AI 디지털 교과서 도입 이슈

개요

AI 기술이 발전함에 따라 우리 사회에 많은 영향을 주고 있다. 교육부에서도 이러한 변화에 발맞춰 2022년 디지털 신기술을 개발·활용·운용하는데 필요한 지식과 역량을 갖춘 인재인 ‘디지털 인재’를 양성하기 위해 AI 기반 디지털 교육 정책 및 기반을 마련하는 방안을 제시했다. 대표적인 방안의 예로는 2015교육과정 개정으로 2020년부터 초·중 SW교육 필수화 및 고교 AI과목을 신설, 정보(SW)교육 평균 시수 초 62.1시간, 중 52.8시간으로 학생들이 정보교육을 이수하게끔 했다.

디지털 시대 교실의 변화 모습(모두를 위한 맞춤 교육의 실현 디지털 기반 교육혁신 방안. 교육부. 2023.02)

이어서 2023년에 디지털기반 교육혁신방안으로 개별 맞춤 교육으로 모든 학생의 역량 및 선호·학습 속도에 최적화된 맞춤 교육 체제를 실현하고자 AI학습 튜터링 시스템(AI 보조교사)을 개발 계획을 발표했다. 이를 통해 맞춤형 학습 지원이 가능하게 되며 학습격차가 해소되는 효과를 기대하고 있다. AI 디지털 교과서는 2025년부터 초등학교 3·4학년, 중학교 1학년, 고등학교 1학년을 대상으로 영어, 수학, 정보, 국어(특수교육 대상자)과목부터 단계적으로 학교 현장에 도입될 예정이다.

도입 배경 및 발단

이미 디지털교과서는 2010년부터 개발 및 상용화되고 있었다. 서책형과 비교하여 사용률이 낮고, 대부분의 학교에서 서책형을 주교재로 사용하면서 보조적인 역할을 주로 했었다. 이에 따라 사람들은 디지털교과서 활용을 크게 체감할 수 없었다. 우리나라 디지털 교과서의 개발 계획은 2007년 3월 발표한 ‘디지털 교과서 상용화 추진 방안’ 이후 구체적으로 실행되고 있다. 사교육비 경감을 위해서 공교육을 활성화하는 방안 중의 하나로 교과서를 선진화하는 개선 방안이 모색되었다. 교과서의 내용과 구성의 질적 수준을 높여 학생들의 학습 효과를 사교육보다 높게 나타내려는 의도였다. 학생들이 학습에 흥미를 가지고 수행할 수 있도록 관심을 유도할 수 있는 이미지, 애니메이션 등의 멀티미디어 자료 등을 활용하여 다양한 학습자료를 제공하는 디지털교과서를 개발하는 정책이 마련되게 되었다.

2007년 디지털교과서 상용화 추진 방안에 따라 원형 개발과 연구 개발이 시작되었으며, 제도 정비와 연구학교 중심의 시범 적용을 거쳐 2015 개정 교육과정 적용과 함께 2018년부터 일반 학교에 보급되고 있다. 현재 초3~중3 사회·과학·영어/고등 영어 디지털교과서 및 실감형 콘텐츠 등이 보급되고 있다. 디지털 교과서는 “기존 교과 내용에 용어사전, 멀티미디어 자료, 실감형 콘텐츠, 평가 문항, 보충·심화학습 등 풍부한 학습자료와 학습지원 및 관리 기능이 추가된 교과서”다. AI 디지털 교과서는 디지털 교과서에 AI를 활용한 기능이 포함된 교과서다.

2022년 윤석열 정부가 출범하면서 6개의 국정목표 중 ‘자율과 창의로 만드는 담대한 미래’ 목표의 세부 목표로 ‘창의적 교육으로 미래 인재를 키워내겠습니다’를 달성하기 위한 하위 목표로 ‘100만 디지털인재 양성’과 ‘모두를 인재로 양성하는 학습혁명’을 제시했다. 해당 목표는 디지털·반도체 등 역량을 갖춘 신산업·신기술 분야의 핵심인재를 양성하기 위해 4차 산업혁명 시대, 디지털 대전환에 대응한 SW·AI 및 디지털 교육기반 조성, AI 등 신기술을 활용한 교육혁신으로 학생 개개인을 위한 학습 지원과 진로·경력관리 시스템을 구축하여 미래 핵심 역량을 갖춘 인재 양성을 지향하고 있다. 디지털 기술이 발달하면서 학생 개별 맟춤형 교육을 제공할 수 있는 환경이 조성되고 있는 사회에서 정부가 제시한 국정목표에 따라 교육부는 2022년 8월 “디지털 인재양성 종합방안”을 수립하여 관계부처 합동으로 발표한 바 있고, 2023년 2월 “모두를 위한 맞춤 교육의 실현 디지털 기반 교육혁신 방안”을 마련하였다. AI와 같은 첨단기술을 활용하여 학생의 역량에 맞춘 개별화 맞춤 교육을 실현하겠다는 목표를 설정하고 있다. 해당 방안의 핵심은 AI 디지털교과서 도입, 디지털 인프라 확충 등이 있다. 2023년과 2024년의 준비기간을 거쳐 2025년에 도입하는 것을 목표로 시작되었다.

