ChatGPT 활용경험에 따른 대학생의 역량 변화와 인식차이 연구
Study on Competency Changes and Perception Differences of University Students Based on ChatGPT Utilization Experience
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Abstract
본 연구는 ChatGPT를 활용한 역량기반 교양교과목 수업에서 대학생들의 역량변화와 ChatGPT활용에 대한 인식을 조사하여 AI 활용 교육에 대한 교수방법설계의 기초자료를 제공하기 위해 실시되었다. 연구목적을 달성하기 위하여 충남소재 A대학교에서 운영되는 ‘인간발달과 융합적 사고’ 교과목을 ChatGPT를 활용한 팀기반 활동 수업으로 디자인하고, 2023학년도 2학기에 본 교과목을 수강한 87명의 대학생을 대상으로 역량검사와 인식조사를 실시하였다. 역량변화를 확인하기 위해서 학기 초와 학기 말에 A대학교의 핵심역량 검사를 실시하였으며 ChatGPT 활용에 대한 인식조사는 학기 말에 실시하였다. 수집된 자료는 SPSS 23.0으로 빈도 및 교차분석, 대응표본 t검증을 시행하였으며, 연구결과는 다음과 같다. ChatGPT를 활용한 팀기반 활동 수업을 통해 학생들의 협업역량, 융합역량 및 창의역량이 유의미하게 향상되었다. 특히, 하위역량별로는 협업역량의 공동체 의식과 융합역량의 정보기술활용에서 유의미하게 향상되었고 창의역량의 도전정신과 문제해결력은 모두 유의미하게 향상되었다. 또한 학교에서의 ChatGPT에 대한 학습자의 교육적 요구로는 학습지원 도구로 수업활용, 다양한 AI툴 활용 교육과 연습기회 확대, ChatGPT에 대한 학문적 지식과 내용에 대한 학습요구 등이 제시되었다. 이와 같은 연구결과를 기반으로 ChatGPT활용 수업에 대한 교육적 시사점을 제언하였다. 세부적으로는 학습자의 ChatGPT활용 경험 및 수준을 기반으로 한 팀기반 프로젝트 활동이 되도록 설계 및 지도해야 함을 제언하였다. ChatGPT를 활용하여 얻어진 정보가 학습자에게 유용한 교수역할과 정보로 활용되어 학습자의 역량함양에 기능할 수 있도록 효과적인 프롬프트 작성 교육 및 다양한 AI툴 활용 교육이 증대되어야 함을 제시하였다. 또한 국가 및 교육기관에서 제정한 AI활용 가이드가 수업에 잘 적용되고, 생성형 AI도구를 자유롭게 활용할 수 있도록 교육적 가이드 및 시스템적 지원환경이 마련되어야 함을 제언하였다. 이 연구는 대학 교양 교과목의 팀기반 활동 수업에서 ChatGPT를 활용한 경험적, 실증적 연구로서의 가치를 지닌다.
Trans Abstract
This study was conducted to investigate the changes in competencies of university students and their perceptions of using ChatGPT in competency-based liberal arts courses, aiming to provide foundational data for designing instructional methods for AI-utilized education. To achieve the research objectives, the ‘Human Development and Convergent Thinking’ course offered at A University in Chungnam was redesigned into a team-based activity class using ChatGPT. Competency tests and perception surveys were conducted on 87 students who took this course in the second semester of the 2023 academic year. To verify changes in competencies, A University’s core competency tests were conducted at the beginning and end of the semester, and the perception survey regarding the use of ChatGPT was conducted at the end of the semester. The collected data were analyzed using SPSS 23.0, employing frequency analysis, cross-tabulation analysis, and paired sample t-tests. The research results are as follows: Through the team-based activity class utilizing ChatGPT, students’ collaboration competency, convergence competency, and creativity competency significantly improved. Specifically, sub-competencies such as a sense of community in collaboration competency and the use of information technology in convergence competency showed significant improvements. Additionally, both the spirit of challenge and problem-solving skills in creativity competency significantly improved. For those with little to no prior experience with ChatGPT or those who had used it only a few times, significant differences were observed in the sense of community in collaboration competency and integrated thinking in convergence competency. Regarding the educational demands for ChatGPT in schools, students highlighted the need for its use as a learning support tool, for expanded opportunities regarding education and practice with various AI tools, and for learning academic knowledge and content about ChatGPT. Based on these research findings, educational implications for ChatGPT-utilized classes were suggested. Specifically, this study recommends that instructors should design and guide team-based project activities based on learners’ experiences and levels of ChatGPT utilization. It also suggested that effective prompt-writing education and increased training on various AI tools are necessary to ensure that information obtained using ChatGPT is beneficial for learners and contributes to their competency development. Furthermore, this study suggests that educational guidelines and systemic support environments be established so that AI utilization guidelines set by national and educational institutions are well applied in classes, allowing the free use of generative AI tools. This study holds empirical and evidential value as it explores the use of ChatGPT in team-based activity classes within university liberal arts courses.
1. 서론
급속도로 발전하는 인공지능의 변화는 경제, 산업, 과학, 의료 등 거의 모든 측면에서 혁신적 변화를 이끌고 있으며 2022년 11월 ChatGPT 등장이후 생성형 AI활용은 그야말로 뜨거운 이슈에 해당한다고 하겠다. 대학은 변화하는 시대에 적응하고 새로운 미래를 이끄는 인재를 양성하는 기관으로 이러한 시대적 변화는 교육의 변화를 재촉하게 된다.
인공지능의 활용을 통해 나타날 교육적 영향에 대해서는 긍정적인 기대와 부정적인 우려가 함께 공존하고 있다. 우선 인공지능을 통해 교육 및 학습경험을 향상시키는 긍정적 영향력에 대한 기대가 있는 반면, 인공지능을 통해 자동 생성된 텍스트의 부정확성에 대한 우려, 윤리적 쟁점 및 부정적 영향, 활용측면에서의 한계 등 유의할 사항도 많다는 주장이 있다(강동훈, 2023; 손태권, 2023; Farrokhnia et al., 2023; Zhai, 2022). 일부 정부와 교육 기관은 표절, 허위정보, 도덕적 해이, 부정행위에 대한 우려 등으로 챗봇을 포함한 생성형 AI 도구의 사용을 금지하고 있으며 ChatGPT에 대한 엑세스 자체를 금지하기도 하였다(Elsen-Rooney, 2023; Jaeger, 2023; Lim et al., 2023; Nolan, 2023). 이러한 ChatGPT활용의 제한과 더불어 시대변화를 무시할 수 없는 나라 및 기관들은 ChatGPT활용에 대한 법과 규정을 제정하는 등 다양한 시도들이 이루어지고 있다(김지일, 2023).
