인공지능 기반 학습지원시스템을 활용한 맞춤형 초등 기초학력 지도 : 5학년 수학교과를 중심으로 Basic Proficiency Education for Elementary School Studuents Using AI-based Learning Support System - Focused on Fifth Grade Elementary in Math -원문보기
본 연구의 목적은 인공지능(AI)기반 학습지원시스템을 활용한 기초학력보충지도가 초등학교 고학년 학생들의 수학교과에서의 인지적, 정의적 향상을 가져오는 지를 살펴보는 데에 있다. 2020년 코로나19 감염병 확산과 급격한 원격수업의 시행은 학생들의 학습에 악영향을 주었다. 학습격차가 벌어지고 기초학력이 하락하였다. 특히 위계가 분명한 수학 교과에서 중위권 학생 비율 감소가 뚜렷하게 나타났다. 국가 차원에서 기초학력 보장법을 시행하고, 다양한 정책을 통해 지원하고 있지만, 교사들의 추가적인 업무부담과 기초학력향상반 참여 학생에 대한 낙인효과는 기초학력지도에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 이러한 기존의 기초학력지도의 어려움을 극복하기 위한 방안으로 인공지능 기반 수학학습지원시스템의 활용에 주목하였다.
먼저, 인공지능 기반 수학학습지원시스템(이하 AI학습시스템)의 활용방법을 마련하기 위해 4개의 플랫폼을을 분석하고 기초학력지도에서 활용 가능성을 탐색하였다. 그리고 이러한 탐색을 5학년 1개 학급 학생 15명을 대상으로 8개월동안 AI학습시스템을 활용한 기초학력지도를 실시하였다. AI학습시스템을 활용한 지도가 기초학력 향상에 도움을 주는 지 확인하기 위하여 교육부에서 제공하는 기초학력진단보정시스템을 활용하여 전, 중, 후 평가를 실시하였다. AI학습시스템을 활용한 지도가 수학 학습에 대한 인식과 태도 향상에 도움을 주는지 확인하기 위하여 임영빈 외(2021)가 국가수준 학업성취도 평가의 정의적 특성 설문을 초등학교 발달단계에 맞추어 수정한 설문을 5월과 10월에 실시하여 그 결과를 비교하였다.
연구 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 교사가 부진 내용의 진단, 가정학습과제와 방과후 보충지도에서 활용할 때 효과적인 보조도구이다. AI학습시스템을 활용하면 기초학력미달 학생이 수학교과에서 어떤 시기와 내용에서 부진이 발생했는지 효과적으로 파악할 수 있을 뿐 아니라, 가정학습과제와 방과후보충지도에서 활용할 경우 교사가 학생지도에 필요한 자료준비 시간을 줄여주고 학습 계획을 세우는 데 필요한 정보를 제공해준다. 둘째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 학생의 기초학력향상을 위한 효과적인 학습 도구이다. AI학습시스템을 활용한 진단 활동 결과 학생은 자신이 부족한 부분을 한눈에 파악할 수 있으며, 원하는 내용과 분량의 학습이 가능하다. 또한 AI시스템은 학생에 푼 문제에 대한 채점과 풀이, 맞춤형 문제 등 즉각적인 피드백을 제공하여 학습의 효율을 높여준다. 셋째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력지도는 학생의 수학 교과 기초학력 향상에 긍정적인 영향을 미친다. AI학습시스템을 활용하지 않은 집단에 비하여, AI학습시스템을 활용한 학생들이 기초학력향상도 평가에서 유의미한 향상을 보였다. 넷째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력지도는 학생의 수학 교과 정의적 태도에 유의미한 영향을 미치지 않는다. 실험집단을 대상으로 실시한 정의적 영역에 대한 설문에서 의미있는 변화가 나타나지 않았다. 위와 같은 결론들을 종합하면, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 교사가 수학 기초학력미달 학생을 가르칠 때 진단과 지도에 효과적인 보조도구로서 기능한다. 또한 학생에게도 수학교과에서 자신에게 부족한 부분을 찾아 보충하는 데에도 효과적이었다. 그러나, 본 연구에서는 AI학습시스템이 수학교과에 대한 학생들의 정의적 영역에서 변화를 가져오지는 않았다.
