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AI가 학생들의 학습 경험을 어떻게 변화시킬 수 있을까요?

Abirami Vina

5분 분량

2024년 9월 20일

AI는 다양한 방식으로 학생들의 삶을 변화시키고 있습니다. AI가 학생들의 학습 경험에 미치는 영향과 관련된 장단점을 함께 살펴보겠습니다.

인공 지능(AI)이 계속 성장하고 더 일반적으로 받아들여지고 채택됨에 따라 일상 생활에서 AI 혁신이 더 정기적으로 나타나는 것을 볼 수 있습니다. 흥미로운 예 중 하나는 학생들이 학습하는 방식을 개선하기 위해 교육 분야에서 AI를 사용하는 것입니다. 대화형 개인 맞춤형 학습 도구를 만들고 수업을 더욱 매력적으로 만드는 것부터 AI는 전통적인 칠판과 교과서에서 크게 발전하고 있습니다. 흥미롭게도 이것은 교실에서만 일어나는 것이 아닙니다. AI는 앱과 가상 튜터를 통해 집에서도 학생들을 돕고 있습니다.

이 외에도 AI는 교육자에게 학생들의 학습 패턴, 일반적인 실수 및 학습 습관에 대한 귀중한 통찰력을 제공할 수 있습니다. AI의 도움으로 교사는 각 학생의 강점과 개선 영역에 집중하도록 설계된 학습 계획을 세울 수 있습니다. Forbes Advisor에 따르면 교육자의 60%가 이미 AI 도구를 사용하여 교육 방법을 개선하고 있습니다. AI가 학생들의 학습 경험을 어떻게 변화시키고 있는지, 그리고 이러한 기술 발전으로 인한 이점과 과제를 살펴보겠습니다.

그림 1. 교사에 의한 교실에서의 AI 채택.

학생의 삶에서 AI 기반 학습 도구의 역할

컴퓨터 비전, 자연어 처리머신 러닝과 같은 AI 기술은 기계가 시각 정보, 텍스트 및 데이터를 이해하고 해석하는 데 도움이 될 수 있습니다. 교육에서 이러한 도구는 학생들이 콘텐츠를 배우고, 협업하고, 참여할 수 있는 새로운 방법을 제공함으로써 큰 변화를 가져올 수 있습니다. 학생들이 AI를 사용할 수 있는 실제 사례를 살펴보겠습니다.

AI가 숙제를 어떻게 도울 수 있을까요?

숙제는 종종 학생들을 압도할 수 있는 일상적인 작업이지만 AI는 숙제를 훨씬 더 관리하기 쉽고 즐겁게 만들 수 있습니다. 예를 들어 OCR(광학 문자 인식)은 교과서나 스캔한 문서에서 텍스트를 빠르게 추출하여 디지털 형식으로 변환할 수 있습니다. 그러면 학생들은 언제든지 자신의 장치에서 이 정보를 쉽게 구성, 검색 및 액세스할 수 있습니다. 또한 AI 도구는 개인 맞춤형 학습 팁이나 알림을 제공하여 학생들이 학습 진도를 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. AI 덕분에 숙제 자료가 더욱 상호 작용적이 되어 학습, 복습, 요약 또는 번역과 같은 추가 지원을 더 간단하게 받을 수 있습니다.

이것의 좋은 예는 즉각적인 솔루션과 설명을 제공하여 학생들이 수학 문제를 해결하는 데 도움이 되는 AI 기반 앱인 Photomath입니다. 숙제를 할 때 학생들은 종종 의문과 질문이 생기는데, 전통적으로는 다음 날까지 기다려야 교사가 답변해 줄 수 있었습니다. Photomath와 같은 앱은 학생들에게 단계별 설명, 시각적 팁 및 솔루션 참조를 제공할 수 있습니다. OCR과 같은 컴퓨터 비전 기술을 사용하여 앱은 수학 방정식 및 문제 설명을 스캔하고 인식합니다. 그런 다음 문제를 분석하고 자세한 단계별 솔루션을 생성할 수 있습니다. 이 앱은 동일한 문제를 해결하는 여러 가지 방법을 제공하고 학생들에게 자료에 대한 더 깊은 이해를 제공할 수도 있습니다.