유럽연합(EU)은 세계 최초로 마련한 ‘인공지능 법안(AI Act)’을 승인하였고, 해당 법안은 고위험 인공지능에 대한 위험관리 등의 의무를 부과하고, 위반할 경우 전 세계 매출의 최대 7%에 해당하는 과징금을 부과하는 내용을 담고 있다(한겨레신문, 2024.3.). 해외 주요국이 마련한 연구개발 활동 관련 AI 활용 가이드라인으로는 NIH (National Institutes of Health, 미국국립보건원, 2023.6.)와 NSF(National Science Foundation, 미국국립과학재단, 2023.12.) 등 미국 기관과 ARC(Australian Research Council, 호주 연구위원회, 2023.7.), DFG(Deutsche Forschungsgemeinschaft, 독일 연구협회, 2023.9.) 등이 있다. 이들은 공통적으로 과제평가시 생성형 AI 활용을 금지하는 한편 제안서 작성에 생성형 AI를 활용할 경우에는 이를 명시하는 것과 관련하여 기관별로 조금씩 차이가 있다(한국연구재단, 2024).
국내에서는 국가정보원과 국가보안기술연구소의 ‘챗GPT 등 생성형 AI 활용 보안 가이드라인’, 교육부의 ‘교육분야 인공지능 윤리원칙’, 서울특별시교육청의 ‘학교급별 생성형 AI활용 지침’, 인천광역시교육청의 ‘ChatGPT 이해와 교수학습 가이드’, 충남교육청의 ‘ChatGPT 활용 도움자료’등을 볼 수 있다. 대학의 경우, 고려대, 국민대, 성균관대, 세종대, 이화여대, 중앙대, 카톨릭대 등 많은 대학들이 대학교육에서의 올바른 ChatGPT 활용 방향을 제시하고자 가이드라인을 제정하고 있다. 대학의 가이드라인은 주로 ChatGPT에 대한 기본적인 내용, AI 활용 방향, AI 활용 윤리지침, 교수자-학습자에 대한 기본 활용 가이드라인 등을 내용으로 하고 있다.
교육은 국가⋅사회⋅개인⋅학교내외로부터 제기되는 압력 등을 통해 변화를 지속하게 된다(이종승, 2009). 인공지능의 급속한 발전은 이러한 국가⋅사회⋅개인 및 교육기관의 변화를 더욱 압박하고 있고 이에 따라 미래형 인재상과 함양되어야 할 역량에 대한 요구도 변화되고 있다. 세계경제포럼은 미래사회를 위한 3대 역량으로 창의성, 복잡한 문제해결 능력, 비판적 사고능력을 제시하였으며, 고등교육 미래비전 2040보고서는 창의⋅융합형 인재를 미래사회 인재상으로 제시하였다(유현숙 외, 2011; 임유진 외, 2019; 허영주, 박은숙, 2021).
인공지능의 급속한 발전에 따른 교육내용의 변화로는 최근 교육부에서 2025년부터 적용될 2022년 개정 교육과정을 통해‘인공지능 교육’을 도입하고, 교육내용으로 프로그래밍, 인공지능 기초원리, 인공지능 활용, 인공지능 윤리를 발표한 사례를 들 수 있다(교육부, 2020). 즉, 범용기술로 자리 잡아가고 있는 인공지능을 이해하고 응용할 수 있도록 의무교육과정에서부터 AI 확산 정책을 추진하고 있다(박윤수, 이유미, 2021).
이러한 교육변화의 압력을 통해 대학의 교육연구는 가속화되고 있으나 교수자들은 이러한 급진적 기술발달과 교육변화에 대한 요구를 교육현장 특히 수업현장에 어떻게 적용해야하는지 그 가이드를 받아보기 힘든 상황이다. 역량기반 교육과정 도입에 따라 수업과 역량의 연계부터 익숙하지 않았던 교수자들은 창의⋅융합인재양성 교육의 요구에 따라 학과 및 전공과의 융합이나 교수방법 변화를 통한 미래사회 인재 양성을 위해 고군분투하며 실험적 변화 노력을 시도하고 있는 현실이다. 코로나 펜데믹으로 인해 비대면 수업을 위한 ZOOM사용 및 영상콘텐츠 개발의 큰 변화를 겪었으며 이제는 인공지능의 급진적 발전과 변화요구 앞에서 자칫 교육의 주도권과 활용적 효능감마저 상실한 채 주춤거릴 우려가 크다고 하겠다.
본 연구는 역량기반 교육과정에서 ChatGPT활용이 학생들의 역량변화에 어떤 영향이 있으며 ChatGPT활용에 대한 학습자의 인식은 어떠한지를 알아보고 AI를 활용한 교수설계의 기초자료를 제공하고자 시행되었다. 본 연구 결과를 통해 시대변화에 따른 교수방법 및 신도구 활용의 교육효과를 확인하여 ChatGPT활용에 대한 다소의 교육적 제안을 하고자 한다.
2. 관련연구 / 이론적 배경
2.1. ChatGPT 특징
생성형 인공지능(generative artificial intelligence) 또는 생성형 AI(generative AI)는 프롬프트에 대응하여 텍스트, 이미지, 기타 미디어를 생성할 수 있는 인공지능(AI) 시스템이다(위키백과, 2024). 국가정보원의 ChatGPT 가이드라인에서는 생성형 인공지능 기술을”인공지능 기술의 한 종류로서 이미지, 비디오, 오디오, 텍스트 등을 포함한 대량의 데이터를 학습하여 사람과 유사한 방식으로 문맥과 의미를 이해하고 새로운 데이터를 자동으로 생성해 주는 기술”이라고 설명한다(국가정보원, 2023).
