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.

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 발표했습니다. 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 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

핵심 서비스

AI 디지털교과서 서비스 구성도

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

교사 서비스

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

학부모 서비스

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