AI 디지털 교과서 적용 일정(초등학교)(AI 디지털교과서 적용 일정(안). 교육부. 2023.06)

AI 디지털 교과서 적용 일정(중,고등학교)(AI 디지털교과서 적용 일정(안). 교육부. 2023.06)

AI 디지털교과서 도입을 위한 준비과정

디지털 기반시설(인프라) 개선

2025년 인공지능(AI) 디지털교과서 적용 학년은 디바이스를 완비하였고, 시·도교육청과 함께 전국 학교의 디바이스와 네트워크를 2024년 7월부터 2025년 2월까지 점검하고 개선해가고 있다. 아울러, 교사의 디지털 기반시설(인프라) 관리 부담 완화를 위해 디지털 튜터(2025년 1,200명)도 학교에 배치하고, 교육(지원)청별 테크센터도 운영하여 학교의 인공지능(AI) 디지털교과서 활용을 지원한다.

교실혁명 선도교사 양성 및 교육 연수

• 교실혁명 선도교사

교육부 선도교사 연수 개편안(교사가 이끄는 교실혁명을 위한 디지털 기반 교육혁신 역량 강화 지원방안. 교육부. 2024.04)

교육부는 2024년 교실혁명 선도교사 연수 대상자를 1만여명 선정했고 2026년까지는 3만4000명 양성한다. 2024년 6월부터 교사들을 대상으로 한 직무 연수가 진행되며 교실혁명 선도교사 연수대상자는 8월 초까지 총 42차시에 걸쳐 교육을 받는다. 이들은 학생의 핵심역량 함양과 사회·정서적 성장 중심의 수업으로 혁신하면서 이를 위해 AI 디지털교과서를 효과적으로 활용하는 하이터치 하이테크(High-touch High-tech) 실습을 연수한다. 선도교사는 향후 학교 내에서 학생과 교사 모두의 성장을 위한 실천전략을 수립하고 동료교사 상담, 지역 내 교원연수 강사 활동, 교사가 이끄는 교실혁명 정책 참여 등의 역할을 수행하게 된다.

• 교육 연수 체제 구축

전체 교원을 대상으로 하되, AI 디지털교과서가 적용되는 과목 담당 교원을 우선 지원하여 교사간 디지털 역량 편차가 큰 점, 전문성을 획득하면서 성장·인증하는 것을 선호하는 특성 등을 반영한 연수 체제를 구축하고자 한다. 교사들은 연수를 통해 디지털 기반 수업혁신에 필요한 교원역량을 자가진단하고, 개인별 결과에 따라 추천받은 연수 중에서 선택· 이수하면, 연수 이력을 디지털배지로 인증할 수 있다.

각 시·도 및 연수기관이 제공하는 연수의 질에 격차가 없고, 연수가 체계적으로 이루어질 수 있도록 교실혁명 핵심가치를 반영한 공통역량체계를 수립할 수 있는 연수를 지원한다. 교실혁명의 7가지 역량을 도축하고 각각 이해→ 활용→ 성찰로 심화되는 구조로, 교사별로 필요한 역량을 하나씩 쌓아올리기 쉬운 모듈형 역량체계다.

교실혁명을 위한 교원역량 체계(교사가 이끄는 교실혁명을 위한 디지털 기반 교육혁신 역량 강화 지원방안. 교육부. 2024.04)

AI 디지털교과서 분석

정의 및 특성

우선 디지털교과서는 서책형 교과서에서 제공하는 콘텐츠를 단순히 디지털로 변환한 교과서가 아니라 디지털 공간에서 교수학습에 도움을 줄 수 있는 서책형 교과서에서는 구현할 수 없었던 기능을 접목한 디지털화된 교과서다. AI 디지털 교과서는 학생 개인의 능력과 수준에 맞는 다양한 맞춤형 학습 기회를 지원하고자 인공지능을 포함한 지능정보기술을 활용하여 다양한 학습자료 및 학습 지원 기능 등을 탑재한 소프트웨어다. AI에 의한 학습 진단과 분석(Learning Analytics), 개인별 학습 수준과 속도를 반영한 맞춤형 학습(Adaptive Learning), 학생의 관점에서 설계된 학습 코스웨어(Human-Centered Design)의 특성을 가지고 있다.

AI 디지털 교과서가 교사와 학생에게 각각 AI조교로서, AI튜터로서 조력하는 역할을 한다. 학생은 단순히 지식을 전달받는 것을 넘어, 자신이 가지고 있는 목표와 역량, 학습 속도에 따라 서로 다른 학습 경로를 구축하고, 희망할 때 손쉽게 보충·심화 학습이 가능한 능동적인 학습자로 성장할 수 있다. 교사는 AI 튜터의 분석을 기반으로 학생 개인의 특성에 맞는 수업을 진행하고, 학생 개인의 학습성과를 최대화 할 수 있는 학습 설계, 사회·정서적 변화를 관찰·진단하여 상담·멘토링을 제공하는 학습 멘토, 사회·정서적 지도자 역할을 확대할 수 있다. 결론적으로 AI 디지털 교과서 도입으로 모든 학생이 자신의 학습목표, 학습역량, 학습속도에 맞는 맞춤교육을 받고, 교사와 학생이 인간적으로 연결되는 체제를 구현할 수 있다.

학부모는 데이터를 기반으로 자녀가 학습에서 겪는 어려움을 파악하고, 자녀에 대한 깊이 있는 이해를 바탕으로 정서적인 지지와 격려를 할 수 있다.

AI 디지털교과서 추진내용(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

핵심 서비스

AI 디지털교과서 서비스 구성도(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

AI 디지털교과서는 공공이 제공하는 AI 디지털교과서 포털 서비스와 민간이 제공하는 교과별 AI 디지털교과서 서비스의 형태로 구성한다.