생성형 AI는 입력 트레이닝 데이터의 패턴과 구조에 대해 학습한 후, 유사 특징이 있는 새로운 데이터를 만들어 내는 것으로, 명령어를 통해 사용자의 의도를 스스로 이해하고 원하는 작업을 자동으로 수행하여 새로운 컨텐츠를 만들어 내는 인공지능 기술 중 하나라고 하겠다(김은희, 정영욱, 2023; 이용환, 2023). 일반적으로 검색엔진을 통한 정보탐색은 검색어를 입력하여 필요한 정보를 수집해 가는 방식인 반면, 대화형 인공지능은 일상대화를 하듯이 문장으로 질문하는 대화방식 입력을 주로 사용한다. ChatGPT는 다양한 생성형 인공지능 중 하나로서 이름에서 유추할 수 있듯이, 챗봇(chatbot)처럼 소통하는 ‘대화형 인공지능(conversation AI)’이다. 또한 ‘생성하는(Generative)’, ‘미리 학습된(Pre-trained)’, ‘변환기(Transformer)’의 머리글자 GPT에서 알 수 있듯이 ‘생성형 사전 학습 변환기’ 즉 ‘생성형 인공지능’으로 불리고 있다(강동훈, 2023, p. 472). 이렇듯 대량의 데이터를 학습한 상황에서 프롬프트를 통해 사용자의 의도를 파악하고 새로운 컨텐츠를 생성해 내는 ‘생성형 인공지능’, ‘대화형 인공지능’이 ChatGPT의 주요 기능과 특징이라 하겠다.
이러한 특징을 확인하기 위해서 ChatGPT 3.5를 통해 ChatGPT의 특징과 한계점을 물어보았다. 프롬프트는 “ChatGPT의 특징과 한계점에 대해 알려줘”를 입력하였다. ChatGPT의 생성답변은 [그림 1]과 같다.
![[그림 1]](/upload//thumbnails/kjge-2024-18-4-35-gf1.jpg)
ChatGPT의 특징과 한계점
ChatGPT가 응답한 ChatGPT의 특징으로는 다양한 언어 이해 및 생성 능력, 넓은 범위의 지식, 문맥이해, 창의적인 텍스트 생성, 다양한 응용 분야를 제시하고 있으며, ChatGPT의 한계점으로는 업데이트 한계, 정확성 문제, 창의성 제한, 감정 및 윤리적 이해 부족, 사용자 의도 파악 어려움, 안전 및 보안 문제를 제시하고 있다. ChatGPT는 이러한 ChatGPT의 특징과 한계를 제시함과 동시에 ChatGPT 활용에 대한 주의점을 제시하였다. 즉, 사용자는 ChatGPT의 특징과 한계를 이해하고 비판적 접근과 검증을 통해 적절히 활용할 것을 권하는 등 2023년까지의 입력된 대량의 정보를 바탕으로 질문자의 의도를 파악하여 주제에 맞는 새로운 답변을 만들어 내었다. 사용자는 ChatGPT의 답변에 추가적인 질문을 통해 원하는 내용과 답변을 확장해 갈 수 있다.
2.2. 교육과 ChatGPT 활용 선행연구
교육의 3요소로 교사, 학생, 교육내용을 들고 있는데 인공지능의 발전은 교사를 대체하고 교육내용의 전달방식이나 학습방식을 변화시킬 수 있는 다양한 혁신교수법의 연구개발을 가속화시키고 있다고 하겠다. ChatGPT와 교육과의 연관성을 가진 선행연구들은 교육심리적 관점에서의 ChatGPT활용 교육연구, ChatGPT 활용에 관한 인식연구, ChatGPT 관련 교양 및 대학교육, 교과목에 ChatGPT를 활용한 실증연구 등을 살펴볼 수 있다.
먼저 교수학습에서 ChatGPT 활용에 대해 교육심리적 관점에서 접근한 학자들의 주장과 연구를 살펴보면, 김지일(2023, p. 100)은 Vygotsky의 대표이론인 ZPD(zone of proximal development)에서 어른의 개념은 “더 많이 아는 타인(More Knowledgeable Other; 이하 MKO)”으로 확장되고, 최근의 추세로 볼 때, MKO는 그 의미를 넓게 해석하여 책, 저널, 비디오, 컴퓨터, 인터넷 또는 ChatGPT와 같은 문화적 도구일 수 있고 반드시 사람이 아닐 수도 있다고 하였다. Vygotsky의 비계설정 이론에서 비계에 해당하는 힌트나 예시 등을 제시하거나 학습자의 개별화된 학습 방안을 지원하는 보조교사 역할로서 인공지능의 활용이 가능하며 또한 그 효과성이 여러 연구를 통해 입증되고 있다(Beal et al., 2010; Dwivedi et al., 2018; Pardos & Bhandari, 2023). Zhai(2022)는 ChatGPT를 사용하여 ‘교육을 위한 인공지능’이라는 제목의 학술 논문을 작성하는 파일럿 프로젝트를 통해 ChatGPT와 같은 AI 도구는 학습 목표, 학습 활동, 평가 및 평가 방법에 변화를 일으켜 교육을 변화시킬 잠재력을 가지고 있다고 하였다. 이러한 변화를 긍정적으로 활용하려면, 교육은 일반 기술보다는 학생들의 창의성과 비판적 사고를 함양하는 데 중점을 두고, AI 관련 학습과제를 설계하며, 인간의 고유한 능력을 평가할 수 있는 새로운 평가 형식의 개발이 필요하다고 하였다. 이렇듯 ChatGPT는 교사가 수행하던 복잡한 교수 작업 수행 능력을 보여주었을 뿐만 아니라, 교사의 역할을 보조하는 비계설정 기능 제공의 인공지능 튜터로서도 다양하게 활용되고 있다(안도연, 손태권, 이광호, 2023; Zhai, 2022; Pardos & Bhandari, 2023).
