특별기획2024 여름호(255호)

인공지능의 발달과 교육의 변화

유상미 (한성대학교, 교수)

Ⅰ. 서론

교육의 본질은 미래 사회에서 살아가는 법을 다음 세대에 전달하고 안내하는 데에 있다고 말할 수 있다. 이러한 시각에서 볼 때 인공지능의 확산과 함께 현재 우리가 직면한 이 시대는 이전 어느 때보다 교육에 있어서 중대한 고민과 주목을 요구하는 상황이다. 세계는 이미 4차 산업혁명과 함께 블록체인, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 그리고 인공지능, 로봇 등 거대한 물결 속에서 빠르게 변화하고 있으며, 이러한 기술들은 기존의 경제적, 사회적 체계를 재편하고 있다.

이는 교육 분야에서도 예외가 아니다. 우리는 전례 없이 빠른 변화와 기술 혁신의 흐름을 목도하고 있기에 미래 세대를 위한 교육에서 어느 때보다 중요한 시점에 와 있다 할 것이다. 특히 과거에는 불가능하다 여겼던 수준의 지능을 가진 인공지능의 등장과 빠른 발전으로 교육은 새로운 변화와 적응을 요구받고있다. 이러한 상황은 최전선에서 교육의 위업을 수행해야 하는 학교와 교사에게 새로운 도전과 두려움,그리고 불안을 가져다주고 있다.

교육은 미래를 준비하는 중심적인 과정이 되어야 하며, 우리 교육의 핵심은 학생들이 미래 사회에서 필요한 역량을 갖출 수 있도록 하는 것이라 할 때 인공지능과 함께 살아가야 할 미래 세대에게 학교와 교사는 무엇을 해야 하는가? 인공지능의 시대 우리 교육이 직면한 불안과 두려움의 파도 앞에서 학교와 교사가 어떻게 대비하고 어떤 역할을 수행해야 하는지 탐구하고자 한다. 이를 위해 인공지능에 의한 교육의 변화 흐름을 짚어 보고 현재 인공지능 기술, 특히 최근 가장 큰 이슈인 ChatGPT 등과 같은 생성형 AI를 활용한 교사의 수업 활동과 업무에서의 활용방안에 대해 소개한다. 마지막으로 미래 교육을 준비하는 학교와 교사의 역할을 정리해 보고자 한다. 이는 급변하는 시대에 인공지능 기술이 교육 현장에 미칠 지대한 영향을 예측하고, 이에 대비할 수 있도록 교사들에게 핵심적인 통찰을 제공할 것이다.

Ⅱ. 인공지능 시대 변화하는 교육

교육 현장에서 교육과 기술의 통합은 이미 학교 시스템 전반에 걸쳐 일어나고 있다. 가상 현실(VR), 증강 현실(AR), 클라우드 컴퓨팅 및 사물인터넷(IoT) 등은 모두 교육 환경을 변화시키고 있으며, 이러한 변화로 학생들은 실제적이고 몰입감 있는 학습 경험이 가능해졌다. 또한 네트워크의 발전으로 인터넷 교육이 안정화됨에 따라 지리적인 제약을 뛰어넘어 교육을 받을 수 있는 기회가 확장되면서 온라인 교육이 새로운 하나의 교육 패러다임으로 자리매김하였다. 이렇듯 교육에 접목된 첨단 기술은 학습 경험과 교육 환경을 풍부하고 다양하게 변화시키고 확대해 주고 있다.

여기에 최근 인공지능 분야의 빠른 발전과 확산이 학교 교육 환경에 새로운 변화의 물결을 일으키고 있다.

