생성형 AI 활용 초등 실과 발명 수업 설계에서 교실 맥락과 교사의 재구성 역할
The Role of Classroom Context and Teacher Reconstruction in Designing Generative AI–Supported Invention Lessons in Elementary Practical Arts Education
This study examined how in-service elementary school teachers translated classroom context into design conditions when using generative AI to develop invention lessons in Practical Arts education, and how those conditions appeared in AI-generated and teacher-reconstructed lesson plans. Classroom context included students’ experiences and developmental levels, peer and teacher relationships, interactive and affective class characteristics, physical and digital resources, and home and everyday-life conditions. Five teachers enrolled in a graduate school of education added conditions to a shared hypothetical classroom and developed four-session lessons based on the 2022 Revised Practical Arts Curriculum. The analysis, design, and development phases of ADDIE were applied, and ChatGPT GPT-4o was used during design and development. Data were analyzed through qualitative content analysis. The findings showed that teachers’ added contexts fell into three categories: physical and digital instructional environments, interactive and affective characteristics, and home and everyday-life environments. These contexts shaped lesson objectives, activities, roles, time, materials, and assessment. In AI-generated plans, context was reflected mainly in lesson topics and activity ideas, whereas teacher-reconstructed plans incorporated it into concrete elements such as student roles, grouping, interaction, timing, and assessment. Teachers reviewed and revised AI-generated plans based on achievement standards, student characteristics, classroom resources, and feasibility, addressing abstract activities, excessive workloads, unclear roles, and overreliance on digital tools. They also transformed general research, discussion, and presentation tasks into SCAMPER quizzes, rotating idea-sharing, and mock patent review activities. The findings indicate that classroom context is a core form of design knowledge and that teachers are central to critically redesigning AI-generated lesson plans.
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본 연구의 목적은 현직 초등교사가 생성형 인공지능을 활용하여 실과 발명 영역의 수업을 설계할때 교실 맥락을 어떻게 설계조건으로 구성하고, 이를 AI 생성 수업안과 교사 재구성안에 어떻게 반영하는지를 분석하는 데 있다. 여기서 교실 맥락은 학생의 경험과 발달 수준, 또래 및 교사와의 관계, 학급의 상호작용 및 정의적 특성, 물리적·디지털 자원, 가정 및 생활조건 등 수업 설계와 실행에 영향을 미치는 조건을 의미한다. 연구에는 교육대학원 석사과정의 현직 초등교사 5명이 참여하였다. 이들은 공통 가상 교실 맥락에 필요한 조건을 추가하고, 2022 개정 실과 교육과정 발명 영역의 성취기준을 바탕으로 4차시 수업을 개발하였다. ADDIE 모형의 분석, 설계 및 개발 단계를 적용하였으며, 설계와 개발단계에서 ChatGPT의 GPT-4o를 활용하였다. 수집 자료는 질적 내용분석으로 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 교사들이 추가한 교실 맥락은 물리적·디지털 교수환경, 상호작용 및 정의적 특성, 가정 및 생활환경으로 범주화되었으며, 수업목표, 활동, 역할, 시간, 자료 및 평가를 결정하는 설계조건으로 작용하였다. 둘째, AI 생성 수업안에서는 교실 맥락이 주로 수업 소재와 활동 아이디어 수준에서 반영된 반면, 교사 재구성안에서는 학생 역할, 모둠 구성, 상호작용, 활동시간 및 평가 절차와 같은 구체적인 수업 요소로 전환되었다. 셋째, 교사들은 성취기준, 학생의 경험과 발달 수준, 활동 속도, 또래 관계, 교실 자원 및 실행 가능성을 근거로 AI 수업안을 비판적으로 검토하고 수정·재구성하였다. 이를 통해 추상적인 활동과 과도한 활동량, 불명확한 역할 분담 및 디지털 도구 의존을 보완하고, 조사·토의·발표 활동을 CAMPER 퀴즈, 순환형 아이디어 교환 및 모의 특허 심사 활동으로 구체화하였다. 이상의 결과는 생성형 인공지능 활용 수업 설계에서 교실 맥락이 핵심적인 설계 지식이며, 교사는 AI산출물을 교육과정과 교실 맥락에 비추어 재설계하는 주체임을 보여준다.
목차
요약 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 연구의 방법 1. 연구 참여자 2. 연구 설계 3. 수업 개발 조건과 수업 개발 단계 4. 자료 수집 및 분석 Ⅲ. 연구 결과 및 토의 1. 공통 교실 맥락과 교사가 추가한 교실 맥락의 차이 2. 추가 교실 맥락의 AI 생성 수업안 및 교사 재구성안 반영 양상 3. 인공지능 수업안에 대한 교사의 수용과 재구성 4. 종합 토의 5. 연구의 제한점 및 후속 연구 Ⅳ. 결론 및 제언 참고문헌
한국실과교육연구학회 [The Society of Korean Practical Arts Education Research]
설립연도
1989
분야
사회과학>교육학
소개
본 학회는 처음 실과 교과서에 참여한 인사를 중심으로 1989년 실과 교육 연구회로 발족하였다가 1990년에 전국 규모의 회원을 갖고 학회 활동을 본격적으로 시작하였다. 본 학회는 한국의 실과 교육의 학문적 연구 및 현장 교육의 문제를 개선하는데 기여할 목적으로 설립되었고, 현재는 전국의 관련대학의 교수와 현장 교사가 참여하여 실과의 학문적 기초를 마련하는데 기여하고 있고, 현장의 문제해결에도 기여하면서 발전하고 있다.
간행물
간행물명
실과교육연구 [Journal of Korean Practical Arts Education]