수학교과목에서 ChatGPT를 활용한 실증적 선행연구를 살펴보면, 손태권(2023)은 분수문제에 대한 학생산출물과 예비교사 담화 자료 사례를 ChatGPT를 통해 분석하고 수학교육전문가의 분석 결과와 비교한 연구를 통해, 수학교육에서 ChatGPT의 활용가능성을 도출하였다. 학생 자료에 대한 ChatGPT 분석 결과는 수학교육전문가의 분석 결과와 유사하였고, 예비교사 자료는 ChatGPT의 분석결과와 수학교육전문가의 분석 결과간에 유사점과 차이점이 함께 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 ChatGPT는 수학교육에서 학생의 사고와 교사의 관행을 분석할 수 있는 도구로 활용가능성이 있으나 효과적인 사용을 위해 수학적 이론의 출처와 용어사용, 응답정보에 대한 충분한 검토가 필요함을 언급하였다. 안도연, 손태권, 이광호(2023)는 ChatGPT가 초등학생의 수학 논리 문제해결 능력에 미치는 영향을 평가하였다. ChatGPT가 제공한 힌트는 논리적으로 정확하고 초등학생들의 수리 논리 문제 해결에 효과가 있으며, 학습자의 오류와 응답 수준에 따라 ChatGPT가 제공하는 힌트의 수준은 차이가 나타나 교사와 인공지능 모델이 상호보완적으로 협력하여 학생들의 학습을 지원하는 방안을 모색하는데에 기여할 수 있을 것을 주장하였다. Beal et al.(2010)은 산술과 분수 학습을 위한 웹 기반 지능형 튜터링 시스템(ITS)의 평가를 위해 중학생을 대상으로 세 가지 연구를 수행한 결과, ITS가 수학문제해결 능력을 향상시키는 데 효과적이며, 특히, 초기 수학 능력이 약한 학생들이 ITS를 자주 사용하고 멀티미디어 도움말 자원을 활용할 때 큰 학습 효과가 있다고 하였다. 수학교과는 학생들이 배워야할 수학적 개념이 위계적이고 구조화되어 있다는 점에서 AI를 적용하기에 적합한 교과로 여러 연구자들은 수학교육에서의 AI 활용 가능성을 다양한 관점에서 탐색하고 있다(손태권, 2023; Holme et al., 2019).
영어교과에서 AI 활용에 대한 실증적 연구를 살펴보면, 신동광(2023)은 문항 출제 연수 프로그램에 참가한 10명의 중등 영어 교사를 대상으로 수능 영어 읽기 문항의 출제 연수과정 중에 학습한 다양한 AI 도구의 활용 사례를 분석하였다. AI 도구를 활용하여 개발한 문항 출제의 효율성이나 만족도 면에서는 출제 연수에 참가한 교사들 모두 기대 이상이었다는 반응이었다. 문항 출제에 AI 도구를 본격적으로 도입할 경우 동일한 지문 및 문항생성 알고리즘을 적용함으로써 평가의 타당성과 신뢰성 면에서 일정 수준을 유지할 수 있다는 점, AI 도구의 활용은 평가 전문성의 대중화는 물론 출제 시간과 비용의 효율성 면에 획기적인 개선을 가져올 것이라는 기대, 개별 맞춤식 평가와 즉각적인 피드백까지 가능하여 교수학습 선순환 효과에 대한 기대가 나타났다. 신동광, 정혜경, 이용상(2023)은 27명의 교육 전문가를 대상으로 챗봇 AI(Cleverbot, Kuki, ChatGPT)를 콘텐츠 기반 영어 학습 및 교육 도구로 사용하는 가능성에 대해 조사하였다. 연구결과, ChatGPT가 정보 제공 및 언어 능력에서 상대적으로 우수한 성능을 보이지만, 사회적 기술과 도덕적 판단에서는 낮은 평가를 받았다. 따라서 ChatGPT는 문제 해결 활동을 통해 정보를 제공하고 학습 및 교육 자료를 생성할 수 있는 능력을 활용하여 콘텐츠 기반 영어 학습 및 교육에 매우 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, ChatGPT는 학습자들에게 자기주도 학습 도구로, 교사들에게는 교육 보조 도구로 활용될 것으로 기대하였다.
국어교육에 대한 생성형 인공지능의 영향과 대응에 대한 연구를 살펴보면, 강동훈(2023)은 ChatGPT 기능 고도화가 국어교육에 미칠 영향으로 ‘쓰기 교육 전반에 관한 도전’, ‘쓰기 윤리 문제의 심화’, ‘거짓 정보의 확산’ 등을 거론하며 이에 대한 대응 방안으로는 ‘쓰기 교육의 본질 재정립’, ‘인공지능 활용 글쓰기의 윤리 원칙 마련 및 쓰기 윤리 교육 강화’, ‘비판적 읽기 지도를 통한 비판적 문식성 교육 강화’의 필요성을 제시하며 긍정적 활용과 도구적 활용의 이점에 주목할 필요성을 제안하였다. 오규설(2023)은 생성형 인공지능이 국어교육에 미치는 영향으로 ‘저자 개념의 변화’에 따른 저작권 문제와 인공 텍스트의 검증 문제 및 표절문제, 그리고 ‘평가에 미치는 영향’으로 평가의 타당도문제, ‘자동 채점 가능성’의 한계를 거론하였다. 생성형 인공지능에 대한 국어교육의 대응 방안으로는 ‘리터러시의 재개념화: 기계 기반 문식성의 도입’, ‘국어과 평가에 활용’ 및 ‘국어교육의 GAI 활용 기초 연구 방향’을 제시하였다.