AI 디지털교과서 포털

• AI 디지털교과서 포털은 디지털교과서 인증, 디지털교과서 책장, 통합 대시보드 등의 서비스를 제공하여 학습데이터 허브를 통해 국가수준 데이터 분석을 수행
• 하나의 계정으로 AI 디지털교과서 포털과 각 개발사의 디지털교과서를 이용할 수 있도록 교육디지털원패스를 활용한 통합 인증 체계를 제공
• 통합 대시보드를 통해 학습자의 교과별 학습 활동 데이터 분석 결과를 그래프, 차트, 표 등 시각적으로 제공
• 학습데이터를 기반으로 학습자의 맞춤형 학습 및 자기주도학습을 지원
• 공공은 AI 디지털교과서 활용 학습 과정에서 발생하는 학습데이터를 기반으로 국가 단위 학습분석, 통합 대시보드, 학습이력 관리, AI 트레이닝 데이터셋 공유 등을 위한 학습데이터 허브를 운영

교과별 AI 디지털교과서 서비스

공통 서비스

• 포털의 인증 정보를 기반으로 사용자를 수집하고, AI 기반 서비스를 통해 AI 튜터, AI 보조교사, 대시보드 등의 맞춤형 서비스를 제공
• 교육주체(학생, 교사, 학부모) 간 소통을 강화할 수 있는 방안을 제공
• 편의성 높은 UI/UX를 제공하여 접근성을 보장

학생 서비스

• AI 등 첨단 기술을 활용하여 개별 학습 진단과 분석을 제공
• 학생별 최적의 학습경로와 콘텐츠를 추천
• AI 튜터 등의 기능을 제공하여 학생 맞춤형 학습을 지원

  

  학생 대시보드 예시(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

교사 서비스

• AI 보조교사 기능을 제공
• 수업 진행을 위한 콘텐츠 재구성·추가 기능 제공
• 학생 학습이력 등 데이터를 기반으로 한 학습 관리 방안 제공

교사 대시보드 예시(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

학부모 서비스

• 자녀의 개별 학습 진단과 분석 결과를 살펴볼 수 있는 대시보드 기능 제공

학부도 대시보드 예시(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

AI 튜터

AI 튜터의 활용 예시(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

AI 튜터는 AI를 이용해 학생의 학습상태를 분석하여 부족한 부분의 원인을 찾아 이를 개선할 수 있는 전략을 조언해 주는 서비스로, 챗봇형, 음성인식형 등 다양한 형태를 가질 수 있다.

• 주요기능

기능	내용
질의응답	AI 튜터에게 궁금한 내용을 질문하면 AI 튜터가 즉각적으로 답변을 제공하는 기능으로, 특히 학생이 특정 개념에 대해 궁금한 점이나 이해하지 못한 부분이 있을 때 언제든지 도움을 받을 수 있는 기능 제공
추가 학습자료 제공	학습 과정에서 이해가 잘 안되거나 보충 설명이 필요한 내용에 대해 추가적으로 학습자료를 제공하는 기능으로, 개념에 대한 부연 설명, 연습 문제, 관련 학습 자료 추천 등을 통해 학습을 보완하는 기능 제공
학습 전략 제안	학생의 과목별 맞춤형 학습 지원을 위해 학습 수준과 목표에 맞게 개별적인 학습 전략을 제안하는 기능으로, 학생의 학습 과정과 결과에서 분석된 데이터를 바탕으로 성취도를 평가하고 강‧약점을 식별하여 적절한 학습 전략 제공
학습 진도 모니터링	학생의 학습 계획 대비 학습 진도 상황을 모니터링하는 기능으로, 개별 학습 과정에서 분석된 학습 수행도, 학습 참여도 등의 주요 학습 활동 지표에서 부족한 부분을 개선하기 위한 정보 제공
피드백 및 성취평가	학습 진도 모니터링 과정마다 분석된 부족한 부분에 대해 시의적절한 피드백과 To do 리스트를 제공하고, 학습 성취평가 정보를 제공함과 동시에 분석된 데이터를 기반으로 개선이 필요한 항목에 대해 추가적인 학습 방향을 안내
오답노트 제공	학생이 풀었던 문제를 함께 분석하고, 틀린 부분에 대한 설명을 제시할 수 있는 기능으로 학습 과정마다 오답노트가 작성‧누적되어 지난 시간에 틀렸던 내용을 다시 확인할 수 있으며, 이를 통해 자신의 부족한 부분을 지속적으로 개선할 수 있는 기능을 제공

AI 보조교사

AI 보조교사의 활용 예시(수업 설계 지원, 학생 모니터링 지원)(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

AI 보조교사의 활용 예시(피드백 및 평가 지원)(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

AI 보조교사는 교사를 대상으로 교사가 AI 디지털교과서를 활용하여 학생별 맞춤형 학습을 효과적으로 운영할 수 있도록 지원하는 서비스로, 수업 설계, 피드백, 평가, 학생 모니터링 등의 기능을 지원함.

