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아이톡톡으로 살펴보는 AI 디지털 교과서에 대한 오해와 진실

아이톡톡으로 살펴보는

AI 디지털 교과서에 대한 오해와 진실

AI 디지털 교과서는 에듀테크

를 교과별 특성에 맞게 반영해 자기주도 학 습 등을 지원하는 교과서다. 교육부는 디 지털 기술을 활용해 학생별 맞춤형 학습 콘 텐츠를 제공하는 AI 디지털 교과서를 개발 하겠다고 밝힌 바 있다. 발표된 내용에 따르면, 2025년 3월부터는 학교 현장에서 AI 디지털 교과서를 만나볼 수 있게 된다. 지난 8월에는 「인공지능 디 지털 교과서 개발 지침」을 발표, 그간 그저 낯설게만 느껴졌던 AI디지털 교과서의 본 격적인 개발이 시작될 것임을 시사한다.

AI 디지털 교과서는 어떤 모습으로, 어떻 게 교실을 바꾸게 될까?

하호용 연구사(경남교육청) 질의 응답 내용

교육+IT기술

AI

그림1 디지털 시대 교육의 대전환 방향 (교육부,2023.2)

AI 디지털 교과서가 뭔가요?

1)

’14년 디지털 교과서가 현장에 시범 적용된지 약 9년이 지났다. 현재는 초(3~6)·중(1~3) 사회, 과학, 영 어, 고등 영어 교과에 적용(총 194종) 중이나, 서책형 교과서를 디지털화 한 수준이라는 비판도 존재했 다. 이에, 디지털 시대 교육의 대전환을 위하여 교육부는 2023년 2월 하이터치 하이테크

중 심의 교사 역할 변화를 주요 내용으로 하는 「디지털 기반 교육혁신 방안」을 발표했다. 2025년부터 수학, 영어, 정보 과목부터 AI 디지털 교과서를 도입한다는 계획이다.*

*

AI 디지털 교과서 도입 계획(안)

2025년~

수학, 영어, 정보, 특수교육 국어

2026년

2027년~

국어, 사회, 과학, 기술가정

역사(중학교)

High Touch, High Tech

2028년~

한국사(고등학교)

* (제외 대상) 초등학교 1~2학년의 경우, 발달 단계 등을 고려하여 기존 서책형 교과서를 유지하며, 고등학교의 선택과목 예체능 및 도덕 교과 제외

교육부는 2025년부터 도입되는 ‘2세대’ 디지털 교과서의 가장 큰 특징을 ‘인공지능 ’이라 설명했다. 단 순히 종이 교과서를 디지털화하는 것이 아니라, 이제는 학생들이 수업을 얼마나 이해했는지 실시간으로 점검하고 그에 맞는 피드백을 받을 수 있게 된다.

A I

경남교육청은 전국 교육청 가운데 최초로 인터넷 교수학습 플랫폼 ‘아이톡톡’을 개발했다. 빅데이터와 인 공지능을 활용한 맞춤형 학습 플랫폼으로, AI 디지털 교과서의 좋은 모델이 되고 있다. 최근 교육부 장관 은 ‘아이톡톡’ 수업을 직접 참관하며, 디지털 교과서와 미래형 교육이 교육 현장으로 들어오기까지 긴 시 간이 남지 않음을 보여주기도 하였다. 아이톡톡의 사례를 통해 AI디지털 교과서의 미래를 먼저 살펴본다.

AI 디지털 교과서 개념(안) 학생 개인의 능력과 수준에 맞는 다양한 맞춤형 학습 기회를 지원할 수 있도록 인공지능을 포함한 지능정보화 기술을 활용하여 다양한 학습자료 및 학습지원 기능 등을 탑재한 교과서

1) 교육부(2023.2), 「디지털 기반 교육혁신 방안」 참고

빅데이터·AI 플랫폼의 시작, 어떤 교육 데이터를 모을 것인가?