그림 2. Photomath 앱을 사용하여 이차 방정식을 푸는 예.

AI가 언어 장벽을 해소하여 고등 교육을 어떻게 변화시키고 있을까요?

AI 도구는 일상적인 상황에서 언어 장벽을 허무는 것과 같이 학생들에게 유용할 수도 있습니다. 요즘에는 학생들이 다른 나라에서 고등 교육을 받는 것이 매우 흔하며, 교실 안팎에서 언어 문제에 직면할 수 있습니다. 거리 표지판을 읽거나, 메뉴를 이해하거나, 외국어로 강의 노트를 따라가는 등 이러한 상황은 새로운 환경에 적응하는 학생들에게 어려울 수 있습니다.

Google Lens와 같은 앱을 사용하면 학생들은 사진을 찍는 것만으로 이미지나 포스터의 텍스트를 쉽게 번역할 수 있습니다. 이 앱은 먼저 OCR을 사용하여 이미지에서 텍스트를 감지합니다. 그런 다음 자연어 처리에 의존하여 즉석 번역을 제공하기 전에 언어의 컨텍스트와 구조를 이해합니다. 번역된 텍스트는 원본 이미지에 직접 오버레이되어 학생들이 외국어로 된 표지판, 메뉴 또는 교과서의 의미를 빠르게 파악할 수 있습니다. 이러한 AI 도구를 사용하면 학생들은 교실이나 새로운 도시를 탐험할 때 언어 장벽을 빠르게 극복할 수 있습니다.

Fig 3. Google Lens를 사용하여 표지판을 번역하는 예시입니다.

교실에서의 AI: 증강 현실 기술을 활용한 교육

증강 현실(AR)과 같은 기술을 통해 학생들은 학습 자료와 상호 작용하면서 학습을 더욱 몰입적이고 기억에 남도록 만들 수 있습니다. AR은 컴퓨터 비전을 사용하여 실제 세계를 스캔하고 이해하며, 교실 내 물리적 객체 위에 디지털 이미지를 오버레이합니다. 이를 통해 학생들은 실제 요소와 가상 요소를 모두 보고 상호 작용할 수 있는 혼합된 환경이 조성되어 수업이 더욱 역동적이고 상호 작용적으로 진행될 수 있습니다.

이미 많은 AR 기반 도구가 학교와 대학교에서 사용되고 있습니다. 그중 하나의 예는 학생들이나 교사들이 3D 및 AR 학습 경험을 만들 수 있도록 돕는 Assemblr EDU입니다. 교사는 미리 만들어진 3D 에셋과 애니메이션을 사용하여 수업을 구성하거나 간단한 드래그 앤 드롭 편집기를 사용하여 자신만의 인터랙티브 자료를 만들 수도 있습니다. 시각적 정보와 실용적인 정보를 생생하게 전달함으로써 AR은 학생들이 복잡한 개념을 더 쉽게 이해하고 학습을 더욱 재미있게 만들어 줍니다.

Fig 4. AR을 사용하여 Assemblr 3D 모델과 상호 작용하는 학생들.

특수 교육이 필요한 학생들을 돕기 위해 AI를 사용하는 방법

연구에 따르면 약 2억 1,660만 명이 시각 장애를 겪고 있으며 젊은이들의 시각 장애율이 증가하고 있습니다. AI와 통합된 스마트 안경은 얼굴 인식, 텍스트, 책의 이미지 및 색상을 통해 시각 장애 학생들에게 더 나은 학습 경험을 제공할 수 있습니다. 이는 AI가 교육을 더욱 접근 가능하게 만드는 훌륭한 예입니다.

예를 들어, Envision Glasses는 ChatGPT와 통합되어 시각 정보를 음성으로 변환할 수 있는 스마트 안경입니다. 이 안경은 학생들이 실제 세계에서 보고 있는 것을 설명할 수 있습니다. 내장된 카메라는 실제 환경을 캡처하고 객체 탐지와 같은 컴퓨터 비전 기술을 사용하여 처리합니다. 그런 다음 자연어 처리를 통해 처리된 정보가 안경의 스피커를 통해 오디오로 전달됩니다. 이를 통해 시각 장애 학생들은 읽기, 쓰기 또는 사람과 장소 인식과 같은 일상적인 작업에서 더 큰 자율성을 얻을 수 있습니다.