본 연구는 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력미달 학생 지도의 효과를 확인한 실행 연구로, 향후 AI학습시스템을 활용한 기초학력미달 학생지도가 활성화되고 더 다양한 ...
본 연구의 목적은 인공지능(AI)기반 학습지원시스템을 활용한 기초학력보충지도가 초등학교 고학년 학생들의 수학교과에서의 인지적, 정의적 향상을 가져오는 지를 살펴보는 데에 있다. 2020년 코로나19 감염병 확산과 급격한 원격수업의 시행은 학생들의 학습에 악영향을 주었다. 학습격차가 벌어지고 기초학력이 하락하였다. 특히 위계가 분명한 수학 교과에서 중위권 학생 비율 감소가 뚜렷하게 나타났다. 국가 차원에서 기초학력 보장법을 시행하고, 다양한 정책을 통해 지원하고 있지만, 교사들의 추가적인 업무부담과 기초학력향상반 참여 학생에 대한 낙인효과는 기초학력지도에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 이러한 기존의 기초학력지도의 어려움을 극복하기 위한 방안으로 인공지능 기반 수학학습지원시스템의 활용에 주목하였다.
먼저, 인공지능 기반 수학학습지원시스템(이하 AI학습시스템)의 활용방법을 마련하기 위해 4개의 플랫폼을을 분석하고 기초학력지도에서 활용 가능성을 탐색하였다. 그리고 이러한 탐색을 5학년 1개 학급 학생 15명을 대상으로 8개월동안 AI학습시스템을 활용한 기초학력지도를 실시하였다. AI학습시스템을 활용한 지도가 기초학력 향상에 도움을 주는 지 확인하기 위하여 교육부에서 제공하는 기초학력진단보정시스템을 활용하여 전, 중, 후 평가를 실시하였다. AI학습시스템을 활용한 지도가 수학 학습에 대한 인식과 태도 향상에 도움을 주는지 확인하기 위하여 임영빈 외(2021)가 국가수준 학업성취도 평가의 정의적 특성 설문을 초등학교 발달단계에 맞추어 수정한 설문을 5월과 10월에 실시하여 그 결과를 비교하였다.
연구 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 교사가 부진 내용의 진단, 가정학습과제와 방과후 보충지도에서 활용할 때 효과적인 보조도구이다. AI학습시스템을 활용하면 기초학력미달 학생이 수학교과에서 어떤 시기와 내용에서 부진이 발생했는지 효과적으로 파악할 수 있을 뿐 아니라, 가정학습과제와 방과후보충지도에서 활용할 경우 교사가 학생지도에 필요한 자료준비 시간을 줄여주고 학습 계획을 세우는 데 필요한 정보를 제공해준다. 둘째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 학생의 기초학력향상을 위한 효과적인 학습 도구이다. AI학습시스템을 활용한 진단 활동 결과 학생은 자신이 부족한 부분을 한눈에 파악할 수 있으며, 원하는 내용과 분량의 학습이 가능하다. 또한 AI시스템은 학생에 푼 문제에 대한 채점과 풀이, 맞춤형 문제 등 즉각적인 피드백을 제공하여 학습의 효율을 높여준다. 셋째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력지도는 학생의 수학 교과 기초학력 향상에 긍정적인 영향을 미친다. AI학습시스템을 활용하지 않은 집단에 비하여, AI학습시스템을 활용한 학생들이 기초학력향상도 평가에서 유의미한 향상을 보였다. 넷째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력지도는 학생의 수학 교과 정의적 태도에 유의미한 영향을 미치지 않는다. 실험집단을 대상으로 실시한 정의적 영역에 대한 설문에서 의미있는 변화가 나타나지 않았다. 위와 같은 결론들을 종합하면, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 교사가 수학 기초학력미달 학생을 가르칠 때 진단과 지도에 효과적인 보조도구로서 기능한다. 또한 학생에게도 수학교과에서 자신에게 부족한 부분을 찾아 보충하는 데에도 효과적이었다. 그러나, 본 연구에서는 AI학습시스템이 수학교과에 대한 학생들의 정의적 영역에서 변화를 가져오지는 않았다.
본 연구는 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력미달 학생 지도의 효과를 확인한 실행 연구로, 향후 AI학습시스템을 활용한 기초학력미달 학생지도가 활성화되고 더 다양한 사례 연구가 이루어지기를 기대한다.