대학 글쓰기 교과에 대한 연구를 살펴보면, 오선경(2023)은 대학 교양 글쓰기에서 ChatGPT를 활용한 사례를 분석하였다. ChatGPT를 활용한 글쓰기 수행 결과물을 통해 본문 및 각주의 인용 형식, 프롬프트 질문, 출처 검증, 답변 고쳐쓰기 등의 문제점을 발견하고 출처의 정보들을 비교, 대조, 판단 및 종합하는 보강 능력에 대한 교육 강화와 ChatGPT 활용에 대한 명확하고 구체적인 가이드라인과 윤리 기준이 제공되어야 함을 강조하였다. ChatGPT사용경험에 따른 학습자들은 글쓰기 시간 절약, 글쓰기 과정의 효율성 등으로 ChatGPT활용을 긍정적으로 인식하고 있었으며, 아이디어 생성과 정보 수집 목적으로 ChatGPT를 가장 많이 활용하는 것으로 나타났다. 노대원, 홍미선(2023)은 ChatGPT 글쓰기 표절 대응과 교육적 활용 전략을 제시하였다. ChatGPT 시대의 교육 설계 전략으로 학습 관점을 전환하는 교육 설계(학습의 주체성을 강조하는 학습의 관점 변환), 학습 경험을 촉진하는 교육 설계(참여경험, 사고경험, 성찰경험 등), 사고력을 촉진하는 교육설계(비판적 사고능력에 대한 교수 전략, 성찰적 사고과정)의 필요성을 강조하였다.
ChatGPT 활용에 대한 인식연구로 대학생을 대상으로 한 연구와 교사들을 대상으로 한 연구가 있다. 김윤나(2023)는 유아교사 101명을 대상으로 ChatGPT 활용 현황과 인식에 대해 연구하였다. 연구결과, 유아교사들은 일상과 유아교육현장에서 ChatGPT사용경험이 적었으며, ‘놀이 지원방안 제안’으로의 교육활용 및 학급운영에 ChatGPT를 활용하고자 하는 긍정적 활용의향이 나타났다. 또한, ChatGPT에 대체되지 않는 유아교사의 공감과 정서적 나눔의 장점 등에 대한 유아교사의 인식을 확인하여 교사연수 및 전문학습 공동체 나눔을 제안하였다. 홍수빈, 한형종(2023)은 초등교사 143명을 대상으로 ChatGPT의 교육적 활용에 대한 인식과 교육요구도를 연구하였다. 연구 결과, ChatGPT 사용경험은 높은 반면 교육적 활용 경험은 다소 낮게 나타났다. ChatGPT 활용에 대한 긍정적 인식으로는 교육에서 인공지능의 맞춤형 학습안내자 역할 수행 등으로 나타났고, 부정적 인식으로는 교사의 인공지능 역량 및 업무 부담, 개인정보 유출 등 각종 범죄 노출 가능성, 제공된 정보의 부정확성 등으로 나타났다. 요구도 분석 결과 인공지능 윤리, 교육적 활용 방법, 수업 환경 구축, 교육적 활용에 대한 기술적 지원을 우선적으로 고려할 필요가 있음을 확인하였다. 연구결과를 바탕으로 초등교사를 위한 연수 프로그램이 개발될 필요성을 제안하였다.
이금란(2023)은 K대학 학생 33명을 대상으로 ChatGPT활용 수업을 통해 대학생의 생성형 AI에 대한 인식과 자기주도학습 역량에 변화가 있는가를 연구한 결과, 사전에는 인공지능의 안정성이나 효과성에 관한 확인이 필요하므로 상황을 지켜보고 적용해야 한다는 의견이 지배적이었으나, 사후에는 시대적 흐름과 변화에 대응하기 위해 적극적으로 활용해야 한다는 주장이 증가하여 학습자의 인식이 긍정적으로 변화한 반면, 학습자의 자기주도학습 역량에는 유의미한 변화가 나타나지 않았다. 이용환(2023)은 169명의 대학생을 대상으로 ChatGPT에 대한 인식을 조사한 결과, 75%이상의 대학생이 ChatGPT에 대해 알고 있으며 이중 53%이상이 직접 사용한 경험을 나타내었다. 사용목적으로는 교육과 학습, 호기심, 특정정보수집의 순으로 나타났으며, 65%이상이 사용만족도를 나타내었다. ChatGPT의 장점으로는 신속한 정보제공이 가장 큰 장점으로 나타났다.
ChatGPT활용 교육에 대한 교양 및 대학교육에 제안이 되는 선행연구로, 윤옥한(2023)은 Chat GPT 등장과 교양교육의 방향 탐색 연구에서 Chat GPT 등장으로 인한 대학 교양교육의 방향을 소프트 스킬 교육 강화, 인간의 정체성 확립을 위해 과학철학 교육 강화, 교양교육에서 융복합 교육 강화, 교양교육에서 윤리 및 사회적 책임 강조 교육, Chat GPT 등장 시대에 교양교육에서 바람직한 교수학습 방법 혁신의 5가지로 제시하였다. 특히, Chat GPT 등장 시대에 교양교육에서 바람직한 교수 및 학습 방법으로는 프로젝트 기반 학습, 온라인 및 혼합 학습, 플립러닝, 경험적 학습의 필요성을 제시하였다. 박윤수, 이유미(2021)는 KOCW에 공개된 20개 AI관련 강좌 분류를 바탕으로 인문학적 소양과 함께 인공지능을 체험할 수 있는 대학생 AI리터러시 교양 교육 모델을 제안하였다. 이들이 제안하는 AI 리터러시 교육모델은 AI 전문가가 아니더라도 SW역량을 바탕으로 인공지능 알고리즘과 그 응용을 체험할 수 있도록 전반부는 AI와 관련된 이론 전반과 인공지능⋅인문학적 소양을 갖출 수 있도록 구성하고 후반부는 AI 학습용 데이터 생성실습, 다양한 AI 응용실습 등 체험 중심의 AI 교육 콘텐츠로 구성하였다. 김성희(2023)는 200여명의 대학생을 대상으로 ChatGPT에 대한 의인화 지각이 서비스 지속 사용 의도에 미치는 영향을 인지적 혜택과 인지된 위험 및 AI리터러시의 매개효과 등을 통해 확인한 결과, 인공지능에 대한 의인화 지각이 인지된 혜택의 매개효과를 통해 ChatGPT 지속 사용 의도에 영향을 미치며, AI 리터러시에 의한 조절된 매개효과도 확인함으로써 AI 리터러시는 개인적 차원 뿐 아니라 사회적 차원에서도 중요시하여야 할 역량 교육임을 시사하였다.