• 주요 기능

기능	내용
수업 설계 지원	교육과정 내용과 담당 학생들의 성취기준 달성 정도를 분석하여 개별 학생에게 맞춤화된 수업 설계를 지원하고, 수업에 활용할 수 있는 다양한 콘텐츠 및 문항을 추천
피드백 설계 지원	학생들의 학습활동을 분석한 결과를 피드백 문장으로 구성하여 교사에게 제공하고, AI 보조교사가 제시한 피드백을 교사가 재구성할 수 있는 기능을 제공
평가 지원	학생들의 평가 결과에 대한 채점을 지원하고 교사가 담당 학생들의 평가 결과를 한눈에 볼 수 있도록 정보 제공
학생 모니터링 지원	학생들이 AI 디지털교과서를 활용하는 동안 학습을 원활히 잘 진행하고 있는지 모니터링하여 교사에게 알림 등의 정보를 제공

• 관련 영상

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AI 디지털 교과서의 교육적 효과

개별 맞춤형 학습 제공

학생 개인 맞춤형 학습을 제공한다. 각 학생의 학습 능력과 속도에 따라 학습자의 수준을 파악하고 이를 바탕으로 학습 내용을 조정해 학생 개인의 능력과 수준에 맞는 다양한 맞춤 학습 기회를 지원한다. 학생의 성취 수준 및 학습 현황 등을 진단·분석하여, 교사가 분석 결과를 검토·재구성한 후, 개인화된 맞춤 콘텐츠를 제공한다. 맞춤형 콘텐츠를 통해서 학습자의 취약점을 개선하고 학습자의 흥미를 이끌 수 있는 적합한 콘텐츠 제공으로 이어질 수 있는 방안을 마련할 수 있다.

자율적인 학습 환경

AI 디지털 교과서는 학생들에게 자율적인 학습 환경을 제공한다. AI 디지털 교과서는 온라인 및 모바일 기기에서 접근할 수 있기 때문에, 학생들은 시간과 장소에 구애받지 않고 언제든지 학습할 수 있다. 학생들은 자신이 원하는 시간과 장소에서 학습할 수 있으며, 필요에 따라 콘텐츠를 반복해서 학습할 수 있다.

교사 지원 및 수업 효율성 향상

AI 보조교사는 교실 환경에서 학생별 학습활동 정보를 교사에게 제공하고 교사의 맞춤 수업 설계를 지원한다. 학생의 학습 데이터 분석을 통해 개별적인 학습계획을 수립하고, 학습활동을 모니터링한 결과를 바탕으로 개별 학생 맞춤형 학습 경로를 제공한다. 교사가 수업 전문성을 바탕으로 AI 디지털교과서 서비스에서 제공되는 학습 콘텐츠를 수업별로 재구성하거나 추가해서 수업의 효율성, 학습의 효과성을 향상시킬 수 있다.

보편적 학습 설계

보편적 학습 설계(UDL, Universal Design for Learning)는 모든 학습자의 요구와 능력을 포용해 학습 과정에서 불필요한 장애물을 없애주는 접근법. 다양한 방식으로 정보를 제시하고, 다양한 방식으로 학습에 참여하게 하며, 학생들이 스스로 학습을 다양한 방식으로 보여줄 수 있도록 하는 옵션을 제공하는 유연한 학습 환경을 개발하는 것을 목표로 한다. 개발사는 AI 디지털교과서를 활용하는 다양한 특성과 요구를 가진 사용자(학생,교사,학부모)를 고려해서 이들이 학습 환경에서 낙오되거나 소외되지 않도록 보편적 학습 설계(UDL)을 적용하는 다양한 기능을 제시해야 한다.

학습 내용 제시에서의 UDL 적용

• 주요 학습 내용에 대하여 다양한 매체(음성, 멀티미디어 등)를 활용하여 제시한다.

- 학습자가 선호하는 학습자료 제시 형태가 다양할 수 있으므로, 학습 내용 이해를 돕기 위하여 텍스트, 음성, 멀티미디어 등 다양한 매체를 활용하여 설명

- 장애가 있거나 문자 정보를 처리하는 데에 인지적 부담이 높은 학생들이 효과적으로 학습할 수 있도록 핵심적 내용을 음성으로 읽어주는 음성지원 기능을 제공

- 처음부터 내용을 자동으로 읽어주거나 학습자가 선택한 부분만 음성으로 읽어주는 등과 같이 다양한 선택 사항들을 제공해 학생이 효과적으로 읽을 수 있도록 지원

• 다양한 특성을 가진 학습자를 고려하여 이전 학년의 쉬운 수준 학습자료를 함께 제공한다.

- 주요 학습 내용에 대하여 기존 교과서의 수준과 동등한 쉬운 수준의 내용을 학습할 수 있도록 제공함으로써 기초학습능력이 부족한 학습자들이 자신의 수준에 맞추어 난이도를 조절하여 학습할 수 있도록 지원

- 교과서 대상 학년의 학습자보다 기초 학습 능력이 부족한 학습자를 고려하여, 이들이 동일 주제에서 보충학습을 할 수 있도록 옵션을 제공

• 다양한 학습 특성과 인지적 수준을 가진 학습자를 고려해서 텍스트 설명과 함께 시각적 구조화 자료를 함께 제공한다.

- 학습자가 학습 내용을 더 쉽고 명확하게 이해할 수 있도록 주요 학습 내용에 대한 개요를 개념도, 다이어그램, 표 등 시각적으로 구조화된 그래픽 조직자의 형태로 제공

• 학습자를 대상으로 다국어 번역 기능을 지원한다.