본 연구의 목적은 인공지능(AI)기반 학습지원시스템을 활용한 기초학력보충지도가 초등학교 고학년 학생들의 수학교과에서의 인지적, 정의적 향상을 가져오는 지를 살펴보는 데에 있다. 2020년 코로나19 감염병 확산과 급격한 원격수업의 시행은 학생들의 학습에 악영향을 주었다. 학습격차가 벌어지고 기초학력이 하락하였다. 특히 위계가 분명한 수학 교과에서 중위권 학생 비율 감소가 뚜렷하게 나타났다. 국가 차원에서 기초학력 보장법을 시행하고, 다양한 정책을 통해 지원하고 있지만, 교사들의 추가적인 업무부담과 기초학력향상반 참여 학생에 대한 낙인효과는 기초학력지도에 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 이러한 기존의 기초학력지도의 어려움을 극복하기 위한 방안으로 인공지능 기반 수학학습지원시스템의 활용에 주목하였다.
먼저, 인공지능 기반 수학학습지원시스템(이하 AI학습시스템)의 활용방법을 마련하기 위해 4개의 플랫폼을을 분석하고 기초학력지도에서 활용 가능성을 탐색하였다. 그리고 이러한 탐색을 5학년 1개 학급 학생 15명을 대상으로 8개월동안 AI학습시스템을 활용한 기초학력지도를 실시하였다. AI학습시스템을 활용한 지도가 기초학력 향상에 도움을 주는 지 확인하기 위하여 교육부에서 제공하는 기초학력진단보정시스템을 활용하여 전, 중, 후 평가를 실시하였다. AI학습시스템을 활용한 지도가 수학 학습에 대한 인식과 태도 향상에 도움을 주는지 확인하기 위하여 임영빈 외(2021)가 국가수준 학업성취도 평가의 정의적 특성 설문을 초등학교 발달단계에 맞추어 수정한 설문을 5월과 10월에 실시하여 그 결과를 비교하였다.
연구 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 교사가 부진 내용의 진단, 가정학습과제와 방과후 보충지도에서 활용할 때 효과적인 보조도구이다. AI학습시스템을 활용하면 기초학력미달 학생이 수학교과에서 어떤 시기와 내용에서 부진이 발생했는지 효과적으로 파악할 수 있을 뿐 아니라, 가정학습과제와 방과후보충지도에서 활용할 경우 교사가 학생지도에 필요한 자료준비 시간을 줄여주고 학습 계획을 세우는 데 필요한 정보를 제공해준다. 둘째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 학생의 기초학력향상을 위한 효과적인 학습 도구이다. AI학습시스템을 활용한 진단 활동 결과 학생은 자신이 부족한 부분을 한눈에 파악할 수 있으며, 원하는 내용과 분량의 학습이 가능하다. 또한 AI시스템은 학생에 푼 문제에 대한 채점과 풀이, 맞춤형 문제 등 즉각적인 피드백을 제공하여 학습의 효율을 높여준다. 셋째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력지도는 학생의 수학 교과 기초학력 향상에 긍정적인 영향을 미친다. AI학습시스템을 활용하지 않은 집단에 비하여, AI학습시스템을 활용한 학생들이 기초학력향상도 평가에서 유의미한 향상을 보였다. 넷째, 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력지도는 학생의 수학 교과 정의적 태도에 유의미한 영향을 미치지 않는다. 실험집단을 대상으로 실시한 정의적 영역에 대한 설문에서 의미있는 변화가 나타나지 않았다. 위와 같은 결론들을 종합하면, 인공지능 기반 수학학습지원시스템은 교사가 수학 기초학력미달 학생을 가르칠 때 진단과 지도에 효과적인 보조도구로서 기능한다. 또한 학생에게도 수학교과에서 자신에게 부족한 부분을 찾아 보충하는 데에도 효과적이었다. 그러나, 본 연구에서는 AI학습시스템이 수학교과에 대한 학생들의 정의적 영역에서 변화를 가져오지는 않았다.
본 연구는 인공지능 기반 수학학습지원시스템을 활용한 기초학력미달 학생 지도의 효과를 확인한 실행 연구로, 향후 AI학습시스템을 활용한 기초학력미달 학생지도가 활성화되고 더 다양한 사례 연구가 이루어지기를 기대한다.
