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◈ 초등학교 수학 학력 격차 해소를 위한 인공지능(AI) 활용 시스템 도입

◈ 고등학교 ‘인공지능 기초’, ‘인공지능 수학’ 과목 신설, 내년 2학기부터 선택 가능


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[교육부 09-14(월) 조간보도자료] 인공지능(AI) 학교 속으로, AI 초등 수학 공부 도우미로, 고교 진로 선택 과목으로 도입.pdf
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교육부(부총리 겸 교육부장관 유은혜)는 4차 산업혁명 시대를 살아갈 학생들이 정보지능기술을 활용하는 가운데 비판적 사고력, 정보판별력, 공감・소통능력 등을 길러 문제를 해결할 수 있도록 인공지능을 학교 교육에 적극 도입하기로 하였다. 초등학교 저학년(1, 2학년)이 학교에서는 수준별 개별화 학습, 가정에서는 자기 주도적 학습을 함께 할 수 있도록 인공지능(AI)을 활용한 「똑똑! 수학탐험대」 서비스를 9월 14일(월)부터 전국 모든 초등학교에 제공한다. 또한, 내년 2학기부터 고등학교에서 ‘인공지능 기초’와 ‘인공지능 수학’ 과목을 선택할 수 있도록 지난 9월 11일(금) 교육과정 일부 개정안(과목 신설)을 확정 고시하였다.

초등학생, AI로 수학 배운다

「똑똑! 수학탐험대」(이하 ‘수학탐험대’)는 학교 교육활동에 인공지능(AI) 기술을 도입한 첫 사례로 초등학생들의 수학 학습 빅데이터를 구축하는 기반이 마련되었다. ‘수학탐험대’는 교육과정·교과서 기반으로 설계한 과제를 학생들이 학습하면 그 결과를 인공지능 기술로 분석·예측하여 학생 수준에 맞는 학습 콘텐츠를 추천하고 학습 조언을 제공하는 시스템이다.

‘수학탐험대’는 지난해 3월부터 정책연구와 시범학교* 운영을 통해 학습 콘텐츠와 인공지능 알고리즘을 순차적으로 개발하여 현장 적합성을 높였다. ‘수학탐험대’는 학생 개인별 이해도를 측정하고 향후 학습 성취를 예측하여 맞춤 처방을 제공함으로써 초등학교 저학년 단계부터 발생할 수 있는 학습 결손에 따른 교육 격차를 예방할 수 있다는 측면에서 학교 및 가정에서의 활용도가 높을 것으로 기대된다.

* 인공지능(AI) 활용 시범학교 5개교 운영(서울·대구·경기·충남·경북, 2019.3.~2021.2.)

‘수학탐험대’의 주요 기능은 다음과 같다.

① 게임 기반 콘텐츠

‘수학탐험대’의 콘텐츠는 초등학교 저학년의 발달 특성을 고려하여, 기능성 게임* 기법(gamification)을 적용함으로써 학생들이 수학을 즐겁게 배울 수 있도록 하였다.

* 교육, 학습, 훈련, 치료 등의 특별한 목적을 접목시켜 게임이 가지는 순기능을 더욱 확장시킨 형태의 게임(출처: IT용어사전, 한국정보통신기술협회 제공)

특히 학습 콘텐츠는 수학적 개념과 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 시각화된 그림에서 추상화된 기호・수식 순서로 단계적으로 제시하였다.

② 인공지능(AI) 분석 및 환류

개인별 학습 데이터(학습 시간, 평가 결과 등)를 수집하고, 인공지능 알고리즘으로 분석하여 학습 결손을 예측, 보완용 환류 콘텐츠를 제공하는 등 학습 전 과정을 누적 관리할 수 있다.

이 시스템을 통해 누적된 학습 데이터 분석 결과는 교사에게 교수・학습을 위한 조언 등을 제공하고, 차기 교육과정・교과서 개발 시 개선 연구 자료로 활용할 수 있다. 향후, 16개국 총 34개 한국학교에도 순차적으로 보급함으로써 국내와 해외에서 동일한 시스템으로 학습하게 된다.

고등학교, 인공지능(AI) 가르치기 위해 과목 신설

고등학교에서는 내년 2학기부터 인공지능을 선택 과목으로 배울 수 있게 된다. 교육부는 지난 9월 11일(금)에 ‘인공지능 기초’와 ‘인공지능 수학’을 고교 진로* 선택 과목으로 신설하는 ‘초‧중등교육 교육과정 및 특수학교 교육과정 일부 개정(안)’을 확정 고시**하였으며, 인정 교과서 개발 및 심의 과정을 거쳐 2021년 2학기부터 학교에 본격적으로 적용하게 된다.

* ‘융합 과학’, ‘경제 수학’, ‘물리학Ⅱ’ 등 교과 융합, 교과별 심화학습이 가능한 과목임

** ‘초‧중등학교 교육과정 및 특수학교 교육과정 일부 개정’ 고시(교육부 고시 제2020-236호, 제2020-237호)

이번 교육과정 개정은 인공지능 국가 전략(2019.12월), 2020년 교육부 업무 계획(2020.3월) 등에서 이미 예고되었으며, 전문가와 현장 교사로 연구진을 구성하여 현장 적합성을 높이고, 관련 전문가의 검토와 온라인 공청회, 교육과정 심의회, 행정 예고 등을 거쳐 현장의 다양한 의견을 수렴하였다.

두 과목의 현장 안착을 위해 학교에서 보조적으로 활용할 수 있는 교수‧학습자료를 2021년 2월에 보급할 예정이며, 시도 핵심 교원(정보, 수학 교사)에 대한 직무 연수도 실시할 계획이다. 초‧중학교 인공지능 교육은 ’20년 하반기까지 개발 예정인 ‘인공지능 내용 기준(안)’에 따라 보조 교재를 개발하여 2021년 상반기에 초‧중학교에 보급할 계획이다.

인공지능, 학교 속으로!

유은혜 부총리 겸 교육부장관은 “코로나19로 인한 위기 속에서 인공지능을 활용한 ‘수학탐험대’를 통해 학교와 가정, 해외 어디서나 공부하며 학습격차를 줄이고 차별 없이 배울 수 있는 기회가 확대될 것으로 기대한다.”라고 말했다. 또한, “이번에 신설되는 인공지능 관련 과목들을 통해 많은 학생들이 인공지능에 대한 기본적인 소양을 갖추고, 미래 사회의 변화를 주도하는 혁신적인 인재로 성장하길 바란다.”라고 말하며, “우리 부는 4차 산업혁명 사회를 살아갈 우리 학생들이 문제해결 역량을 갖춘 창의・융합형 인재로 성장할 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다.”라고 밝혔다.



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