초등 수업 설계 지원을 위한 UDL 기반 AI 웹 서비스 모형 개발 = Development of an AI Web Service Model Based on Universal Design for Learning for Supporting Elementary Lesson Design|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

AI 기술의 확산과 함께 교육 분야에서도 학습자 맞춤형 수업 설계에 대 한 요구가 증가하고 있으며, 이에 따라 보편적 학습설계(Universal Design for Learning, UDL)를 기반으로 한 AI 활용 수업 설계 지원의 필요성이 강 조되고 있다. 특히 초등 교육 현장에서는 학습자의 특성과 요구가 다양해짐 에 따라 교사가 모든 학습자의 차이를 고려하여 수업을 개별화·맞춤화하는 과정에서 상당한 부담을 경험하고 있다. 그러나 이러한 요구에도 불구하고 UDL 원리를 체계적으로 반영하여 수업 설계를 지원하는 도구는 여전히 부 족한 실정이다. 이에 본 연구는 초등 수업 설계 과정을 실질적으로 지원할 수 있는 UDL 기반 AI 웹 서비스 설계 모형을 제안하고자 하였다.
본 연구는 요구분석 기반 설계 연구로서 ADDIE 모형 중 분석(Analysis) 과 설계(Design) 단계를 중심으로 수행되었다. 연구 대상은 초등교사이며, 설문조사를 통해 UDL에 대한 교사의 경험과 인식, UDL 기반 AI 수업 설 계 지원 웹 서비스의 필요성, 학습자 요구(UDL의 세 가지 원리: 표상, 행동 및 표현, 참여), 기술적·정책적·제도적 맥락 요인, 가정연계 및 협업 지원 요 구를 종합적으로 분석하였다. 수집된 자료는 신뢰도 검증을 거쳐 영역별로 분석되었으며, 이를 토대로 수업 설계 지원 웹 서비스 개발을 위한 핵심 요 구 요소를 도출하였다.
연구 결과, 초등교사들은 UDL의 필요성에는 높은 공감을 보였으나 개념 과 적용 원리에 대한 이해는 상대적으로 부족한 것으로 나타났다. 또한 실 제 수업 설계 과정에서는 시간 부족과 자료 제작 부담으로 인해 UDL을 체 계적으로 실천하는 데 어려움이 있는 것으로 인식하고 있었다. 이에 따라 교사들은 AI가 수업 자료, 활동, 평가를 자동 또는 반자동으로 제안하되, 최 종 선택과 수정은 교사가 수행하는 교사 주도형 설계 지원 구조를 요구하였 다. 아울러 학생 프로파일과 학습 데이터에 기반한 맞춤형 자료 추천, 다국 어 번역 및 대체 자료 제공, 자동 피드백 생성, 교사 협업 및 가정 연계를 지원하는 기능의 필요성이 확인되었으며, 개인정보 보호, 저작권·출처 표시, 국가 교육과정과의 정합성 등 정책·윤리적 조건을 충족하는 구조의 중요성 도 도출되었다.
이러한 요구분석 결과를 반영하여 본 연구는 5단계 계층 구조(5-Layer Architecture)를 기반으로 한 초등 수업 설계 지원을 위한 UDL 기반 AI 웹 서비스 모형을 제안하였다. 제안된 모형은 사용자 계층, 인터페이스 계층, UDL 핵심 AI 엔진 계층, 데이터 계층, 인프라·보안 계층으로 구성되며, 특 히 UDL의 세 가지 핵심 원리를 구현하는 AI 설계 엔진을 중심 구조로 설 계하였다. 이를 통해 교사는 학습자 다양성을 고려한 수업안을 보다 효율적 으로 설계하고, AI의 제안을 비판적으로 검토·조정하는 전문적 역할에 집중 할 수 있도록 하였다.
본 연구를 통해 개발된 UDL 기반 AI 웹 서비스 모형은 향후 초등 교육 현장에서 활용 가능한 AI 수업 설계 지원 웹 서비스의 개발과 후속 연구를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

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AI 기술의 확산과 함께 교육 분야에서도 학습자 맞춤형 수업 설계에 대 한 요구가 증가하고 있으며, 이에 따라 보편적 학습설계(Universal Design for Learning, UDL)를 기반으로 한 AI 활용 수업 설계 ...

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