지상훈(2023)은 직업별 업무의 특성과 ChatGPT가 활용될 수 있는 직업 및 영역을 탐색적으로 조사⋅분석하여 ChatGPT의 도움을 받을 수 있는 직업의 높은 비율과 신규 대졸자의 상당수가 ChatGPT를 많이 활용할 직업에 진입함을 확인하여 대학에서도 ChatGPT 등 관련 기술의 활용 방안에 대해 적극 검토하고 교육할 필요가 있다고 주장하였다.
이상의 선행연구들은 시대적 흐름에 따른 ChatGPT의 교육적 활용에 대해 긍정적으로 대응하고 준비하여 교육에서의 효율적인 활용을 고려해야 함을 공통적으로 주장하고 있다고 하겠다.
3. 연구내용 및 방법
3.1. 연구대상
본 연구는 2023학년도 2학기에 충남에 소재한 A대학교의 ‘인간발달과 융합적 사고’ 교양교과목 수강생을 대상으로 실시하였다. 본 수업을 수강한 97명의 학생 중 사전-사후 역량검사와 ChatGPT인식조사에 응답한 87명의 데이터를 분석하였다. 연구대상자 87명의 일반적 특성은 <표 1>과 같다.
연구대상자의 일반적 특성
3.2. 교수학습 계획 및 운영 내용(연구내용)
본 연구는 팀 기반 수업에서 ChatGPT 활용이 학생들의 역량변화에 어떤 영향이 있으며 ChatGPT 활용에 대한 학습자의 인식이 어떠한지를 확인하여 AI를 활용한 교수방법설계의 시사점을 제공하고자 기획되었다. 이를 위하여 매 학기별로 운영되어 온 ‘인간발달과 융합적 사고’ 교양교과목을 인간발달단계의 이론과 특징에 대한 교수강의와 인간발달단계별 사회적 이슈를 선정하여 ChatGPT를 활용해 문제 해결안을 도출하는 팀 활동 수업으로 설계하였다. 조별활동은 7주간 진행되었고 조별발표를 통해 결과물을 공유하였다.
3.2.1. 수업설계
ChatGPT 활용을 위한 수업설계는 <표 2>와 같이 분석-설계-개발-실행-평가의 단계별로 구성하였다. 분석단계에서는 학습자들의 교과목 내용에 대한 이해도 확인을 위해 인간발달에 대한 선수과목 수강내역을 확인하였으며, 조별활동을 위한 팀 구성을 위해 ChatGPT 사용경험 유무를 파악하였다. 수업설계 단계에서는 학생들의 선수학습 정도와 ChatGPT 사용경험을 고려하여 수업계획서 수정 및 조별활동 프로젝트를 계획하였으며, 연구목적을 달성하기 위해 역량검사지와 ChatGPT 설문지 등을 구성하였다. 개발단계에서는 주차별 수업자료(PPT)와 학습자료를 개발하고 ChatGPT 사용경험과 전공을 고려하여 조별활동을 위한 조편성을 실시하였다. 수업실행은 인간발달 단계별 이론과 특징에 대한 교수자 강의 진행과 7주 동안의 조별활동 및 발표를 실시하였다. 평가 단계에서는 조별활동에 대한 평가와 역량평가 및 ChatGPT인식조사를 시행하였다.
ChatGPT활용을 위한 팀 기반 활동 수업설계
3.2.2. 조별활동
ChatGPT 활용을 통한 조별활동의 교육목표는 <표 3>에 제시된 바와 같이 인간발달단계별 사회적 이슈를 탐색하고, ChatGPT를 활용하여 사회적 이슈에 대한 문제해결 및 제안점을 도출하는 훈련을 통해 대학 인재상에 부합하는 핵심역량을 증진시키는데 있다. ChatGPT를 활용한 조별활동 수행절차는 [그림 2]와 같이 관심있는 인간발달 단계를 선정하고, 인간발달단계의 특징을 파악한 후, 해당 인간발달단계에서의 다양한 사회적 이슈 중 관심이슈를 선정하고, ChatGPT와의 질의응답을 통해 사회적 이슈에 대한 문제해결 방안을 도출하는 것이다. 이러한 문제해결을 위하여 ChatGPT를 활용한 정보탐색, 해결방안에 대한 의견을 묻고 구체화하기 등 조원간의 협의를 통해 자유롭게 ChatGPT를 활용하도록 하였다. 학생들은 선정된 사회적 이슈에 따라 궁금한 내용 또는 추가적인 정보확보를 위해 ChatGPT에 프롬프트를 제시하고 답변 내용을 토대도 문제해결 방안을 구체화하였다. ChatGPT활용방법은 유경험자가 팀내에서 또래교사로 활동하여 ChatGPT 가입 및 활용법을 공유하도록 하였으며, ChatGPT에 대한 이론교육이 아닌 과제수행을 위한 학습도구로 활용하였다. 조별활동에서는 무료서비스가 가능한 ChatGPT 3.5를 사용하였으며, ChatGPT활용에 있어서 대학에서 규정하고 있는 “NSU 생성형 AI활용 원칙”(남서울대학교 홈페이지, 2023. 5.)을 준수하도록 하였다. A대학교의 “NSU 생성형 AI활용 원칙”은 목적, 공통원칙, 교수자 권고사항, 학습자 권고사항으로 구성되어 있으며, 공통원칙으로는 윤리성 준수, 적극적 참여, 투명성 확보, 책임감 있는 사용을 명시하고 있고, 학습자 권고사항으로는 생성형 AI의 윤리적 활용, 활용 과정에서 한계 및 오남용 등에 대한 내용 숙지, 교수자 의견 동참 및 사용책임 등에 대한 내용 제시를 통해 대학차원에서의 생성형 AI활용에 대한 윤리적 활동 가이드를 제시하고 있다.
조별활동 운영 개요
![[그림 2]](/upload//thumbnails/kjge-2024-18-4-35-gf2.jpg)
조별활동 수행 절차
3.3. 연구도구
3.3.1. 핵심역량 검사도구
A대학교는 5대 핵심역량과 10개 하위역량으로 핵심역량을 구성하고 핵심역량 함양을 위해 모든 교양교과목의 목표를 핵심역량과 연계시키고 있다. 핵심역량과 하위역량의 정의는 <표 4>와 같다.