UDL(학습내용 읽어주기) 예시화면(AI 디지털교과서 개발 가이드라인. 교육부. 2023)

- AI 디지털교과서를 활용하는 모든 학습자의 서비스 접근 보장을 위해 웹 브라우저 번역 기능의 호환을 고려하여 개발

교수·학습 상호작용에서의 UDL 적용

• 학습자가 인지적 수준에 따라 도움 수준을 선택하여 학습할 수 있도록 지원함

- 좀 더 상세한 도움을 제공하는 단계와 간단한 단계 수준으로 나누어 도움 수준을 학생 수준에 따라 맞춤화하여 제공

• 학습활동 및 과제 등에서 문제 해결을 유도할 수 있는 힌트, 코멘트, 학습 에이전트 등의 다양한 방식을 제공함

- 학습자들이 과제나 문제를 풀 때 어렵다고 포기하지 않고 정답을 찾아내는 데 도움을 받을 수 있는 다양한 방식의 비계(scaffolding), 즉 학습자가 필요한 수준에서 선택할 수 있는 힌트, 코멘트, 문제를 푸는 전략이나 방법을 알려주는 학습 에이전트 등과 같은 설정을 제공

• 다양한 펜 지원, 메모, 음성녹음, 파일 업로드 등 학습자가 다양한 방식으로 표현이 가능하도록 지원함

- 학생의 신체적, 인지적 수준이 다르더라도 학습 과정에서 모두 동등하게 표현할 수 있도록 다양한 선택 방법을 제공

• 펜으로 직접 쓰거나 음성인식으로 입력하거나 또는 음성으로 녹음하는 등 다양한 방법으로 학생들의 능동적 학습 과정을 지원

- 학생 스스로가 학습과정과 결과를 보다 다양한 방식으로 원활히 표현하기 위해 자신에게 익숙한 미디어를 선택하고 조합할 수 있도록 다양한 펜 지원 기능, 메모, 음성녹음, 파일 업로드 등 다양한 표현 수단을 제공

교수·학습 관리에서의 UDL 적용

• 학습자의 성찰 활동(자기 점검 및 평가) 지원 기능을 제공함

- 학습 과정에서 학생들이 자기가 학습한 정도에 대한 상태 정보나 학습시간, 학습을 시도한 횟수, 평가 진행 정도, 평가의 추세 등을 확인해 볼 수 있도록 지원

학습 가이드나 체크리스트 등을 제공하여 자신의 학습에 대해 스스로 점검하고 보다 계획적이고 전략적으로 학습할 수 있도록 지원

• 학습자 간의 협력 활동을 제공할 때에는 협력 방법에 대한 구체적인 설명과 다양한 수준의 지원을 제공함

- 학습자 간의 짝 활동, 소그룹 협력 활동이 필요한 내용에서는 단순히 협동 과제와 정답 또는 과제에 대한 설명뿐만 아니라 과제를 해결하기 위해 어떤 방법으로 협력을 수행할 수 있는지에 대하여 구체적인 가이드를 제공

해외 사례

미국

- 미 애리조나주립대에서는 모든 신입생이 필수 이수 과목인 대학 수학 수업을 AI 교사 '알렉스'에 배운다. 강의실엔 교수도, 조교도, 교과서도 없고 학기 수업을 마칠 때까지 수업과 성적 평가를 알렉스가 도맡는다. AI 도입 이후 학생들 의 성적은 향상됐으며 제도 도입 이후 AI가 학생들에게 수준별 학습을 제공하고, 강의 부담이 줄어든 교수는 프로젝트 강의에 집중하면서 교육이 질적으로 향상됐다는 평가가 나왔다.

- 미국 최대 온라인 대학인 퍼듀대 글로벌은 AI로 전체 학사 기간 동안의 학업과 기술 습득 수준을 추적해 개인별 분석 보고서를 학생들에게 제공한다. 학생들이 졸업 산업·연구 현장에 필요한 역량을 성공적으로 갖출 수 있도록 지원하는 것이다.

- 서던뉴햄프셔대는 학생들의 에세이 과제에 대한 채점과 첨삭을 AI 기술로 자동화했다.- 생성형 AI 기술은 현재 교과서 형태로 대학에 큰 영향을 미치고 있다. 미국의 선도적인 교과서 회사인 피어슨은 디지털 교과서, 특히 생물학 개론과 화학 개론 같은 50개의 과학 과목 교재에 생성형 AI 학습 도구를 탑재했다. 피어슨에 따르면 2024년 여름 기준으로 1000개 이상의 교육기관에서 7만명의 학생들이 이미 이 AI 교과서를 사용하고 있다. 2024년 가을 학기는 오하이오주립대부터 마이애미대, 콜로라도대 볼더) 등 많은 학교에서 AI 교과서가 일반화되는 첫 학기가 될 것이다.

피어슨 교과서의 생성형 AI 기능은 두 가지 형태로 제공된다. 첫째, 학생들이 해당 과목과 교과서 내용에 대해 질문할 수 있는 일반 챗봇이 있다. 둘째, 피어슨은 디지털 교과서 내 연습 문제에 생성형 AI를 통합했다. 학생들이 문제를 틀리면 이제 생성형 AI가 만든 일련의 추가 질문들을 통해 정답을 직접 알려주지 않고 학생들을 정답으로 이끈다. 이 과정은 교수가 상담 시간에 학생과 일대일로 대화하며 개념을 이해시키는 방식에서 영감을 받아 이를 모방하려고 설계됐다. 피어슨은 AI 도구가 있는 전자교과서와 그렇지 않은 교과서에 대한 학생들의 참여도를 비교했고, AI 도구가 있는 교과서를 사용하는 학생들의 교과서 사용 횟수가 거의 두 배로 늘어났다는 것을 발견했다. 회사는 이 기술을 더 많은 교과서로 확대할 계획이며, 모든 피어슨 교과서에 AI를 탑재하기로 결정했다. 이 기술은 챗GPT를 기반으로 하며 주로 RAG(Retrieval-Augmented Generation) 기반 접근 방식을 사용한다. RAG는 대규모 언어 모델(LLM)이 특정 문서나 출처, 이 경우에는 교과서 내용에서 정보를 검색할 수 있게 하는 기술을 말한다.