2019년도에 <학생 맞춤형 미래 교육 지원을 위한 AI 서버 구축>이라는 이름으로 연구사 빅데이터·AI 플랫폼인 ‘아이톡톡’의 개발이 시작되었다. 초기에는 교육 데이터를 모

하호용

경남교육청 미래교육원

으고 세팅하는 작업이 진행되었고, 2020년 9월에는 네이버 '웨일'팀 등 민간 기업과 의 업무 협약을 통해 지금의 기본 모델을 구축, 200여 개 학교를 대상으로 사업을 적 용하였다. 기존의 사이트 단위의 LMS 시스템이 아닌. 새로운 플랫폼으로서의 개발 을 시도한 것이다. 이후 2021년 3월, 경남교육청은 전국 최초로 2021년 3월에 온오 프라인 연계 수업을 지원할 수 있는 미래형 수업 모델 개발을 위한 ‘아이톡톡’의 정 식 버전을 소개하게 되었다. 당시 코로나19로 인해 많은 학교들이 원격 수업을 진행 하고 있던 터라, 대면 수업이 안정화된 엔데믹 이후부터는 당초 기획 의도에 맞게 일 반적인 상황에서의 콘텐츠 고도화도 계속 추진하고 있는 중이다.

아이톡톡의 개발 목적 및 방향

그림2

사실 이러한 교육 플랫폼 개발 과정에서 중요한 것은 ‘어떤 데이터를 모아야 하는가’다. 그간 교육계의 의 견은 분분했고, 여러 시도도 존재했지만 사실 정형화되거나 체계화된 자료는 없었다. 그래서 교육과정 총 론과 각론에 있는 교육과정 내용을 기반으로, 특정 교과의 성취 기준이 어느 출판사의 어느 교과서의 몇 페이지와 연계되는지 분석하여 ‘연결’하는 작업이 선행되어야 했다. 이러한 연결 구조를 만든 뒤, 피드백 을 통해 학생이 해당 내용을 다시 수행했을 때 교사/학생 평가를 함께 정의함으로써 종합적인 학습 데이 터 세트를 구축해나갔다. 쇼핑몰의 데이터처럼 소비자가 많이 구매한 상품을 보여주는 것이 아니라, 교육 적으로 해석하는 과정이 병행되어야 하기 때문에 어려움도 컸다. 기본 데이터를 모아 기능을 고도화하는 작업 자체에도 많은 전문성이 요구되지만, 결국은 ‘우리가 데이터 ‘우리가 데이터 세트를 어떻게 정의하고 데이터를 모을 것인가’ 세트를 어떻게 정의하고 데이터를 모을 것인가’의 체계를 만드는 데 지난 과업의 초점이 있었다고 생각 된다. 물론, 데이터 표준을 만들 때 다른 시스템과의 호환성도 중요한 고려 요소였다.

민간과의 협력으로 탄생한 아이톡톡, 실용적인 특징들

아이톡톡은 빅데이터·AI 플랫폼으로, 대표 클래스인 ‘톡톡 클래스’ 외에도, 네이버 메일과 포털 검색도 사용할 수 있도록 개발되었다. 교과별 AI 학습 시스템에서는 콘텐츠를 제작할 수 있는 저작 도구들도 준 비되어 있다. 선생님들도 이제는 한글 파일 혹은 PDF로 수업 자료를 공유하는 것이 아니라, 수업 전용 계 정으로 드라이브에서 콘텐츠를 관리할 수 있게 된다. 네이버 웍스의 프리미엄 서비스도 무료로 제공되고 있어, 기존 교육청 예산으로는 추진하기 어려운 부분 중에서 실질적으로 필요한 유용한 기능들을 활용할 수 있다는 큰 장점이 있다.

교사는 현재 하는 수업에 관한 다른 수업 사례를 추 천받을 수도 있다. 뉴탭 대시보드를 통해 우리 반 의 참여 일수, 빈도, 우리 반에 대한 긍정/부정 감정 에 대한 표현을 모아 볼 수도 있고, 우리 학교에서 주로 검색하는 키워드를 ‘워드 클라우드’로 확인할 수도 있다. 또 과제 제출에 대한 위험도가 있는 구 성원들에 대한 자료를 제시해주고, 우리 반 성향까 지 기본 통합 대시보드에서 바로 학습으로 이어질 수 있도록 기본 구상이 되어 있다.