1. 교육과 인공지능 기술의 통합과 활용의 확대

2022년 11월 대화형 인공지능 서비스인 ChatGPT 출시와 함께 소개된 생성형 AI 기술은 전 세계에 걸쳐 새로운 지평을 열었다. ChatGPT 서비스는 사용자와의 대화를 통해 맥락을 파악하며 요구에 반응하는 고도화된 인공지능 챗봇으로, 출시 후 일주일 만에 100만 사용자를 유치하고 두 달여 만에 1억 사용자를 돌파하며 기존 소셜 미디어 플랫폼인 인스타그램(2년 반 소요), 틱톡(9개월 소요)보다 엄청나게 빠른 속도로 우리 삶 전체에 침투하였다. 더욱이 이와 같은 생성형 AI 기술이 접목된 놀라운 서비스들이 다양한 영역에서 쏟아져 나오면서 기대와 우려가 함께 커지고 있다.

그럼에도 기술적 혁신에 능동적으로 대응하기 위해서는 이들 기술에 대한 깊이 있는 이해와 활용 능력을 갖추는 것이 필요하다. 인공지능은 현재 우리의 삶과 사회 전반에 큰 영향을 미치고 있기 때문에 학생들이 인공지능 기술을 이해하고 활용하며 체험하는 것은 매우 중요한 일이라 할 수 있다. 이러한 활용과 체험은 단순히 새로운 기술을 배우는 것을 넘어서, 기술이 우리 삶과 사회 구조에 미치는 영향을 이해하고 적응하는 능력을 키우며 궁극적으로 미래 사회에서 필요한 역량을 갖추는 데 기반이 되기 때문이다.

특히 생성형 AI 기술이 접목된 다양한 서비스들을 교육 플랫폼으로 활용한다면 창의성이 요구되는 수업에서 학생들의 창의적 학습 활동을 지원하는 데 도움을 줄 수 있다. 또한 교과 수업의 목표를 달성하기 위해 보조적 수단으로 활용하여 학생의 흥미를 높이고 학습 결과의 질을 높일 수 있다.

2. 인공지능 기반 학습으로의 교육 혁신

인공지능 기술의 발전은 교수·학습 방식 자체를 혁신하고 있다. 그 중에서도 AI가 구동되는 학습 시스템을 이르는 적응형 학습 시스템(Adaptive Learning System)은 가장 주목할 만한 변화 중 하나이다. 적응형 학습은 인공지능 기술을 이용하여 개인별 학습 수준, 특성, 흥미에 맞는 맞춤형 학습 경험을 제공하는 학습 방식이다. 이러한 인공지능 기반 학습 시스템에서 학생들은 자신의 학습 스타일과 속도에 맞는 교육 내용을 제공 받는다. 시스템은 학생이 학습하는 과정에서 발생하는 데이터를 실시간으로 모니터링하고 분석하여 학습 부족 부분을 파악하고 개선할 수 있는 방향으로 안내한다. 즉, 학생의 강점과 약점을 분석하여 개인화된 학습 경로를 제공하고, 즉각적인 피드백을 통해 학습 효율을 극대화할 수 있다. 또한 학습의 목표와 학습자의 요구에 맞는 다양한 형태의 학습 콘텐츠를 통해 학습자의 참여를 유도하고 학습 동기를 강화할 수 있다.

교사는 학습을 지도할 때 인공지능 기반 학습 시스템과 상호작용을 하면서 개별 학생에 대해 좀 더 집중하여 세밀하게 지도할 수 있으며, 분석된 학습 데이터를 통해 학생의 학습 과정을 효과적으로 관리할 수 있다. 물론 개인화된 학습 방식이 교실 내의 협력적 학습 환경을 저해할 수 있다는 점이나 시스템의 지나친 의존으로 교사의 전문성과 자율성이 침해될 수 있다는 점에 대한 지적도 있으나, 인공지능 기반 학습 시스템을 통해 교사가 기초적인 일차원적 관리에서 벗어나 창의적이고 심층적인 교육 활동과 학생의 심리적 지도에 집중할 수 있게 도움을 줄 것이다. 이것은 교사의 긍지와 만족도를 높이고 궁극적으로 교육의 질 향상으로 이어질 것이다.

