후 16개국 총 34개 한국학교에도 순차적으로 보급해 국내와 해외에서 동일한 시스템으로 학습하게 할 것"이라고 전했다.
(자료=교육부)
■ 고교생, 내년 2학기부터 선택 과목으로 AI 학습
고등학교에서는 내년 2학기부터 인공지능을 선택 과목으로 배울 수 있게 된다.
교육부는 지난 11일에 ‘인공지능 기초’와 ‘인공지능 수학’을 고교 진로 선택 과목으로 신설했다. 이를 위한 시행 근거로 ‘초‧중등교육 교육과정 및 특수학교 교육과정 일부 개정(안)’도 확정 고시했다.
고교 진로 선택 과목은 ‘융합 과학’, ‘경제 수학’, ‘물리학Ⅱ’ 등 교과 융합, 교과별 심화학습이 가능한 과목이다. 앞으로 인정 교과서 개발 및 심의 과정을 거쳐 2021년 2학기부터 학교에 본격적으로 적용하게 된다.
두 과목의 현장 안착을 위해 학교에서 보조적으로 활용할 수 있는 교수‧학습자료를 2021년 2월에 보급할 예정이다. 전국 시·도 핵심 교원(정보, 수학 교사)에 대한 직무 연수도 실시할 계획이다.
초‧중학교 인공지능 교육은 올해 하반기까지 개발 예정인 ‘인공지능 내용 기준(안)’에 따라 보조 교재를 개발해 내년 상반기부터 초‧중학교에 보급할 계획이다.
유은혜 부총리 겸 교육부장관은 “코로나19로 인한 위기 속에서 인공지능을 활용한 ‘수학탐험대’를 통해 학교와 가정, 해외 어디서나 공부하며 학습격차를 줄이고 차별 없이 배울 수 있는 기회가 확대될 것으로 기대한다”라고 말했다.
이어 “이번에 신설되는 인공지능 관련 과목들을 통해 많은 학생들이 인공지능에 대한 기본적인 소양을 갖추고, 미래 사회의 변화를 주도하는 혁신적인 인재로 성장하길 바란다”라고 강조했다.
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