또한, 기존의 서책형 교과서를 활용할 때와 달리, 빅데이터·AI 플랫폼을 활용하게 되면 학생들은 실 시간으로 문제를 풀며 디지털 기록을 남길 수 있다. 기존에 있던 서책 교과서와 함께 활용하면 또 다른 시너지를 낼 수도 있다. 개별 포트폴리오를 통해 학 생 평가 이력도 기록 관리가 가능하다. 한마디로 교 육과정의 설계-수업-평가까지 기록할 수 있는 시 스템이 준비되었다고 볼 수 있다.

그림3 수업혁신연구소 운영 모습

그림4 아이톡톡 기본 화면

아이톡톡의 포트폴리오

학습분석

학생의 개별 학습 분석 대시보드가 제공된다. 기본적으로 이 시스템은 아이톡톡에 있는 데이터 전반을 모아서 보여주기 때문에 아이톡톡이라는 도구를 이용해서 학생을 보는 또 다른 눈이라고 할 수 있다. 대표 화면에서는 교과목별 혹은 인지적인 영역 및 학습에 영향을 주는 사회 정서 영역을 지표별로 제공하는데, 온라인으로 부정적인 감정을 계속 표현하는 학생들에 대하여서는 ‘확인이 필요하다’라는 기본 가이드가 제공되 기도 한다. 학습이 마무리되면, 선생님에게는 아이톡톡의 학습 일수라든가 시스템 활용도 외에도, 단원 학습이 나 성취 기준 및 추가 보충이 필요한 학생에 대한 경고가 보인다. 학생 각각의 흥미도, 참여도, 책임도, 주도성과 같은 세부 지표별로 얼마나 진행되고 있는지도 안내한다. 교과목별로 들어가면 학생별 전체 교과에 대한 성취 수준은 5단계로 표현되고, 상세 보기를 하면 교과 내 영역별 성취 기준에 따라 어떤 수준의 활동들이 이어지고 있는지 확인할 수 있다. 본 내용은 학생을 실제 지도하는 선생님만 접근 가능하도록 기본설정이 가능하다.

지표분석

지표는 특정 클래스 하나의 결과만으로 만들어지지 않는다. 교과서의 여러 단원 및 학습 내용들은 긴밀히 연결 되어 있으므로, 각 성취 기준들의 측정은 관련한 여러 활동 지표들로 이루어질 수 있게 설계되어 있다. 단순히 시 험 혹은 평가 한 번으로 결정되는 것이 아니라, 이 성취 기준과 관련된 교사 평가, 자기 평가, 이해 정도에 대한 진단 등이 종합적으로 반영되어, 대표 지표들에 대한 분석으로 보여지는 것이다. 또한, '교과 영역' 외, '사회 정서 영역'도 참고한다. 사회 정서 영역 중, 특히 학습 성취도와 관련성이 높은 정서 인 식, 자기 관리, 의사소통, 심리적 감성을 분석한다. ‘자주 보고 점검하는 성향’인지, ‘건너뛰면서 점검하는 성향’인 지 등을 보여주거나, 과제를 신속하게 하는지 느긋하게 집중해서 하는지에 관한 내용 등이 포함된다. 또한 단순 한 분석에 그치지 않도록, 학습 성취가 높지 않은 학생이 계속해서 ‘건너뛰기’를 하는 경우, 학습 보완을 위한 피 드백 설명을 포함한다. 물론, 이러한 분석 피드백이 실제 교실에서 선생님이 보는 학생들의 데이터 값과 상반될 가능성도 존재한다. 이를 위해 전체 평가값에 대해서는 교사가 직접 피드백하거나 결과를 조정할 수 있다.

공교육에서의 디지털교과서 추진의 의미 인공지능 시대, 학생 데이터 주권의 중요성

민간 업체에서 이미 여러 서비스를 제공하고 있지만, 이에 대한 접근은 개개인의 소비 선택에 따른 것이 다. 즉, 민간서비스는 모두에게 공정하게 열려있는 선택지가 아니다. 아이톡톡은 이런 서비스가 공공영역 에서도 필요하다는 생각에서 출발하였다 디지털 교육 플랫폼도 이제 하나의 기본 교육 서비스로 안착해 .