Ⅲ. 인공지능과 함께하는 교육

앞에서 인공지능이 교육 환경에 어떠한 변화를 가져오는지 살펴보았다. 변화하는 시대에 학교 현장에서 인공지능을 이해하기 위해서는 지식의 습득을 넘어 기술적 체험이 필수적이다. 특히 학교 교사들이 이를 통해 인공지능의 강력한 잠재력과 활용 가능성 그리고 그 한계를 직접 체감함으로써, 학생들에게 실질적이고 전문적인 안내를 제공하는 것이 중요하다. 이에 인공지능의 대표적인 도구들을 소개하며, 이들이 어떻게 실제 학습 현장에 활용될 수 있는지 살펴보고자 한다.

1. 학교 현장에서 ChatGPT 활용 방안

교육 현장에서 생성형 AI 기술을 활용하면 교수학습 설계와 수업 운영을 개선하고, 교사의 업무 수행을 지원하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 이 글에서는 ChatGPT1를 활용한 7가지 교수·학습방안을 소개하며, 추가로 교사의 행정 업무를 지원하는 3가지 활용 방안을 제시하고자 한다.

1) 교수·학습에의 활용

① 교수·학습안의 생성

ChatGPT를 활용하여 교사는 특정 주제에 맞는 맞춤형 교수·학습안을 신속하게 작성할 수 있다. 교육과정, 학습목표, 교수·학습 활동, 평가 방법 등을 포함한 체계적인 과정안을 효과적으로 설계할 수 있다. 또한 ChatGPT는 다양한 교육 이론과 방법론을 바탕으로 제안할 수 있어 교사가 보다 창의적이고 효과적인 과정안을 개발할 수 있도록 도움을 준다. 챗봇을 활용한 교수·학습안 작성을 통해 교사는 수업 준비 시간을 절감하고, 보다 체계적이고 효과적인 수업을 설계할 수 있다.

② 사전평가, 형성평가 등 평가를 위한 문제 생성과 풀이

ChatGPT는 학습 수준, 주제 등에 따라 다양한 유형의 평가 문제를 생성할 수 있다. 또한 문항에 대한 정답 및 해설을 제공하여 이를 통해 교사는 학생들의 이해도를 측정하는 데 시간과 비용을 줄일 수 있다. 학생의 입장에서는 답안을 자동으로 평가하고, 오답에 대해 즉각적 피드백을 제공 받음으로써 학생 스스로 학습에 지속적인 개선을 도모할 수 있고, 교사는 학생들의 개별 학습 수준을 진단하고 맞춤형 교육을 제공하는 데 도움을 받을 수 있다.

③ 글쓰기에 대한 평가와 피드백 생성

ChatGPT는 학생들이 작성한 수필이나 글쓰기 과제 등을 분석하여 내용, 구조, 문법, 표현 등 세부적인 피드백을 제공할 수 있다. 교사는 이러한 피드백을 토대로 학생이 자신의 글을 수정·보완하도록 추가 지도할 수 있다.

④ 토론 주제 생성

ChatGPT를 통해 수업 내용과 관련된 흥미로운 토론 주제를 얻을 수 있다. 교사는 교과 내용, 시사성있는 사회 문제, 창의적인 아이디어를 필요로 하는 주제 등에서 학생의 관심사, 교육 목표, 토론 난이도 등을 고려한 주제를 발견함으로써 학생들의 수업 참여도가 높은 토론 수업을 설계하고 좀 더 풍부한 토론을 유도할 수 있다.

⑤ 수업에 필요한 다양한 사례를 수준별로 생성

ChatGPT는 교과 과정에 맞추어 다양한 학습 사례를 생성할 수 있다. 교사는 학습자의 학습 수준에 적합한 사례 생성을 요청하고 생성된 수준별 사례를 통해 학생들에게 이론을 보다 쉽게 이해시키고 실제 상황에 적용해보는 경험을 확대 제공할 수 있다.