A대학의 5대 핵심역량정의
ChatGPT활용을 통한 역량기반 교양교과목의 역량변화를 확인하기 위해 A대학교의 핵심역량 검사도구를 활용하였다. A대학교의 핵심역량 검사도구는 소통역량, 협업역량, 융합역량, 창의역량, 글로컬역량의 5개 영역별로 6문항씩 총 30문항으로 구성되어 있다. 척도는 5점 리커트척도로 구성되어 있으며 Crombach’ α는 .956이다. A대학의 5대 핵심역량별 Crombach’ 값은 <표 5>와 같다. 5대 핵심역량중에서 ChatGPT활용을 통한 팀활동의 수업방법을 고려하여 소통역량, 협업역량, 융합역량, 창의역량의 변화를 확인하기 위한 4개 영역 24문항을 사용하였으며 ‘보통이다’의 집중응답 경향을 예방하기 위해 4점 리커트척도로 구성하였다.
A대학의 5대 핵심역량 검사도구의 Crombach’ α값
3.4. 설문방식과 분석방법
팀 기반 수업에서 ChatGPT 활용이 학생들의 역량변화에 어떤 영향이 있는지를 확인하기 위하여 2주차에 핵심역량 사전검사를 실시하고 15주차에 핵심역량 사후검사를 실시하였다. 또한 ChatGPT 활용에 대한 학습자의 인식이 어떠한지를 확인하기 위해 15주차에 ChatGPT활용에 대한 인식 조사 설문을 실시하였다. 2주차에 실시된 핵심역량 사전검사의 설문소요시간은 4분~6분정도 소요되었으며, 15주차에 실시된 핵심역량 사후검사와 인식조사 설문은 15분~20분정도 소요되었다.
본 연구의 통계 자료 분석은 Window용 SPSS 23.0을 활용하였다. 응답자의 일반적 특성 파악을 위해 빈도분석을 실시하였고, 팀기반 활동 수업에 참여한 수강생들의 핵심역량 변화도를 측정하기 위해 대응표본 t검정을 실시하였다. 또한, ChatGPT 활용에 대한 인식의 자료분석은 기초통계분석 및 다중응답분석, 빈도분석, 교차분석 등을 실시하였다.
4. 연구결과
4.1. ChatGPT활용 팀기반 활동 수업에서의 핵심역량 변화 정도
ChatGPT를 활용한 조별활동 교양교과목 수업에서 역량함양의 효과성을 검증하기 위해 사전-사후 검사를 분석한 결과는 <표 7>과 같다. 사전-사후 핵심역량 분석 결과, 협업역량, 융합역량, 창의역량이 유의미하게 향상되었음을 알 수 있다.
핵심역량 사전-사후 평균 비교
또한, 수강생 특성별로 역량이 얼마만큼 변화했는지를 파악한 결과는 <표 8>과 같다. 활용경험에 따른 역량변화를 살펴보면, ChatGPT 사용경험이 적은 집단(무경험 또는 한두번 사용)과 많은 집단(검색시 또는 수시로 사용) 모두 융합역량과 창의역량이 유의미하게 향상되어 ChatGPT 활용 팀 기반 수업이 학습자의 융합역량과 창의역량 함양에 기여하고 있음을 알 수 있다. 반면, 협업역량에서는 사용경험이 적은 집단(무경험 또는 한두번 사용)이 유의미하게 향상되어 ChatGPT를 활용한 팀기반 수업을 설계하는데 있어 학습자의 ChatGPT 활용 경험 및 수준이 팀 기반 활동 수업설계에 장애가 되지 않음을 알 수 있다. 계열별로는 보건계열이 소통, 협업, 창의, 융합역량에서 유의미하게 향상되었으며, 창의역량의 경우 보건계열 뿐만아니라 공학계열과 복지계열도 유의미하게 향상되었다. 반면, 예술계열과 상경계열은 소통, 협업, 창의, 융합 모든 역량에서 대체로 역량향상이 나타나고 있으나 유의미한 변화는 아니다. 학년별로는 창의역량에서 1,2학년이 유의미하게 향상되었고, 융합역량은 2학년, 협업역량은 3학년이 유의미하게 향상되었다.
수강생 특성별 핵심역량 사전-사후 평균 비교
하위역량별로는 <표 9>와 같이, 협업역량의 공동체의식, 융합역량의 정보기술활용이 유의미하게 향상되었으며, 창의역량의 하위역량은 도전정신과 문제해결력 모두 유의미하게 향상되었음을 알 수 있다.
하위역량 사전-사후 평균 비교
소통역량의 경우, 전체적으로는 유의미한 평점 변화가 나타나지 않았으나, <표 10>과 같이 보건계열이 ‘경청과 표현’ 및 ‘공감’ 역량에서 유의미하게 향상되었다. ChatGPT를 활용한 팀 기반 학습활동을 설계할 때 조원간의 활발한 소통이 이루어지도록 활동점검 및 격려 등의 전략들을 강구할 수 있을 것이다.
수강생 특성별 소통_하위역량 사전-사후 평균 비교
수강생 특성별로 협업역량의 하위역량이 얼마만큼 변화했는지를 파악한 결과는 <표 11>과 같다. 협업역량은 주로 ‘공동체의식’에서 수강생 특성별 유의미한 역량향상 결과를 나타낸다. 우선, ChatGPT 사용경험이 적은 집단(무경험 또는 한두번 사용)이 ‘공동체의식’에서 유의미하게 향상되어 조별활동을 통한 ChatGPT 응답의 공동 활용과 문제해결 과정이 학습자의 공동체 의식을 함양하는데 기여하고 있음을 유추할 수 있다. 학년별 특성에서는 3학년이 ‘공동체 의식’과 ‘책임감’역량에서 유의미하게 향상되어 팀 별 활동에 대한 고학년의 활동 자세를 유추할 수 있는 결과이다.
