초등교육에서 인공지능 활용에 대한 체계적 문헌고찰 = A Systematic Literature Review of the use of AIED in Primary Education

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 초등교육에서 AI의 활용 및 AI가 교육에서 지원하는 역할과 기능을 탐구하여 초등 AIED 교수설계에 방향성과 시사점을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 이에 2019년부터 2023년까지 국내에서 발표된 AI 활용에 관한 초등교육 연구 83편을 선정하여, AI가 교수설계에 활용되고 있는 영역에 대한 분류 체계를 개발하고 이를 분석하였다. 분석 결과, 초등교육 교수설계 활용 측면에서 3가지 주요 영역(교수․학습방법, 학습 지원, 교사 지원)에 따른 12개의 하위 범주와 46개의 세부 요소가 도출되었다. 연구 결과, 초등교육에서 AIED 연구는 지속적으로 증가하고 있으며, 프로젝트 학습, 문제기반 학습 등 다양한 교수학습 방법으로 AI를 실제적으로 활용하여 학생들이 AI 기술의 적용 가능성을 이해하고 실생활 문제를 해결할 수 있도록 돕고 있었다. 또한 AIED는 학습자의 학습 과정을 지원하는 다양한 도구들을 통해 맞춤형 학습과 즉각적인 피드백을 제공하여 학습 효율을 높이고 있었으며, AI 도구는 교사들이 학습 자료를 제작하고 학습자를 실시간으로 모니터링하는 데 도움을 주며, 주로 학습 자료 제작과 아이디어 창출에 활용되고 있었다. 본 연구 결과를 바탕으로 AIED의 효과성과 교실에서의 완전한 통합을 검증하기 위해 종단 연구의 필요성이 제기된다. 또한, 다양한 학습자의 특성을 분석하고 예측 기능을 강화하는 연구와 AI 기반 평가 도구의 타당도와 신뢰도를 확보하기 위한 후속연구들이 진행될 필요가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The Ministry of Education plans to introduce AI digital textbooks in 2025. This study aims to provide directions and implications for the instructional design of AIED in elementary education by exploring how AI is being utilized and what roles and functions it supports in education. This study selected 83 elementary education studies on the use of AI published in Korea from 2019 to 2023. A classification system was developed for the analysis of areas where AI is being used in instructional design. As a result, 12 subcategories and 46 detailed components were derived according to 3 major areas (teaching and learning methods, learning support, and teacher support) in terms of the use of AI in elementary education. This study demonstrated that AIED research in primary education continues to grow, and that AI is being practically used in various teaching and learning methods (e.g., project-based and problem-based learning) to help students understand the applicability of AI technologies and solve real-world problems. AIEDs are also improving learning efficiency by providing personalized learning and immediate feedback through various tools that support the learning process. AI tools are also being used to help teachers create learning materials and monitor learners in real time, mainly for creating learning materials and generating ideas. These findings suggest the need for longitudinal studies to validate the effectiveness of AIEDs and their full integration in the classroom, research to analyze the characteristics of different learners and enhance their predictive capabilities, and research to ensure the validity and reliability of AI-based assessment tools.

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