영국

런던의 사립학교인 데이비드 게임 컬리지(David Game College)에서는 만 15~17세의 GCSE(중학교 과정 평가) 학생 20명을 대상으로 교사가 없는 AI 교실 프로그램인 'Sabrewing'을 도입했다. 해당 프로그램은 교사 없이 AI 기반 맞춤형 학습 프로그램을 통해 학생별로 고도로 개인화된 학습을 할 수 있도록 지원한다. 학생들은 진도나 학습 진행을 주의 깊게 모니터링 하거나 받을 수 있다. AI로부터 데이터를 기반으로 추가 도움이 필요한 학생을 식별하고 특정 문제를 해결하기 위해 표적화된 일대일 지원을 제공 받아 자신의 잠재력을 최대한 발휘하고, 스스로 매우 효과적이고 독립적인 학습자가 될 수 있다.

일본

일본의 경우 도야마현 아사히정 교육위원회에서는 2024년 6월부터 아사히 중학교 영어 수업에 생성형 AI를 도입했다. 학생들은 태블릿 장치를 활용해 화면 속 로봇과 대화하며, 장치에 탑재된 챗GPT 서비스를 활용해 적절한 영어 대화를 이어갈 수 있다. 이를 통해 학생들은 본인 학습 상황에 맞게 영어 회화 능력을 익힌다.

2019년부터 학생 한 명당 1대의 PC 또는 태블릿을 제공하는 '기가스쿨' 정책을 펼쳐왔다. 초등학교 1학년부터 중학교 3학년까지 교육과정을 종합한 새로운 형태의 교육 기관인 이바라키현 츠쿠바시 미도리노가쿠엔 의무교육학교에서는 해당 시스템이 도입돼 사용되고 있다. 일본 문부과학성은 2024년 7 생성형 AI 활용 가이드라인을 발표했고, 2024년 9월 디지털 교과서의 사용 방안을 검토하는 중앙교육심의회의 작업부회의 첫 회의를 열어, 종이 교과서와 디지털 교과서를 어떻게 통합해 사용할지 등에 대한 검토에 착수했다.

디지털 교과서의 전면 도입 후 일부 철회 사례도 있었다.

스웨덴

2017년부터 유치원 등에서 디지털 교과서를 도입했었다. 스웨덴은 유치원부터 고등학교까지 디지털 교과서를 사용했지만 6세 미만 아동이 다니는 유치원에서는 이를 중단했다. 이는 디지털 기기가 아동의 사고력, 집중력, 문해력에 부정적인 영향을 미친다는 우려에 따른 결정이다. 2023년 스웨덴 정부는 각 학교에 배치되는 도서 구입 비용으로 6억8천500만 크로나(약 823억 원)를 투입한다고 밝혔다. 2024년과 2025년에도 연간 5억 크로나(약 600억 원)씩 추가 배정한다. 이는 지나치게 디지털화된 학습 방식으로 인해 문해력 등 학생들의 학습 능력이 저해됐다는 비판에 따른 것이다. 실제 초등학교 4학년생 읽기 능력을 평가하는 '국제읽기문해력연구'(PIRLS)에 따르면 2016~2021년 스웨덴 학생들의 읽기 능력은 저하 추세를 보였다. 2021년 평가에선 스웨덴 초등학교 4학년생 평균 점수가 544점으로 2016년 555점에 비해 11점 떨어졌다. 학생들의 문해력 저하를 우려하여 디지털 교과서에서 종이 교과서로 사용을 다시 확대하고 있다.여기에 노르웨이와 핀란드 등 다른 북유럽 국가들도 유아 대상 디지털 교육을 거의 중단하고 종이책을 선회하는 방향으로 돌아가는 추세를 보이고 있다.

이 밖에도 여러 나라에서 AI 기술을 교육현장에 접목시킨 AI 교과서 도입에 대한 여러 움직임이 나타나고 있다.

대만	최근 글로벌 교육 기술 솔루션 브랜드 '뷰소닉'이 AI 교과서를 위한 백서를 발표하고 대만 주요 교과서 출판사와 협력해 AI 교과서를 출간할 것이라고 밝히기도 했다. 해당 AI 교과서는 퀴즈를 즉시 설계, 활용하고 학생들의 점수를 바로 매길 수 있으며 학생들은 실시간 맞춤형 교육을 제공받을 수 있을 전망이다.
호주	정부 주도로 교사 업무 부담 경감을 위한 AI 교육 프로그램 개발에 나섰다. 지난 8월 호주 정부는 8개의 서호주 초·중등학교 등이 참여하는 AI 교육 프로그램을 공동 자금으로 지원하겠다고 발표했다. 토니 부티 서부 호주 교육부 장관은 이와 관련한 성명서에서 "우리는 불필요한 행정 부담을 줄임으로써 교사들이 아이들을 가르칠 수 있길 원한다"면서 "이 새로운 프로그램이 교사들을 지원하고 업무량을 덜어줄 수 있길 바란다"고 밝혔다.
중국	'중옌푸화(中硏普华)산업연구원'에 따르면, 올해 중국 AI 교육 시장 규모는 약 7993억 위안(약 1500조 원)에 이를 것으로 예상된다. '아이플라이텍', '텐센트 클래스', '알리바바 클라우드 교육', '바이두 스마트 클래스' 등 대형 기술 기업 등이 기술력과 혁신적인 접근을 통해 AI 교육 분야에서 앞장서고 있다. 이와 함께 중국에서는 AI 교육을 정규 수업에 본격 도입하는 움직임도 나온다. 상하이의 홍코우구 취양 제4초등학교의 경우 저학년 학생들에게 AI 기초 과정을 제공해 기본 개념을 배우도록 하고, 고학년 학생들에게는 AI 응용 과정을 도입해 실생활에서 AI를 활용하는 방법을 학습하도록 한다.