야 하기 때문이다 민간 기업에서 개발한 디지털 학습 콘텐츠를 사용하고, 또 그 결과 데이터가 특정 업체 . 에 모이고 그를 통해 다시 피드백을 받게 되는 구조가 지속되다 보면, 그 학생에 대한 학습 분석은 처음부 터 끝까지 철저하게 해당 회사에서 제공하는 콘텐츠를 소비할 때만 가능하다. 출판사별로 각각 디지털 교 과서를 개발할 때도 마찬가지다. 아이톡톡과 같은 하나의 플랫폼에 이런 다양한 교과서와 콘텐츠들을 모 아야 더 고도화된 플랫폼으로 성장이 가능하다. 특정 교과의 고도화된 기능의 콘텐츠가 들어오게 되면, 우리 플랫폼을 통해 학생을 분석할 수 있는 학습 지표는 더 풍성해지기 때문이다.

결과적으로 아이톡톡의 개발은 디지털 시대 공공성 강화의 측면에서 큰 의미가 있다. 디지털 시대 공공성 강화의 측면에서 큰 의미가 있다. 특정 콘텐츠에 대한 소비로 귀결되는 플랫폼이 아니라, 우리가 가진 콘텐츠를 개방하고 데이터를 수집함으로써, 기존엔 없던 데이터 주권을 확보할 수 있게 되었기 때문이다. 이는 장기적으로는 학생들을 더 입체적으로 다양하게 볼 수 있는 기반이 된다. 출판사는 자사 콘텐츠를 통해 분석값을 잘 보여줄 수 있으나, 결국 한 학생의 학습 활동 지표는 문제풀이 이상의 많은 데이터를 필요로 한다. 아이톡톡은 이를 위한 전반적인 데이터를 모으 는 플랫폼이자, 이제는 빅데이터 AI 플랫폼으로 성장하고 있다. 향후 교육부와 민간의 협력을 통해 AI 디 지털 교과서 개발이 된다면, 새롭고 다양한 콘텐츠가 추가될 것이기 때문에 신규 지표 분석 및 활동데이 터의 세분화도 가능해질 것이라 기대해볼 수 있다.

아이톡톡의 기능 개요

그림5

지금도 아이톡톡에는 기본 콘텐츠들이 제공되고 있지만, 이것이 일종의 코스웨어는 아니므로 활용하는 선생님의 피드백을 통한 계속 개발이 필요하다. 최근 한 선생님께서 학생들의 사고 과정을 실시간으로 보 면서 오개념·난개념에 대한 피드백을 주길 원하셔서, ‘톡톡노트’라는 기능을 추가하기도 했다. 우리 도는 1인 1단말기 사업을 추진한 바 있어, 학생들이 수업 시간에 단말기에서 노트를 작성하게 되면, 선생님은 이 기능을 통해 실시간으로 올라오는 그 노트 기록 사항을 보고 이에 피드백 코멘트를 달아줄 수도 있다. 시험지 배포에도 용이하다. 이런 기록을 학생과 교사가 관리하면 정량적 평가는 물론 정성적 평가도 가능 해진다.

아이톡톡의 기능 활용

그림6

학생들의 학습 데이터가 공공의 영역에서 관리된다는 측면 외에도, 공교육에서 인공지능 활용을 본격화 하였다는 점 역시 중요한 부분이다. 하였다는 점 역시 중요한 부분이다. 공교육에서 지방 교육 자치, 미래 교육 등 여러 가지 이슈들로, 이제 인공지능과 협업하지 않고서는 수업을 개선하거나 학생의 미래에 와닿는 어떤 메시지를 던지기는 어려 운 상황이 되었기 때문이다.

