AI 기반 형성적 동료평가를 활용한 수학수업에서 AI와 학생의 피드백 특성 및 만족도 분석 = Analysis of AI and Student Feedback Characteristics and Satisfaction in Mathematics Classes Utilizing AI-based Formative Peer Assessment

국문 초록 (Abstract)

형성평가는 학습자의 사고를 촉진하고 학습 과정을 조정하는 데 핵심적인 역할을 하지만, 교사의 부담과 즉각적인 피드백 제공의 한계로 인해 실천적 어려움이 존재한다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 인공지능 기반 형성적 동료평가 시스템(AIFPA)을 설계하고, 실제 수업에 적용하여 그 효과를 분석하였다. AIFPA는 AI가 가상의 동료로서 답안과 피드백을 생성할 뿐만 아니라, 학생 답안을 분류하고 평가 활동을 배정하는 조력자로 참여하는 시스템이다. 고등학교 2학년 108명을 대상으로 AIFPA를 3차시 수업에 적용한 결과, AI 피드백은 내용의 체계성에서 강점을 보인 반면, 학생 동료 피드백은 정서적 안전성에서 강점을 보여 상호 보완적으로 기능했다. 특히, 학생들은 AI의 답안을 평가할 때는 진단과 보완점을 중심으로 제시한 반면, 동료의 답안을 평가할 때는 정서적 칭찬과 보완점을 주로 활용하는 경향을 보였다. 사후 설문에서 학생들은 AI 활용 수업에 대해 전반적으로 긍정적인 인식을 보였으나 신뢰성 문제를 개선점으로 지적했다. AIFPA는 AI와 동료평가를 결합하여 기존 형성평가의 실행 가능성과 피드백 구조를 확장하는 효과적인 수업-평가 통합 모델의 가능성을 제시한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Formative assessment supports learners’ thinking and self-regulation but faces challenges due to teachers’ workload and the difficulty of providing immediate feedback. This study introduces an AI-driven formative peer assessment system (AIFPA), which generates answers and feedback as a virtual peer and assists in classifying responses and assigning peer evaluation tasks. Applied in three lessons with 108 eleventh-grade students, the results showed that AI feedback was stronger in structural coherence, while peer feedback offered greater emotional support, complementing each other. Students tended to emphasize diagnosis and improvement when assessing AI answers, but used praise and suggestions when reviewing peers’ work. Post-surveys indicated generally positive perceptions of AI-supported lessons, though reliability of AI feedback remained a concern. AIFPA demonstrates the potential of combining AI and peer assessment to enhance the feasibility and depth of formative assessment in classrooms.