주요 이해관계자들의 입장(찬반양론)

찬성입장

• 개인 맞춤형 교육

AI 디지털 교과서는 학생의 학습 데이터 분석을 통해 부족한 부분을 반복하여 맞춤형 학습을 가능하게 해준다. AI 디지털 교과서의 도입은 단순히 종이 교과서를 스캔해서 교육용 소프트웨어에 접목한 것을 넘어 학생과 상호 작용하며 학생 분석까지도 가능하게 한다. 어떤 학생이 특정 주제에서 어려움을 겪고 있다면 AI는 그 주제에 대한 추가 연습 문제를 제공하거나, 다른 설명 방식을 제안해 줌으로써 학생이 자신에게 맞는 방식으로 학습을 진행할 수 있도록 돕는다. 학생 스스로 학습 현황을 모니터링할 수 있는 정보를 제공해주므로 학습 수준 이해 및 학습 참여 의지를 제고할 수 있다.

• 비용 절감 및 환경 보호 효과

AI 디지털 교과서는 종이 교과서를 대체할 수 있어 장기적으로 교과서 인쇄 및 배포에 드는 비용을 절감할 수 있으며, 업데이트를 통해 최신 자료를 빠르게 적용할 수 있다. 장기적으로 보면 종이 사용을 줄여 환경 보호에도 도움을 줄 수 있다.

• 디지털 기기에 익숙한 세대를 위한 교육 환경

학생들이 평상시 학습하면서 사용하기 때문에 디지털 기기를 능숙하게 다룰 수 있게 되며, 디지털 기기가 익숙한 세대에겐 친숙한 시스템으로 흥미를 유발할 수 있고 학생들이 더 쉽게 접근, 학습할 수 있는 환경을 마련할 수 있다.

• 학습 데이터를 활용한 맞춤형 학습 및 성취 관리

현재 교사 1인당 학생 수가 많기 대문에 학원처럼 학생 개개인에게 맞는 맞춤형 교육을 하기 어려운 실정이다. AI 디지털 교과서를 도입한다면 AI가 수업 자료를 제공하고 학습 진도를 관리해줌으로써 교사의 부담을 덜어줄 수 있다. 교사는 AI가 제공하는 학습 데이터를 바탕으로 개별 학생에 대해 더 깊이 있는 피드백과 상담을 제공할 수 있습니다.

반대입장

• 학생들의 기술 의존도 증가

학생들이 AI 디지털 교과서에 과도하게 의존할 경우, 학생들이 스스로 생각하고 질문하는 능력이 감소할 수 있으며, 이는 학생들의 창의력과 문제 해결 능력을 저해할 수 있다는 우려가 있다.

• 집중력 저하

전자 기기를 통해서 학습하면 학생들의 집중력이 쉽게 분산 될 가능성이 높다. AI 디지털 교과서가 교육용으로 쓰이지 않고 단순 흥미, 재미를 위한 오락용으로 변질될 수 있다. AI 교과서가 아무리 문제를 많이 내더라도 학생이 풀지 않으면 그만이므로 학습 부진 학생들이 스스로 학습하도록 유도할 만한 요소가 보이지 않는다는 이유로 실질적인 도움이 되지 않는다는 비판도 제기된다.

• 디지털 격차

AI 디지털 교과서는 종이 교과서와는 달리 무겁지 않아서 어디든 들고 가서 학습하고 싶은 장소에서 할 수 있다는 장점이 있지만 전자 매체이기 때문에 인터넷과 디지털 기기에 접근할 수 있는 환경이 갖춰져야만 원활히 사용할 수 있다. 인터넷 환경이 잘 갖춰져 있는 교실과는 다르게 각 가정에서는 동일한 수준의 디지털 기기와 인터넷 환경을 갖춰져 있지 않다. 이는 일부 학생들, 특히 저소득층과 농어촌 지역의 학생들의 디지털 교과서 활용에 있어 불균형이 초래될 수 있다.

최근 동향

AI 디지털교과서(AIDT) 도입 시기 조정

AI 디지털 교과서 도입 조정안(2024.11.29)(고상민. (2024.11.29). AI교과서, 국어 빼고 사회·과학 1년 늦춘다…내년 도입은 그대로(종합). 연합뉴스. https://www.yna.co.kr/view/AKR20241129069951530?input=1195m)

이주호 부총리 겸 교육부 장관은 2024년 11월 29일 정부서울청사 브리핑을 통해 'AI 디지털교과서(AIDT) 도입 로드맵 조정안'을 발표했다. 해당 발표를 통해 2025년 신학기부터 일부 과목의 인공지능 디지털교과서(AIDT) 도입 여부와 시기를 조정했다. 국어는 초중고 모두 도입이 전면 보류됐고, 초등학교 사회(역사)·과학, 중학교 과학은 도입 시기를 1년 늦춘 2027학년도로 미뤘다. 초등학교 3~4학년, 중학교 1학년, 고등학교 1학년을 대상으로 한 수학과 영어, 정보 과목은 예정대로 2025년부터 도입한다. 2026학년도부터 도입하기로 했던 초등학교 국어, 실과와 중학교 국어, 기술·가정은 '적용 제외' 과목에 포함됐고, 2028학년도에 도입기로 했던 고등학교 국어, 실과도 제외하기로 했다. 특수학교의 경우 2027학년도에 도입기로 한 생활영어와 2028학년도 도입 예정인 정보통신이 각각 '적용 제외' 과목에 들었다.

