미래 교실 속 AI 맞춤형 교육 서비스

서울특별시교육청 교육연구정보원은 미래 교실 속에서 펼쳐질 AI 맞춤형 교육 서비스의 유형을 크게 다섯 가지로 제안하였습니다. 

먼저, AI 디지털교과서를 활용해 이전 수업에서 나온 질문과 답변 데이터를 수집하고, 이를 바탕으로 AI 모델을 학습시켜 학생들의 질문에 맞춤형 답변을 실시간 제공하는 ‘지능형 튜터링 시스템’이 있습니다. 나아가, 학생의 성적 데이터, 학습 맥락 분석 데이터를 기반으로 개별 학생에게 최적화된 맞춤형 학습 자료 및 전략을 제안해 주는 ‘맞춤형 학습추천 시스템’이 있습니다. 뿐만 아니라, 학생들이 시험을 준비할 때 지식 수준별 문항 데이터를 기반으로 개별 학생에게 맞춤형 문제를 실시간으로 생성해주는 ‘적응형 평가 시스템’이 있습니다. 이러한 AI 맞춤형 교육 서비스가 제공된다면 미래 교실 속 학생들은 능동적 학습이 가능하겠죠?

나아가 교사들이 학생들을 더욱 잘 이해할 수 있도록 돕는 AI 기술도 있습니다. 먼저, 학생의 로그인/로그아웃, 학습 행동, 성적 데이터 등을 기반으로 학생 개개인에 대한 학습 분석을 제공하는 ‘AI 기반 대시보드’를 통해 깊이 있는 학습 상담이 가능하고, 교사들이 놓치기 쉬운 학생들의 정서적 특성 및 태도를 파악할 수 있도록 지원하는 ‘표정 및 감정 분석 시스템’을 통해 교사들이 학생들의 강점 및 약점을 더욱 잘 이해하고 보조할 수 있도록 돕는데 큰 역할을 합니다.

AI 디지털 대전환을 통해 펼쳐질 미래 교실 속 AI 맞춤형 교육 서비스들이 인공지능 기술 발전에 힘입어 교육 분야를 혁신하는 새로운 게임 체인저가 될 수 있을지 주목됩니다.

최근 Chat GPT 등 생성형 AI의 상용화로 인하여 교육 시장 또한 급변하는 사회에 적응코자 다양한 에듀테크를 선보이고 있습니다. 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 가전·IT 박람회 ‘CES 2024’와 영국 런던에서 개최된 세계 최대 에듀테크 박람회 ‘Bett(이하 벳쇼) UK 2024’에서는 교육 분야 속 AI 디지털 대전환을 위한 관련 기술들이 연일 화제가 되었습니다.

CES 2024 K-에듀테크 기업들 (출처: IT조선)

K-에듀테크 기업들의 약진

이번  CES 2024 행사에는 국내 760여개 업체가 참가해 역대 최대 규모를 기록했습니다. ‘CES 혁신상’을 받은 한국 기업도 올해 143곳으로 역대 최다라고 합니다. 특히 K-에듀테크 기업들의 활약이 두드러졌는데, 웅진씽크빅은 2022년부터 시작해 올해까지 3년 연속 혁신상을 받았다고 합니다. 올해 수상한 제품은 ‘AR 피디아’라는 증강현실(AR) 독서 솔루션으로 학생들의 다양한 학습경험을 돕기 위한 기술입니다. 교육 실습 플랫폼 기업 엘리스그룹의 경우, 코딩, 영어, 수학 과목 영상 학습 자료를 음성 및 자막 번역하여 제공할 수 있는 AI 기술을 선보였습니다. 아이스크림미디어는 AI 디지털교과서를 비롯해 AI 코딩교육 로봇 ‘뚜루뚜루’를 전시하였고, 교육용 로봇 전문기업 럭스로보는 모듈형 코딩 교구 ‘모디(MODI)’를 선보였습니다. 이러한 K-에듀테크 기업들의 약진과 더불어 2025년 AI 디지털교과서를 세계 최초로 도입하는 한국 교육에 대한 관심이 맞물려, AI 디지털 대전환 글로벌 전쟁 속 K-에듀테크 신드롬으로 이어질 수 있을지 기대되는 대목입니다.

경제협력개발기구(OECD)는 최근 발행한 ‘디지털 교육 전망 2023(Digital Education Outlook 2023)’을 통해 ChatGPT와 같은 생성형 AI를 교육 분야에서 잘 활용하기 위해서는 AI의 장단점에 대한 이해를 바탕으로 명확한 지침을 마련해야 한다고 강조하였습니다. 이를 바탕으로, 교사들이 생성형 AI 도구를 활용할 수 있도록 훈련 프로그램을 통합하고 이해관계자의 디지털 활용 능력을 높일 수 있어야 할 것입니다. 그렇다면 교육 분야의 AI 디지털 대전환과 관련하여 어떠한 것들이 준비되어야 할까요?

