Earticle

초록

영어

Drawing on Andy Clark’s philosophy of cognition, particularly his theories of embodied and extended cognition, this study aims to interpret the role of AI in AI-supported technological problem-solving learning and to derive educational implications for instructional design and assessment. More specifically, it examines how AI can be connected with learning by doing, a central pedagogical feature of technological problem solving, so that AI-supported activity contributes to learning. The study employs an integrative literature review focusing on Clark’s major works, cognition-related studies, technological problem-solving research, and educational cases involving AI. The findings are as follows. First, in AI-supported technological problem-solving learning, AI couples with the learner’s cognitive activity and functions as part of an extended cognitive system. Outputs jointly generated by the learner and AI are implemented and tested through the learner’s embodied activities, and the results are incorporated back into the extended cognitive system. AI-supported technological problem-solving learning is therefore interpreted as a cyclical process linking extended and embodied cognition. Second, by crossing two dimensions—the extent to which learner execution is linked to environmental feedback and the degree of learner cognitive agency—the study proposes four conceptual modes of learning activity: AI-Led, Extension-Oriented, Execution-Oriented, and Learner-Directed Integration. Third, the study derives educational implications for allocating functions between learners and AI according to learning objectives, maintaining learners’ agency and responsibility, defining teachers’ roles, and assessing AI-supported technological problem solving. It also presents examples of classroom applications. Furthermore, the study argues for distinguishing the performance jointly achieved by a learner–AI system from the individual learner’s development and proposes that this distinction can be examined empirically from a learning-sciences perspective. Future research can develop observable indicators and classification criteria for the four modes and establish their content validity through an expert review. Further studies can investigate how performance achieved within learner–AI systems contributes to individual learner development and draw on learning-sciences perspectives, including agency, to articulate more fully the educational principles and instructional design of AI-supported technological problem-solving learning.

한국어

본 연구의 목적은 Clark의 체화‧확장된 인지 이론을 바탕으로 AI 활용 기술적 문제해결학습에서 AI의 역할을 해석하고, 이를 토대로 교육적 시사점을 도출하는 것에 있다. 즉, 기술적 문제해결학습의 ‘행함’ 이라는 주된 교육 방법을 AI와 연결하고, 그 과정과 결과를 ‘학습’으로 연계하는 것에 대해 고민하였다. 이를 위해 Clark의 주요 저작과 체화‧확장 인지 관련 연구, 기술적 문제해결 및 AI 활용 교육 사례 등의 문헌을 기반으로 통합적 문헌고찰을 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, AI 활용 기술적 문제 해결학습에서 AI는 학습자의 인지 활동과 결합하여 확장된 인지의 일부로 기능한다. 이때, 학습자와 AI가 공동으로 생성한 산출은 학습자의 체화 활동을 통해 수행 ‧ 검증되고, 그 결과는 다시 확장된 인지에 반영된다. 따라서 AI 활용 기술적 문제해결학습은 확장된 인지와 체화된 인지가 순환적으로 연결되는 과정으로 해석되었다. 둘째, 학습자와 AI 역할 관계에 있어서, ‘학습자 실행 연계’와 ‘학습자 인지 주도성’이라는 두 차원을 교차하여 AI 의존, 판단 중심, 수행 중심 및 주도적 통합의 네 가지 개념적 활동 양상을 제안하였다. 셋째, AI 활용 기술적 문제해결에서 주체 간 기능의 분담, 학습자 주도성과 책임 원리, 교수자의 역할 및 평가 방안 등에 대한 교육적 시사점을 도출하고 수업 적용 사례를 제시하였다. 나아가, AI와 학습자가 함께 성취한 수행과 학습자의 성장은 구분하여 진단할 필요가 있음을 논의하고, 이에 관한 분석이 학습과학에 의해 실제적으로 수행될 수 있음을 제시하였다. 후속 연구에서는 AI 활용 기술적 문제해결학습의 네 양상에 대하여 관찰할 수 있는 지표와 판정 기준을 개발하고 전문가 검토를 통해 내용타당도를 확보할 필요가 있다. 또한 학습자–AI의 성과가 학습자의 성장으로 전이되는 경로를 확인하고, 학습과학의 관점에서 이를 분석하여 AI 활용 기술적 문제해결학습의 교육 원리와 설계 방안을 구체화할 필요가 있다.

목차

요약
Ⅰ. 서론
1. 연구의 필요성과 목적
2. 연구 문제
3. 연구 방법
Ⅱ. Andy Clark의 인지철학과 학습
1. 인지의 개념과 주요 과정
2. 체화된 인지 이론
3. 확장된 인지 이론
4. 체화·확장 인지 이론과 학습
Ⅲ. AI 시대 기술적 문제해결학습
1. AI 시대, 학습에 관한 쟁점
2. 기술적 문제해결학습의 과정과 특징
3. AI의 기술적 문제해결학습 지원
Ⅳ. 체화·확장 인지 이론과 AI 활용 기술적 문제해결학습
1. 체화‧확장 인지 관점에서 AI 활용 기술적 문제해결학습
2. AI 활용 기술적 문제해결의 활동 양상
3. AI 활용 기술적 문제해결의 교육적 시사점
Ⅴ. 논의, 결론 및 제언
1. 논의
2. 결론 및 제언
참고문헌

키워드

저자

• 임미가 [ Mika Lim | 서울대학교 ] 교신저자

참고문헌

발행기관

간행물

표지보기 관심저널 등록

• 간행물명

  실과교육연구 [Journal of Korean Practical Arts Education]

• 간기

  계간

• pISSN

  1226-8658

• 수록기간

  1995~2026

• 등재여부

  KCI 등재

• 십진분류

  KDC 374 DDC 375