Fig 5. OpenAI의 GPT-4를 사용하는 Envision Glasses.

학생들의 삶에서 AI 사용의 장단점

AI는 학생들에게 많은 이점을 제공하여 학습과 전반적인 학생 생활을 더 쉽게 만들어 줍니다. 이는 다양한 연령대에서도 마찬가지입니다. 예를 들어, Duolingo 사용자 중 56% 이상이 24세 미만이며, 이 앱은 GPT-4 기반 롤플레잉과 같은 AI 기능을 사용하여 학생들이 AI와 함께 실제 대화 연습을 할 수 있도록 지원합니다. 이러한 AI 기반 도구는 언어 학습을 더욱 상호 작용적으로 만들어 줍니다. 

고등 교육에서는 ChatGPT(텍스트 생성을 위한 AI 챗봇), Grammarly(문법 및 스타일을 위한 AI 글쓰기 도우미), Consensus(AI 학술 검색 엔진)와 같은 도구가 연구 및 글쓰기와 같은 작업에서 학생들을 지원합니다. 한 연구에 따르면 대학생의 70%가 AI가 학업에 긍정적인 영향을 미친다고 느끼는 반면, 40%는 윤리적 의미에 대해 우려를 표명했습니다. AI가 학생들에게 미치는 영향을 진정으로 이해하려면 AI의 장점과 단점을 모두 살펴봐야 합니다.

교육 분야에서 AI가 점점 더 보편화됨에 따라 학생들은 학습, 시간 관리 및 학업적 성공을 향상시키는 새로운 방법을 경험하고 있습니다. AI가 학생들에게 미칠 수 있는 긍정적인 영향은 다음과 같습니다.

  • 즉각적인 피드백: 학생들은 질문에 대한 답변을 즉시 얻을 수 있어 생산성을 높이고 자발적인 학습을 장려합니다.
  • 향상된 협업: AI 도구는 프로젝트, 토론 및 학습 자료를 위한 공유 플랫폼을 제공하여 학생들이 서로 다른 위치에 있더라도 학생 간의 협업을 촉진할 수 있습니다.
  • 자동화된 관리 업무: AI는 채점, 출석 및 일정 관리 작업을 자동화하여 교사가 학생들과 소통하고 수업의 질을 향상시키는 데 더 집중할 수 있도록 합니다.

AI는 학습을 개선하고 학습을 더 편리하게 만드는 반면, 고려해야 할 몇 가지 제한 사항도 있습니다. AI에 너무 많이 의존하면 학생들의 창의성과 문제 해결 능력에 영향을 미칠 수 있습니다. 다음은 명심해야 할 몇 가지 단점입니다.

  • 개인 정보 보호 문제: AI를 사용하려면 많은 양의 데이터를 수집하고 처리해야 하므로 학생들의 개인 정보가 저장되고 사용되는 방식에 대한 우려가 제기됩니다.
  • 인간 상호 작용 감소: AI 도구를 과도하게 사용하면 개인 개발 및 지침에 중요한 교사-학생 간의 귀중한 상호 작용이 줄어들 수 있습니다.
  • 디지털 격차: 특정 AI 도구는 비용이 많이 들고 비싼 구독 또는 장치를 감당할 수 없는 학생은 액세스하기 어려울 수 있습니다.

주요 내용

AI는 학생들이 더 나은 학습 습관을 구축하고, 기술을 연마하고, 생산성을 높이는 데 도움으로써 학생들이 학습하는 방식을 재정의할 수 있습니다. AI는 개인화된 수업과 24시간 지원을 제공함으로써 학생들이 자신의 교육을 통제하고 자신의 속도에 맞춰 학습할 수 있도록 합니다. 그러나 이러한 이점과 함께 윤리적 문제 및 개인 정보 보호 위험과 같은 중요한 고려 사항이 있습니다. AI가 교실에 더 일반적으로 통합됨에 따라 책임감 있게 사용되도록 하는 것이 중요합니다. 궁극적으로 올바른 균형을 찾는 것이 학생과 교육자 모두를 위한 교육의 미래를 형성할 것입니다.

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