AI 도구 통합에 따른 초등 수학 수업의 의사소통 구조 양상 : 교수학적 사면체 관점에서의 질적 분석
Communication Patterns in AI-Integrated Elementary Mathematics Classrooms : A Qualitative Analysis through the Didactic Tetrahedron
This study qualitatively examines how artificial intelligence (AI) tool integration shapes communication patterns in elementary mathematics classrooms through the didactic tetrahedron framework. Using lesson transcriptions from three elementary classrooms each integrating a different AI tool, episodes were identified across four communicative pathways—teacher–student, student–student, teacher–AI, and student–AI—and analyzed via open coding, yielding eight communication types. AI functioned as both a resource and catalyst for teacher–student interaction; student–student communication patterns varied by instructional design; teacher–AI communication patterns differentiated into indirect and direct forms; and student–AI interaction appeared in both one-way and two-way patterns. These findings suggest that communication patterns in AI-integrated lessons are determined more by teachers' instructional design than by the AI tool itself, highlighting the need for systematic professional development focused on designing communication-centered mathematics instruction.
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본 연구는 AI 도구의 통합이 초등 수학 수업의 의사소통 구조에 미치는 영향을 교수학적 사면체 관점에서 질적으로 분석하였다. AI를 네 번째 축으로 포함하는 교수학적 사면체를 분석틀로 삼아, 서로 다른 AI 도구를 활용한 초등학교 3개 학급의 수업 전사 자료를 분석하였다. 교사와 학생, 학생과 학생, 교사와 AI, 학생과 AI의 네 경로에서 에피소드를 추출하고 개방 코딩을 통해 총 8가지 의사소통 유형을 도출하였다. 분석 결과, AI는 교사와 학생 간 의사소통의 자원이자 촉진자로 기능하였고, 학생과 학생 간 의사소통의 질은 수업 설계 방식에 따라 달라졌다. 교사와 AI 간 의사소통은 간접적 의사소통과 직접적 의사소통 유형이 나타났으며, 학생과 AI 간 의사소통은 단방향과 양방향으로 분류되었다. 이러한 결과는 AI 통합 수업에서의 의사소통의 질이 도구의 특성보다 교사의 수업 설계에 의해 결정됨을 시사하며, 의사소통 중심의 수업 설계 역량을 함양하기 위한 체계적인 교사교육 지원이 필요함을 강조한다.
목차
요약 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 이론적 배경 1. 수학적 의사소통 2. 기술 통합으로 인한 수학적 의사소통 구조의 변화 Ⅲ. 연구 방법 1. 연구 참여자 2. 자료 수집 3. 분석 방법 Ⅳ. 연구 결과 1. 교사와 학생 간의 의사소통 2. 학생과 학생 간의 의사소통 3. 교사와 AI 간의 의사소통 4. 학생과 AI 간의 의사소통 5. 결과 요약 Ⅴ. 논의 및 결론 참고문헌
키워드
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