⑥ 학습 자료 생성 및 큐레이션 기능

ChatGPT는 교과 내용에 적합한 다양한 학습 자료(동영상, 텍스트, 이미지 등)를 생성하거나 큐레이션할 수 있다. 또한 수업 자료, 교과서 등의 내용을 요약하고 핵심 키워드를 추출할 수 있다. 이를 통해 교사는 수업에 활용할 수 있는 양질의 학습 자료를 손쉽게 확보하고 수업 준비 시간을 절감할 수 있으며, 정확하고 체계적인 수업 자료를 구성하여 학생들에게 보다 효과적인 학습 경험을 제공할 수 있다.

⑦ 학생 상담에 대한 조언 얻기

교사는 학생들의 학습 동기 부여, 진로 고민, 심리적 어려움 등 다양한 상담 상황에서 ChatGPT에게 도움을 요청하여 학생의 특성과 상황에 맞는 조언 및 해결책을 얻을 수 있다. 이를 통해 교사는 학생들의 행동 패턴이나 심리적 상태를 이해하고 적절한 대응 방안을 모색하여 효과적인 학생 상담을 수행할 수 있으며, 학생들의 개별적인 필요를 충족시킬 수 있다.

2) 교사 업무에의 활용

① 학교 행사 프로젝트 기획

ChatGPT를 활용하여 학교 행사의 목적, 주제, 참여 대상 등을 고려하여 체계적인 행사 기획안을 작성할 수 있다. ChatGPT는 행사 일정, 프로그램 구성, 예산 편성, 홍보 전략 등 행사 전반에 걸친 세부 사항 및 이벤트의 성격에 맞는 테마나 활동 제안도 가능하다. 이러한 정보를 통해 교사는 행사 준비 시간을 단축하고, 행사의 완성도를 높일 수 있다.

② 특강 프로그램 개발

학교 또는 교육청의 요구, 학생들의 관심사, 교사의 전문성 등을 고려하여 다양한 특강 프로그램을 설계하는 데 ChatGPT를 활용할 수 있다. 교사는 특강의 주제, 내용 구성, 운영 방식 등 프로그램 전반에 걸친 세부 사항을 효율적으로 구성할 수 있어 프로그램 개발에 소요되는 시간과 노력을 절감할 수 있으며, 학생들의 요구에 맞는 양질의 특강을 기획할 수 있다.

③ 교사의 자기 평가와 분석

교사의 수업 계획, 수업 실행, 학생 평가 등 교육 활동 전반에 대해 ChatGPT를 활용한 데이터 분석을 할 수 있다. 분석 결과를 토대로 연간 교육 계획 수립, 교수 방법 개선 등에 활용할 수 있다. 또한, 미처 생각지 못했던 교사 자신의 강점과 약점, 개선 방안 등을 발견할 수 있으며 이러한 분석과 자기 성찰 활동을 통해 교육 실천에 대한 자기 반성적 접근을 가능하게 하여, 교사의 전문성을 계속해서 발전시킬 수 있도록 도움을 준다.

2. 창의적이고 혁신적인 수업을 위한 생성형 AI 활용

현재도 다양한 형태와 기능을 가진 생성형 AI 도구들이 출시되고 있다. 이러한 도구들은 텍스트, 이미지, 소리, 동영상 등의 데이터를 다룰 수 있으며, 이를 기반으로 새로운 콘텐츠를 생성하는 작업을 수행할 수 있다. 교사의 수업에서 좀 더 창의성을 필요로 하는 수업의 경우, 이러한 생성형 AI 도구들을 활용하여 수업을 설계할 수 있다. 다음에서 비교적 많이 알려진 생성형 AI 도구들을 4가지 소개한다.

1) 생성형 AI 도구 소개 및 활용 예시

2) 생성형 AI 활용 수업의 이점

생성형 AI 도구들은 교사가 학생들에게 새로운 학습 경험을 제공하고 교육의 질을 향상시키는 데 기여하고 있다. AI 활용시 구체적인 이점은 다음과 같다.