데이터 주권을 우리가 가지고, 우리 지역의 학생들의 데이터를 활용하여 그들이 글로벌 인재로 성장할 수 있게 하는 맞춤 서비스의 기획이 무엇보다 중요한 때다. 현재 전국 시도교육감 협의회에서 시도 교육청의 주관으로 AI 교수학습 플랫폼 개발 사업을 위한 공동 협의가 진행되고 있다. 아이톡톡만의 데이터 세트 구조나 지식 공유 등의 내용들은 특허 출원이 진행 중이고, 이미 완료된 특허도 두 건이다. 이러한 과정을 진행하며 우리 교육청이 겪었던 시행착오들을 공유하며 우리 교과서 플랫폼을 함께 나누는데 많은 노력 을 기울이고 있다. 향후 중복 사업의 추진을 최소화하고 예산을 절감하는데 도움이 될 수 있길 바란다.

교사 행정 업무는 줄어들 것인가

디지털 교과서에 대한 오해와 진실 ①

플랫폼을 새롭게 활용하면 오히려 기존 교사 업무가 가중되는 것이 아니냐는 오해도 있다. 그러나, 기존 에 학생별 기록물 파일을 철하거나 정리하는 일, 학교에 남아 각각의 시험지를 확인하던 일들이 이제 실 시간으로 이루어지게 된다. 지금은 교육행정정보시스템(이하, NEIS)와 바로 연동은 되지 않지만, 학생들 의 교과 학습 발달 사항들의 나이스 업로드 편의성을 위해 엑셀 변환 기능을 제공하고 있다. 완전히 연동 된 시스템으로 구현하기엔 아직은 제한적인 부분이 있으나, 보조 시스템으로서 이미 훌륭한 가치가 있다. 여느 시스템이든 새롭게 시작될 때는 저항과 환영의 온도 차가 존재한다. 코로나 이후 원격 수업에 대한 피로도가 있었던 선생님들의 경우, 디지털 플랫폼으로의 전환을 조금은 꺼리셨던 것도 사실이다. 그러나 다시 대면 수업이 본격화된 지금은 선생님들도 어느 정도는 기존의 아날로그 방식 수업을 디지털로 바꾸 어야 한다는 필요성을 느끼고 계시는 것 같다. 이러한 플랫폼과의 협력을 잘하는 분만큼 어려워하는 분들도 있으므로, 모든 선생님이 함께하실 수 있도 록 320명 규모의 아이톡톡 지원단도 선발하여 운영 중이다. 지역별로 지원단을 안배하여 학교에 맞춤 연수를 하고 온라인으로는 개별 학습을 운영하여 현장을 지원하고 있다.

종합 분석을 위한 선제조건, 데이터

3)

디지털 교과서에 대한 오해와 진실 ②

디지털 교과서가 학생의 모든 교과 학습에 대한 성향 분석이 가능하다고 언론에 많이 홍보된 것 같다. 특 히 AI 디지털 교과서가 기존의 플랫폼들을 모두 대체하여 종합적인 인공지능 분석을 해낼 것이라는 오해 와 달리, 이는 '교과서 출판의 한 형태'에 불과하다. 통합 플랫폼 서비스라기 보단, 특정 출판사에서 제공 하는 교과 콘텐츠 중 하나다. 예를 들어, 한 출판사에서 정보 교과의 디지털 교과서를 발행했다고 해서, 그 외 과학이나 영어 교과의 학습 수행 결과까지 종합한 분석을 할 수는 없다는 것이다. 물론 특정 교과에 대한 학습 분석 측면에서만 본다면, 기존보다는 더 많은 정보를 만들어 줄 수 있겠으나, 디지털 교과서는 각 교과별 학습 분석에 한한다. 지금의 아이톡톡이 그랬듯, 향후 시도교육청과 민간(출판사 등)이 함께 긴밀히 협업한다면, 각 학생에 대 한 종합적 분석이 가능한 형태로 진일보할 수 있을 것이라 기대한다.

3) 아이톡톡 지원단은 2020년도부터 매년 300여 명의 교사들이 참여하여, 올해까지의 누적 인원은 약 1,500명의 규모다. 기능 연수와 활용 연수로 나누어져 있고, 학교/학년/학급 혹은 소그룹 단위로까지의 맞춤 연수도 진행되었다. 원격 연수 프로그램도 상하반기 각 30개 강좌씩, 연간 50개의 강좌가 운영된다.

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