초·중등교육법 개정안, 국회 법제사법위원회에서 의결

인공지능(AI) 디지털교과서 법적 지위를 '교과용 도서'가 아닌 '교육자료'로 규정하는 초·중등교육법 개정안이 2024년 12월 17일 국회 법제사법위원회에서 의결됐다. 야당은 AI 디지털교과서가 배포하는 데 막대한 예산이 필요하고 학생들의 개인정보 유출과 문해력 하락의 우려가 있다며 개정안 통과를 추진했다. 교과서는 의무 사용해야 하지만 교육 자료는 학교장 재량에 따라 이용 여부를 결정할 수 있다. AI 디지털교과서를 교육자료로 규정하면 사용 여부가 학교장 재량으로 결정되므로 학교별 채택은 의무가 아닌 선택 사항이 된다.

정책적 함의

현재 AI 디지털교과서 도입에 대한 찬반 논란이 뜨겁다. AI 디지털 교과서 도입 이슈의 정책적 함의는 다음과 같다.

AI 디지털교과서의 법적 지위

정부는 대통령령 개정을 통해 AI 디지털 교과서의 법적 지위가 확보됐다고 보고 있다. 이에 따라 2024년 10월 교육부는 '교과용 도서에 관한 규정'을 개정해 AI 디지털 교과서를 교과서 정의에 포함했다. 일부 의원들은 "헌법상 교육제도 법률주의 원칙에 비춰 볼 때 입법자의 명시적 위임 없이 일종의 소프트웨어에 교과서 지위를 부여하는 것이 적절한가"에 대한 의문을 가지고 "현행 법률에서 교과용 도서의 정의와 그 범위에 관한 기본적 사항을 직접 규정하지 않아 지나치게 포괄적으로 대통령령에 위임하고 있다"는 지적도 있다. 이번 이슈를 계기로 교과용 도서의 중요사항에 대하여 법률에 직접 규정하는 방안, 교과용 도서의 "범위"에 관한 규정을 정비하는 방안, "교과용 도서"라는 명칭 규정을 정비하는 방안을 검토할 필요가 있다. 특히 교과용 도서는 1949년 제정된 구 교육법에서부터 사용된 것으로, 정보를 누적·축적하고 전달하기 위한 자료의 수단을 종이에 의존할 수밖에 없던 시절에 만들어진 것이다. 오늘날 기술적·사회적 변화로 학습에 관한 다양한 수단이 등장하고 있지만 현행 법체계에서 사용된 용어의 의미, 범주 자체가 신축적으로 변화한 것은 아니기에 이에 대한 전반적인 점검이 필요하다.

인공지능(AI) 디지털교과서 법적 지위를 '교과용 도서'가 아닌 '교육자료'로 규정하는 초·중등교육법 개정안이 2024년 12월 17일 국회 법제사법위원회에서 의결되면서 AI 디지털교과서의 법적 지위에 혼란이 생겼다. 교육부 관계자는 “교육 자료로 격하되면 무상·의무교육 지원 대상에서 제외되며 학생들에게 비용 부담이 전가될 수 있다”며 “AIDT 사용도 재정 여건에 따라 시도·학교별로 차이가 나타날 수 있어 교육 격차가 우려된다”고 했다.

• 관련 법령

- 교과용도서에 관한 규정

- 초 · 중등교육법

교육 격차 해소 및 디지털 인프라, 접근성 확보

학생 한 명 한 명이 중요한 초저출산 시대에 에듀테크를 활용하여 교육격차 완화하고 모두를 인재로 키우는 맞춤교육을 실현하고자 도입하는 AI 디지털 교과서는 장소에 구애 받지 않고 어디서든 학생들이 학습할 수 있다는 점에서 장점을 가지고 있지만 이는 전국에 모든 지역에서 동일한 원활한 인터넷 환경, 디지털 인프라가 갖춰져 있을 때 가능하다.

2024년 10월 2일 국회 교육위원회 소속 백승아 더불어민주당 의원이 교육부로부터 받은 자료에 따르면, 학생 수 대비 디지털 기기 보급률은 전국 17개 시도 평균 90.8%다. 시도별로 격차가 컸는데, 보급률이 100% 이상인 지역은 5곳에 불과했다. 경남이 126.8%로 가장 높았고 이어 대전 118.8%, 충북 108.9%, 경기 107.7%, 경북 102.5% 순이었다. 서울은 기기 보급률이 가장 낮은 50.8%였고 세종과 제주도 각각 57.8%, 63.3%에 그쳤다. 지역 간, 학교 간 격차를 해소를 통해 AI 기반 학습 시스템의 접근성과 활용도를 높여야 한다.

개인정보 보호 문제

AI 디지털 교과서 사용자 프라이버시 침해 우려를 최소화할 수 있도록 데이터 보안과 개인정보 보호를 위해 「개인정보 보호법」을 준수하여 AI 디지털 교과서를 개발해야 한다. AI 디지털 교과서는 학생들의 학습 데이터를 수집하고 분석하여 맞춤형 교육을 제공하는 프로그램인 만큼 학생들의 개인정보 보호를 위해 시스템에서 정보 주체의 동의, 가명 처리 등 적법한 절차를 통해 개인정보를 수집하고 예측 가능한 허용된 목적 범위에서 이용, 관리하여야 한다. 또한 개인정보 처리 내역 등을 투명하게 공개하여 정보 주체가 자신의 개인정보 처리에 대한 권리를 행사할 수 있도록 이용자 참여를 보장해야 한다.