① 학생들의 창의성 증진

학생들은 인공지능 도구를 활용하여 자신만의 독창적인 아이디어를 구현하고, 이를 통해 창의성을 증진할 수 있다.

② 학습 효과 향상

학생들은 인공지능 도구를 활용하여 자신이 학습한 내용을 더욱 깊이 있게 이해하고, 이를 바탕으로 새로운 문제를 해결할 수 있다.

③ 학생들의 자기주도적 학습 능력 향상

학생들은 인공지능 도구를 활용하여 스스로 학습 계획을 세우고, 이를 실천함으로써 자기주도적 학습능력을 향상시킬 수 있다.

3) 생성형 AI 활용 수업의 부작용

인공지능 도구를 활용한 학습 지원은 교사의 업무 부담을 줄일 수 있는 반면 몇 가지 주의해야 할 부작용도 있다.

① 학생들의 의존성 증가
학생들이 인공지능 도구에 지나치게 의존하게 되면, 스스로 문제를 해결하는 능력이 저하될 수 있다.
② 기술적 장애

소프트웨어 오류나 하드웨어 문제 등 기술적 장애가 수업 진행을 방해할 수 있으며, 모든 교사와 학생이 적절한 기술 지원을 받지 못할 수도 있다. 기술에 쉽게 접근할 수 있는 환경과 그렇지 못한 환경 간의격차가 교육의 질에서도 차이를 만들어 낼 수 있다.

③ 윤리적 문제
인공지능 도구를 활용할 때는 항상 윤리적 문제를 고려해야 한다. 예를 들어, 인공지능이 생성한 콘텐츠가 인종차별이나 성차별 등의 문제를 일으킬 수 있으며, 개인정보 보호와 데이터 보안 문제, 생성된 콘텐츠의 저작권 등의 문제가 발생할 수 있다.

Ⅳ. 미래를 준비하는 교사와 학교

1. 인공지능 시대 교사의 역할 변화와 지원 방안

AI의 활용이 확대됨에 따라 교사의 전통적인 역할이 변화하며, 이에 대한 적응과 인공지능 분야에 대한 전문성 개발이 필요하다.

1) 교사 네트워킹을 통한 학습 공동체의 활성화

교사가 학습 자료를 제작하고 최신 에듀테크 도구나 인공지능 학습 도구를 습득하는 데는 많은 시간이 요구된다. 이러한 부담을 줄이기 위해서 수업 준비와 진행 과정에서 학습 자료 및 첨단 기술들의 활용 방안을 공유하고 협업할 수 있도록 해야 한다. 더 나아가 동료 교사들과 협력하여 새로운 AI 교육 방법을 개발하고 이에 대한 우수 사례를 공유할 수 있어야 한다. 이를 위해 교사들 간 정기적인 모임, 온라인 커뮤니티 활동 등을 통해 정보와 경험을 공유하는 것이 매우 필요하다. 이러한 ‘학습 공동체’를 통해 서로에게 중요한 협력자가 될 수 있다.

학교는 교사의 학습 공동체가 활성화될 수 있도록 지원하고 협력할 필요가 있다. 교사 학습 공동체 활동을 통해 인공지능 시대 교육 연구를 함께 해나간다면 신기술에 대한 두려움을 줄이고, 신기술을 배우는 시간을 절약하면서 개인의 전문성을 고도화할 수 있으나, 추가적인 시간과 노력을 들여야 한다. 따라서 학습 공동체 활성화를 위해서 정부와 학교 차원의 제도적 마련과 교사에 대한 적절한 보상과 혜택이 함께 마련되어야 할 것이다.