The purpose of this study is to find out whether basic academic ability supplementary guidance using an artificial intelligence-based learning support system brings about cognitive and emotional improvement in mathematics in the upper grades of elementary school. The spread of COVID-19 in 2020 a...
The purpose of this study is to find out whether basic academic ability supplementary guidance using an artificial intelligence-based learning support system brings about cognitive and emotional improvement in mathematics in the upper grades of elementary school. The spread of COVID-19 in 2020 and the rapid implementation of remote classes adversely affected students' learning. In this study, as a way to overcome the difficulties of existing basic academic ability guidance, we paid attention to the use of an artificial intelligence-based mathematics learning support system.
First, in order to prepare an artificial intelligence-based math learning support system (hereinafter referred to as AI learning system) utilization plan, four platforms were analyzed and the possibility of using them for basic academic ability guidance was explored. In addition, for this exploration, basic academic ability guidance using the AI learning system was conducted for 15 students in Class 1 of the 5th grade of elementary school for 8 months. In order to confirm whether guidance using the AI learning system is helpful in improving basic academic ability, the basic academic ability diagnosis and correction system provided by the Ministry of Education was evaluated before, during, and after use. To see if guidance using an AI learning system helps to improve awareness and attitude toward learning mathematics, This study compared the results of the National Academic Achievement Assessment Attitude Question (Lim Young-bin, 2021) modified to suit the developmental stage of elementary school in May and October.
As a result of the study, the following conclusions were drawn. First, the AI-based math learning support system is an effective auxiliary tool when teachers use it for diagnosing poor content, home learning assignments, and supplementary guidance after school. Second, the AI-based math learning support system is an effective learning tool for improving students' basic academic ability. Third, basic academic ability guidance using an artificial intelligence-based math learning support system had a positive effect on students' basic academic ability improvement in mathematics subjects. Fourth, basic academic ability guidance using the AI-based mathematics learning support system did not significantly affect students' emotional attitudes toward mathematics. This study is an action research that confirmed the effectiveness of guidance for students with low basic academic ability by using an artificial intelligence-based math learning support system. In the future, it is expected that guidance for students with low basic academic skills using the AI learning system will be activated and more diverse case studies will be conducted.
The purpose of this study is to find out whether basic academic ability supplementary guidance using an artificial intelligence-based learning support system brings about cognitive and emotional improvement in mathematics in the upper grades of elementary school. The spread of COVID-19 in 2020 and the rapid implementation of remote classes adversely affected students' learning. In this study, as a way to overcome the difficulties of existing basic academic ability guidance, we paid attention to the use of an artificial intelligence-based mathematics learning support system.
First, in order to prepare an artificial intelligence-based math learning support system (hereinafter referred to as AI learning system) utilization plan, four platforms were analyzed and the possibility of using them for basic academic ability guidance was explored. In addition, for this exploration, basic academic ability guidance using the AI learning system was conducted for 15 students in Class 1 of the 5th grade of elementary school for 8 months. In order to confirm whether guidance using the AI learning system is helpful in improving basic academic ability, the basic academic ability diagnosis and correction system provided by the Ministry of Education was evaluated before, during, and after use. To see if guidance using an AI learning system helps to improve awareness and attitude toward learning mathematics, This study compared the results of the National Academic Achievement Assessment Attitude Question (Lim Young-bin, 2021) modified to suit the developmental stage of elementary school in May and October.
As a result of the study, the following conclusions were drawn. First, the AI-based math learning support system is an effective auxiliary tool when teachers use it for diagnosing poor content, home learning assignments, and supplementary guidance after school. Second, the AI-based math learning support system is an effective learning tool for improving students' basic academic ability. Third, basic academic ability guidance using an artificial intelligence-based math learning support system had a positive effect on students' basic academic ability improvement in mathematics subjects. Fourth, basic academic ability guidance using the AI-based mathematics learning support system did not significantly affect students' emotional attitudes toward mathematics. This study is an action research that confirmed the effectiveness of guidance for students with low basic academic ability by using an artificial intelligence-based math learning support system. In the future, it is expected that guidance for students with low basic academic skills using the AI learning system will be activated and more diverse case studies will be conducted.
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