AI 협력형과 동료 협력형 TPACK 수업이 초등 예비교사의 과학과 수업 전문성 인식에 미치는 효과 분석 = An Analysis of the Effects of AI-Collaborative and Peer-Collaborative TPACK Instruction on Elementary Pre-service Teachers’ Perceptions of Science Teaching Expertise

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 AI 협력형 TPACK 수업과 동료 협력형 TPACK 수업이 초등 예비교사의 과학과 수업 전문성 인식에 미치는 영향을 비교·분석하고, 협력 주체에 따라 형성되는 수업 경험의 특성을 탐색하는 데 있다. 이를 위해 교육대학교에 재학 중인 3학년 초등 예비교사 150명을 대상으로 15주간 협력 기반 TPACK 수업을 운영하였다. 자료는 과학과 수업 전문성 인식 검사와 개방형 질문지를 통해 수집하였으며, 분석은 공분산분석(ANCOVA)과 내용 분석을 병행하였다. 분석 결과, AI 협력형 수업과 동료 협력형 수업에 참여한 두 집단 모두 과학과 수업 전문성 인식에서 사전 대비 사후에 전반적인 향상 경향을 보였으나, 협력 대상에 따른 통계적으로 유의한 집단 간 차이는 나타나지 않았다. 반면 질적 내용 분석에서는 협력 주체에 따라 수업 경험의 특성과 전문성 강화의 초점에 차이가 나타났다. AI와의 협력 경험에서는 수업 아이디어 탐색과 설계 수정의 신속한 반복, 그리고 즉각적인 피드백을 통한 사고 확장이 강조되는 양상이 나타났다. 반면 동료와의 협력 경험에서는 상호 토의와 피드백을 통한 수업 실행 및 평가 중심의 성찰이 두드러지는 양상이 확인되었다. 이러한 결과는 AI 협력과 동료 협력이 각각 상이한 특성을 지닌 협력 형태로 이해될 수 있음을 보여주는 것으로 해석되며, 예비교사 교육에서 두 협력 대상을 연계한 혼합형 협력 TPACK 수업 설계의 가능성을 제기한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study examined the effects of AI and peer-collaborative TPACK instruction on elementary pre-service teachers’ perceptions of science teaching professionalism and explored differences in instructional experiences by collaboration partner. A 15-week collaboration-based TPACK program was implemented with 150 third-year pre-service teachers. Data were collected using a perception survey and open-ended questionnaires and analyzed using ANCOVA and qualitative content analysis. Results indicated that both groups showed overall improvements from pretest to posttest, with no statistically significant differences after controlling for pretest scores. Qualitative analysis suggested differences in instructional experiences: AI collaboration was associated with rapid idea exploration, iterative lesson revisions, and immediate feedback, whereas peer collaboration was associated with reflective practices focused on lesson implementation and evaluation through discussion. These findings suggest that AI and peer collaboration may function as complementary forms of instructional support and highlight the potential for hybrid collaborative TPACK approaches in pre-service teacher education.