사회정서 역량 향상을 위한 AI 학습플랫폼 기반 AI 융합수업 모형 = An AI-Integrated Instructional Model Based on AI Learning Platforms for Social-Emotional Competency Development|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Among the various competencies required of learners to prepare for future society, social-emotional competency is a crucial one. However, current education still focuses heavily on cognitive abilities, highlighting the need for effective strategies to enhance learners’ social-emotional competency. This study aimed to develop design principles and an instructional model for AI-integrated classes based on AI learning platforms to enhance social-emotional competency in elementary school settings. The specific research questions were as follows (1) How is the AI-integrated instructional model based on AI learning platforms structured to enhance social-emotional competency? (2) Is the proposed model valid?
Following the design and development research methodology, literature was reviewed using the keywords ‘social-emotional learning’, ‘AI-integrated education’ and ‘AI learning platform’. From this review, initial design principles and an instructional model were derived.
For internal validation, five experts participated in two rounds of evaluation to assess the validity, explanatory power, usefulness, universality, and comprehensibility of the proposed design principles and model. Based on their feedback, revisions were made.
For external validation, the revised model was applied in elementary classrooms. Lessons were designed according to the model, and students participated in pre- and post-tests measuring social-emotional competency. Teachers maintained observation logs and collected students’ reflective comments during each lesson. After the classes, in-depth interviews were conducted with selected students to explore the perceived effects of the lessons.
Statistical analyses of the external validation data indicated that the lessons significantly improved three sub-factors of social-emotional competency which are ‘recognizing and regulating emotions’, ‘building positive relationships’ and ‘responsible decision-making’. Qualitative analyses of interview data provided insights into why meaningful changes occurred for certain sub-factors and why no changes were observed in others.
The final instructional model, refined through these processes, consists of five core design principles and twenty detailed guidelines. The instructional process includes five main stages: 0. Preparing for instruction, 1. Understanding and preparing for AI, 2. Collaborating with AI in learning, 3. Producing collaborative outputs, and 4. Reflection and extension, further broken down into eleven sub-stages.
In the discussion, results were interpreted in light of previous studies, focusing on the model’s validity, affective effects of AI-integrated instruction, learner autonomy, and engagement.
The conclusion highlights the significance of the study. The fact that it developed an AI-integrated instructional model for elementary education through a systematic process, positioned AI as a mediator for social interaction rather than merely a learning aid, addressed concerns about AI’s negative educational impact through a design-based approach, and contributed to fostering future competencies.
Finally, recommendations suggest expanding AI-integrated social-emotional learning in schools, conducting further research on flexible design strategies that account for uncertainties and limitations of AI technologies, and exploring integration between AI-based digital textbooks and social-emotional education. Further iterative design and validation are required to enhance the generalizability of the model and design principles. Additionally, research should investigate how learners’ characteristics influence AI interaction and analyze the effectiveness of design principles by linking them with both affective and cognitive indicators.

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국문 초록 (Abstract)