명(明) : ‘학생’ 중심으로 더 정교해지고 풍부해지는 교육

먼저, AI 디지털 대전환은 교사와 학생들 간 ‘절대적 상호작용의 양을 증가’시킬 것으로 기대됩니다. AI 튜터가 제공하는 익명성 덕분에 학생들은 남의 눈치를 보지 않고 본인이 가지고 있는 의문점을 AI 튜터에게 끊임없이 물어볼 수 있습니다. 또한, 학생들을 위한 ‘개인 맞춤형 지원을 실시간으로 제공’할 수 있다는 면에서 장점을 갖습니다. 기존에는 학생 개개인의 수준과 관계없이 천편일률적인 과제가 제공되었다면, AI 튜터는 학생 개인의 수준에 맞추어 교육 콘텐츠를 제공해줄 수 있습니다. 나아가, 학생들로 하여금 본인이 필요할 때 교사 또는 AI 보조교사와 ‘연결될 수 있다는 느낌’을 줄 수 있습니다. 기존의 시간적/공간적 한계를 질문하기 어려워했던 학생들은 AI 튜터를 활용해 공부하며 생긴 의문점을 언제든 그 즉시 해결할 수 있게 됩니다.

암(暗) : 과연 AI는 정확하고, 합리적일까?

동시에, AI 디지털 대전환은 세가지 큰 우려를 낳고 있습니다. 먼저, AI가 잘못된 교육을 제공할 경우에 대한 ‘책임 이슈’가 있습니다. 만약 AI가 알려준 답변이 잘못되었을 경우, 그 잘못은 누구의 책임일까요? 실제로 미국 교실에서는 AI가 알려준 답변으로 인해 시험 문제를 틀린 학생과 교사 간의 갈등 상황이 벌어지기도 하였습니다. 두번째로, AI는 학생들의 ‘주체성(agency)을 손상’시킬 수 있습니다. AI의 개인 맞춤 교육에 익숙해진 학생들은 스스로 공부하는 법을 잊고 점차 AI에 의존하게 될 수 있습니다. 실제로, AI를 활용한 학습에 익숙해진 학생들은 스스로 답을 찾기 위해 고민하기보다 AI 튜터에게 정답을 반복적으로 물어보는 모습을 보였습니다. 마지막으로, ‘감시 이슈’가 있습니다. 학생들은 AI의 과도한 개입을 지나친 간섭이나 자신들에 대한 감시로 느끼게 될 수 있습니다. 이는 학생들의 AI 기술에 대한 피로감을 야기할 위험이 있습니다. 이러한 우려를 해결하기 위해서는 미래 교실 속 교사들이 어떠한 역할을 수행해야 할까요?

그렇다면 AI 미래 교실 속 교사들은 어떠한 역할을 수행하게 될까요? 지금과 비슷한 업무를 수행하게 될까요 아니면 많은 매체들이 우려하는 것처럼 생성형 AI 기술에 의해 교사들의 역할이 대체되게 될까요? 여기에 대해 많은 연구자들은 둘 다 답이 아니라고 말합니다. AI 미래 교실 속 교사가 어떤 역할을 수행할지 파악하기 위해서는, AI 기술과 인간 교사가 각각 잘할 수 있는 일이 무엇인지를 이해하고 이를 바탕으로 효과적인 AI와 인간의 협업을 구현하는 것이 중요합니다.

AI가 잘하는 것과 인간 교사가 잘하는 것은 엄연히 다릅니다

AI 기술은 방대한 양의 데이터를 분석해 유의미한 정보를 도출하는데 인간보다 훨씬 빠릅니다. 심지어 AI는 24시간 동안 일해도 지치지도 않습니다. 이러한 AI 기술의 능력을 활용해 학생 데이터 분석을 통해 학생을 분석 및 진단할 수 있으며 이를 통해 인간 교사에게 유용할 정보들을 데이터화 및 시각화 하여 제공해줄 수 있습니다. 또한 AI 기술은 다양한 맞춤 콘텐츠를 생성하여 학생들에게 제공 및 추천하는데 능합니다.

반면 인간 교사는 AI 기술처럼 24시간 동안 일하며 방대한 양의 데이터를 분석하지 못합니다. 그러나, AI가 제공해 준 정보를 활용해 학생들에게 1:1 상호작용 및 학습관리를 제공할 수 있습니다. 이를 통해 교사는 학생들을 정서적으로 지원하며 학생들의 학습동기를 향상시킬 수 있습니다. 특히, 교사는 학습 멘토･코치이자 사회･정서적 지도자로써, AI가 대체할 수 없는 인간의 고유한 창의성, 비판적 사고력, 인성, 협업 능력을 키울 수 있도록 학생들에게 안정적 상담과 멘토링을 제공할 수 있습니다.