2) 첨단 분야에 대한 교사 전문성 교육 과정의 강화

교사들이 전문성을 확장하고 경력을 발전시키기 위해서는 명확한 경력 발전 경로가 제공되어야 한다. 특히, 컴퓨터, 인공지능과 같이 기술의 변화와 발전 속도가 빠른 분야에 대해서는 더욱 적극적인 지원 체제가 필요하다. 교사에게 워크숍, 세미나 등을 통한 학습 기회를 제공하고 있지만, 여전히 첨단 IT 분야와 인공지능 분야는 어렵게 느끼며 진입 장벽이 높다고 생각하는 교사들이 많다. 더욱이 현재 학교 일선에서는이러한 분야의 교사 부족으로 어려움을 겪고 있다고 한다. 미래 교육을 준비하는 차원에서 국가에서는 현장 교사를 대상으로 SW와 AI 융합 분야에 대한 석사 학위 프로그램을 마련하였고, 이미 정부의 교육 비용지원 제도와 함께 여러 대학원에서 운영 중이다. 그러나 학위 이수에 대한 교사의 심리적 부담, 업무 증가등에 따른 어려움이 존재한다. 이러한 이유로 인공지능과 첨단 기술을 활용해 보고자 하는 교사들에게 학위 과정 이외에도 교육 과정을 다양하게 세분화하여 개발하고 이를 체계적으로 이수할 수 있도록 경력 개발 경로를 제시해야 한다.

2. 인공지능 시대 무엇을 가르칠 것인가

학교와 교사가 학생들을 미래 사회에서 요구하는 역량을 갖춘 인재로 성장시키는 것이 중요한 일이지만, 이것이 인공지능에 대한 이해와 활용을 가르치는 것으로 가능하다고 보지 않는다. 급속도로 변화하는 사회적 동향 속에서 미래를 예측하는 일은 매우 복잡하고 어려운 일이다. 또한 사회적 가치의 빠른 변화는 자라나는 학생들에게 큰 혼란을 야기할 수 있다.

무엇보다 앞으로 더욱 우리와 유사한 모습으로 우리 곁에 확산되어 갈, 인간보다 뛰어난 지능을 가진 ‘그’ 대상과 어떻게 인간답게 어우러져 살아갈 것인가의 문제는 그 누구도 가 본 적 없고 경험해 보지 못한 일이다. 이러한 물음에 대한 답을 제시할 수 있는 것이 바로 사회의 어른이고, 교육이고, 교사와 학교가 해야 할 궁극적인 역할이 아닐까?

<사실-자료-정보-지식-지혜의 관계>

이 문제의 답을 찾기 위해 우리는 지혜가 필요하다. 지혜란 사전적 의미에서 옳고 그름에 대한 가치 판단이라 정의하고 있다. 첨단기술에 대한 지식과 이해가 토대가 되지 않으면 지혜는 얻기 어렵다. 지식이 ‘앎’ 자체라면 지혜는 이것을 기반으로 한 가치 판단이며 ‘깨달음’과 ‘통찰’이라 할 수 있다. 따라서 인공지능과 관련한 이해와 활용에 대한 지식 교육과 이를 기반으로 한 지혜에 대한 교육이 균형을 이루며 기차 레일과 같이 함께 진행되어야 한다. 인간은 지혜를 사고하고 철학하며 얻는다고 한다. 지금은 조금 기울어져 있는 관심과 방향을 조절하여 이와 같은 관점의 교육도 함께 강화되기를 기대한다.

이러하기에 교사가 먼저 지식을 습득하고 지혜를 탐구해야 함은 너무나 자명하다. 개인적 통찰과 사회적 가치에 대한 합의를 위해 교사가 먼저 움직이고, 교사들이 함께 우리 아이들을 지혜롭고, 통찰력을 가진 아이로 키워나가는 데 힘을 모아야 할 것이다. 오늘도 현장에서 이 위업을 위해 노력하고 있는 모든 선생님께 경의를 표하고 마음 깊이 감사의 말씀을 올리며 글을 마친다.

 

  1. 편의상 ChatGPT를 대표로 기술하였고, Gemini, Claude3, CLOVAX 등 ChatGPT와 유사한 서비스의 경우에도 활용 가능하다.