미래 사회에 대비하기 위해 학습자들에게 요구되는 다양한 역량 중 하나는 사회정서역량이다. 하지만, 여전히 인지적 역량에 집중하는 현재 교육에서 학습자들의 사회정서역량을 향상시킬 수 있는 효과적인 방안이 필요하다. 본 연구는 초등학교에서 사회정서 역량 향상을 위한 AI 학습플랫폼 기반 AI 융합수업을 위한 설계 원리와 수업 모형을 개발하고자 하였다. 본 연구의 구체적인 연구 문제는 다음과 같다. 첫째, 사회정서역량 향상을 위한 AI 학습플랫폼 기반 AI 융합수업 모형은 어떻게 구성되는가? 둘째, 사회정서역량 향상을 위한 AI 학습플랫폼 기반 AI 융합수업 모형은 타당한가? 본 연구의 목적을 달성하기 위해 설계·개발 연구방법에 따라 선행문헌을 검토하고 이를 분석하여 초기 수업 설계 원리와 모형을 도출한 후, 전문가 타당화 및 외적 타당화를 통해 최종 수업 설계 원리와 모형을 도출하였다.
먼저, 설계 원리와 수업 모형 개발을 위해 실시한 문헌연구 단계에서 ‘사회정서학습’, ‘인공지능 융합 교육’, ‘AI 학습 플랫폼’를 키워드로 선행문헌을 검토 하였으며, 이를 바탕으로 초기 설계 원리와 수업 모형을 도출하였다.
다음으로, 내적 타당화 단계를 거쳐 문헌연구를 통해 도출한 수업 설계 원리와 수업 모형 초안의 타당성을 검증하고, 전문가의 의견을 수집하였다. 1차, 2차에 걸쳐 총 다섯 명의 전문가들이 내적 타당화 과정에 참여하였으며, 타당성, 설명력, 유용성, 보편성, 이해도 측면에서 타당성을 평가하였고, 이에 따라 설계 원리와 수업 모형을 수정하였다.
외적 타당화 단계에서는 교수자가 앞서 내적타당화를 통해 도출한 수업모형에 따라 수업을 구성하였으며 이를 초등학교 수업 현장에 적용하였다. 수업이 시작되기 전과 종료된 후 학생들은 사회정서역량 사전, 사후검사에 참여하였다. 또한, 매 수업마다 교수자가 관찰일지를 작성함과 동시에 학습자 수업 소감을 기록하였다. 수업이 모두 끝난 후에는 일부 학습자들에 대한 심층 면담을 통해 수업의 효과에 대해 파악하였다.
외적타당화 과정에서 얻은 데이터를 통계적으로 검증한 결과, 본 모형을 적용한 수업이 학습자의 사회정서역량 중 ‘정서 인식 및 조절하기’, ‘긍정적 관계 맺기’, ‘책임있는 행동하기’의 사회정서역량 하위요인에 유의미한 영향을 미쳤다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 심층 면담 결과를 질적으로 분석함으로써 사회정서역량 요인별로 유의미한 변화가 있었던 이유와 변화가 없었던 이유를 파악할 수 있었다.
이후 분석한 정보를 바탕으로 설계 원리와 수업 모형에 대한 추가적 수정을 통해 최종 설계 원리 및 수업 모형을 개발하였다. 모형의 이론적 기저에 해당하는 설계 원리는 총 5개의 설계 원리와 20개의 상세 지침을 포함한다. 최종 수업모형의 단계는 0. 교수자 수업 준비하기, 1. AI 이해 및 준비하기, 2. AI와 협력하여 학습하기, 3. 협력적 산출물 제작하기, 4. 성찰 및 확장하기의 4단계로 이뤄져 있으며, 세부적으로는 11단계로 구성되어 있다.
다음으로, 논의에서는 본 연구의 연구 문제를 중심으로 선행연구에 기반하여 결과를 해석하였다. 본 수업모형의 타당성, AI 융합수업의 정의적 효과, 학습자의 주도성, 학습 몰입도의 측면에서 해석이 이루어졌다.
결론에서는 도출된 수업 모형과 설계 원리가 지니는 의의를 구체적으로 살펴보았다. 본 연구는 초등학교 맥락에서 체계적 절차에 따라 인공지능 융합 수업설계 원리와 모형을 개발하였다는 점, AI를 단순한 학습 보조 도구가 아니라 사회적 상호작용을 촉진하는 매개체로 활용할 수 있다는 점, AI 기술이 교육에 미칠 수 있는 부정적 영향에 대한 우려를 설계적 접근을 통해 극복하였다는 점, 미래 사회가 요구하는 미래 역량을 기르는 데에 기여할 수 있다는 점에서 의의를 가진다.
마지막으로, 제언에서는 연구 결과와 연구의 제한점을 토대로 추수 연구 주제 및 방향을 제안하였다. 본 연구는 AI 융합수업 형태의 사회정서학습이 확산될 필요가 있으며, AI 기술의 불확실성과 제약을 고려한 유연한 설계 전략에 관한 추가 연구가 이뤄질 필요가 있다고 판단하였다. 또한, AI 디지털 교과서와 사회정서교육의 유기적 통합을 기대할 수 있으며, 모형 및 설계 원리의 일반화 가능성을 높이기 위한 반복적 설계와 검증이 실시될 필요가 있음을 제시하였다. 추가로, 학습자가 가진 양적 특성에 따라 AI와 상호작용하는 양상이 다르다는 질적 분석 결과에 대해 추가적으로 연구할 필요가 있으며, 설계 원리의 효과성을 다양한 정의적·인지적 지표와 연결하여 종합적으로 분석할 필요가 있음을 제언하였다.

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미래 사회에 대비하기 위해 학습자들에게 요구되는 다양한 역량 중 하나는 사회정서역량이다. 하지만, 여전히 인지적 역량에 집중하는 현재 교육에서 학습자들의 사회정서역량을 향상시킬 ...

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