이처럼 미래 교실 속 교사는, AI 첨단 기술을 활용해 학생 데이터를 분석하고 이를 활용해 학생과의 인간적 연결에 집중하는 상호보완적인 역할을 수행하게 될 것으로 기대됩니다.

MIT Technology Review의 The Education issue 커버 (출처: MIT Technology Review)

AI는 교육을 바꿀 것이다. 더 좋은 방향으로.

'AI 첨단 기술을 활용해 학생 데이터를 분석하고 이를 활용해 학생과의 인간적 연결에 집중하는 상호보완적인 역할을 수행한다' 는 말만 들으면 참으로 멋지고 기대되는 미래 교실의 모습입니다. 그렇다면 AI 미래 교실의 현실을 어떨까요? 실제로 미국의 초등, 중등, 및 고등 교육 기관들은 생성형 AI 기술들이 초기 도입되었을 때 그 사용을 전면 금지하였습니다. 이러한 AI 기술들이 교육을 돕기 보다는 교육을 망칠 것이라는 우려 때문이었습니다. 그렇게 약 공포와 우려의 반년이 흘렀습니다.

이에 대한 우려를 불식하듯, MIT Technology Review는 반년 동안의 연구를 통해AI 첨단 기술이 교육을 망치는 것이라 아니라, 오히려 좋은 방향으로 바꿀 것이라고 주장했습니다. 실제로 미국의 많은 교육 기관들은 생성형 AI 기술의 활용이 학생들의 컨닝, 문해력 감소, 평가 시스템의 붕괴로 이어질 것을 걱정하였습니다. 여기에 대해 MIT Technology Review는, 이제 생성형 AI 활용 능력이 학생들에게 필수적 능력이 될 것이며, 만약 학생들이 생성형 AI를 활용해 컨닝하는 것이 걱정된다면 컨닝을 할 수 없는 새로운 평가 시스템을 만들면 된다고 역으로 제안하였습니다.

AI 맞춤 교육의 시대, 배척이 아닌 공존과 활용이 필요할 때

우리는 AI 맞춤 교육의 새로운 시대를 맞이하고 있습니다. 이 시대는 교육의 방식과 철학에 혁명적 변화를 가져오고 있으며, 이 변화는 단순히 새로운 기술의 도입을 넘어서는 깊은 사회적, 윤리적 함의를 지니고 있습니다. AI 기술에 대한 무분별한 신뢰는 교육 현장에서 책임 소재의 모호성, 주체성의 상실, 지속적인 감시에 대한 우려 등 다양한 이슈를 야기할 수 있습니다. 이러한 문제들은 교육계 내부의 긴장과 갈등을 증폭시킬 위험이 있습니다. 그러나 AI 기술을 전면적으로 배척하는 것도 해결책이 될 수 없습니다. AI가 제공하는 맞춤형 교육, 학습자 간의 상호작용 증진, 교육의 연결성 강화 등은 교육 분야에서 큰 잠재력을 보여줍니다. 이러한 잠재력을 활용하는 것은 우리 시대의 요구이며, 교육의 질을 높이고 학습 경험을 풍부하게 하는 데 기여할 수 있습니다.

이와 같은 맥락에서, '증강된 교사 모델'의 개발과 적용이 필요합니다. 이 모델은 AI 기술이 교사의 역할을 대체하는 것이 아니라, 교사의 기존 능력과 전문성을 보완하고 강화하는 방향으로 AI 기술을 발전시키는 것을 목표로 합니다. 이를 실현하기 위해서는 인공지능 연구자, 교육 및 정책 당국, 그리고 현장의 교사들이 함께 협력해야 합니다. 이러한 다방면의 협력을 통해 AI 기술의 효과적인 활용 방안을 모색하고, 기술의 발전이 교육 현장에서 긍정적인 영향을 미칠 수 있도록 해야 합니다. 또한, 이 과정에서는 AI 기술의 윤리적 사용, 데이터 보호, 학습자의 주체성 유지와 같은 중요한 가치들을 지키는 것이 필수적입니다.

결론적으로, AI 맞춤 교육 시대는 우리에게 많은 기회와 동시에 도전을 제시합니다. 이 시대를 긍정적으로 맞이하기 위해서는 AI 기술의 장점을 적극적으로 활용하면서도 그 한계와 위험을 인식하고, 이를 극복하기 위한 지속적인 노력이 필요합니다. AI 기술과 인간 교사의 협력을 통해, 우리는 모든 학습자에게 맞춤형 교육을 제공하는 더 밝은 미래를 열어갈 수 있을 것입니다.