수강생 특성별 협업_하위역량 사전-사후 평균 비교
수강생 특성별로 융합역량의 하위역량이 얼마만큼 변화했는지를 파악한 결과는 <표 12>와 같다. 융합역량은 주로 ‘정보기술 활용’에서 수강생 특성별 유의미한 역량향상 결과를 나타낸다. 전 학년과 ChatGPT사용 경험자의 유무와 무관하게 ‘정보기술 활용’역량이 유의미하게 향상되어 ChatGPT활용 팀 기반 수업을 기획하는데 있어 ‘정보기술 활용’역량을 증진시키기 위한 수업설계 전략을 강구할 수 있을 것이다.
수강생 특성별 융합_하위역량 사전-사후 평균 비교
수강생 특성별로 창의역량의 하위역량이 얼마만큼 변화했는지를 파악한 결과는 <표 13>과 같다. 창의역량은 주로 ‘문제해결력’에서 수강생 특성별 유의미한 역량향상 결과를 나타내고 있으며 특히 저학년과 ChatGPT사용 경험자의 유무와 무관하게 ‘문제해결력’이 유의미하게 향상되어 ChatGPT를 활용한 팀 기반 수업 설계의 방법 및 전략들을 강구하는데 고려할 만한 사항이다.
수강생 특성별 창의_하위역량 사전-사후 평균 비교
4.2. ChatGPT 활용에 대한 인식
4.2.1. ChatGPT 답변 만족도
ChatGPT 활용에 대한 인식 조사 결과, 조별활동 중 ChatGPT의 답변에 대한 만족도는 <표 14>와 같이, 만족한다는 응답이 65.5%, 그저그렇다는 응답은 31.0%, 불만족한다는 응답은 3.4%로 나타났다. ChatGPT의 답변이 그저 그렇거나 불만족스러운 이유로는 ‘답의 진위여부를 알 수 없음’이 40.0%, ‘틀에 박힌 듯한 답변제시’가 30.0%, ‘질문에 맞지 않는 답 제시’가 20.0%, ‘원하는 것보다 많은 정보로 인한 혼란’이 5.0%로 나타났다. 따라서 ChatGPT를 활용한 팀 기반 활동 수업 설계시 답변의 진위여부 확인 및 추가검증과 탐색에 대한 시간을 충분히 활용할 수 있도록 기획하여 학습자들의 불만족한 사안을 보완할 수 있을 것이다.
ChatGPT답변 만족도 N(%)
ChatGPT 답변에 대해 불만족스러운 이유의 상세내용을 제시하면 <표 15>와 같다.
ChatGPT답변 불만족 이유와 상세내용
4.2.2. ChatGPT 사용소감
ChatGPT 사용 소감에 대한 다중웅답 결과는 ‘검색시간 단축에 의한 편리함’이 64명(73.6%)으로 가장 높고, ‘방대한 자료 정리 등의 수월함’이 58명(66.7%), ‘인공지능의 발전 속도에 대한 두려움’이 19명(21.8%), ‘유능한 사용자가 되고 싶은 도전의식 상승’이 5명(5.7%)으로 나타났다. ChatGPT사용경험에 따른 ChatGPT 사용소감에 대한 다중응답의 경우, 경험이 없거나 한 두 번 사용한 집단은 ‘검색시간 단축에 의한 편리함’이 80.0%로 가장 높은 반면, 검색엔진대신 수시로 사용하는 집단은 ‘방대한 자료 정리 등의 수월함’이 67.6%로 가장 높게 나타났다.
ChatGPT사용빈도에 따른 ChatGPT사용소감(다중응답)은 <표 16>과 같으며, ChatGPT사용 소감에 대한 보다 자세한 자유 응답의 일부를 제시하면 <표 17>과 같다.
ChatGPT사용빈도에 따른 ChatGPT사용소감(다중응답)
ChatGPT사용소감 상세내용
4.2.3. ChatGPT 사용에 따른 역량함양 도움정도
ChatGPT 사용에 따른 역량함양의 도움정도는 역량별로 50% 이상이 도움이 되었다고 응답하였으며 특히 창의역량은 80% 이상이 도움이 되었다고 응답하였다. ChatGPT 사용에 따른 역량함양 도움정도는 <표 18>과 같다.
ChatGPT 사용에 따른 역량함양 도움정도
4.2.4. ChatGPT 활용을 위한 팁 제언(다중응답)
ChatGPT를 잘 사용하기 위한 활용팁의 다중응답으로는 ‘알고 싶은 내용의 키워드 설정’이 59명(68.6%), ‘구체적인 질문’이 57명(66.3%), ‘한 번에 하나씩 단계적 질문’이 20명(23.3%), ‘답변의 진위여부 확인’이 15명(17.4%)으로 나타났다. 기타 응답으로 알고리즘을 이해하고 질문하는 법을 습득할 것, 영어로 변환하여 사용해야 더 정확함, 영어답변에 대한 해석이 이용하기에 더 편리함 등의 응답이 도출되었다.
4.3. ChatGPT 교육적 활용에 대한 인식
4.3.1. ChatGPT 교육적 활용의 장점(다중응답)
학교에서 ChatGPT를 사용하는 데 있어서 예상되는 장점의 다중응답 결과로는 ‘과제 및 발표준비 시간 절약’이 68명(79.1%), ‘ChatGPT가 제공한 지식으로 보다 나은 교육과 학습 가능’이 25명(29.1%), ‘4차 산업혁명에 맞는 전문성 신장’이 19명(22.1%), ‘미래사회에 필요한 다양한 역량 증진’이 17명(19.8%)으로 나타났다.
4.3.2. ChatGPT 교육요구(다중응답)
학교에서의 ChatGPT에 대한 교육이 어떻게 이루어지길 원하는지, 교육적 요구에 대한 다중응답으로는 ‘학습지원 도구로 수업에서 사용하고 싶다’는 요구가 44명(51.8%), ‘유용한 AI툴 사용 연습기회 확대’가 38명(44.7%), ‘다양한 AI툴 활용에 대한 교육’이 22명(25.9%), ‘ChatGPT에 대한 학문적 지식과 내용에 대한 학습요구’가 19명(22.4%)으로 나타났다. 이외에도 전문적인 데이터 사용교육, 질문법, 입력어(프롬프트 입력) 교육, AI이미지 툴 학습 등의 요구가 나타났다.
5. 결론 및 제언
본 연구는 ChatGPT를 활용한 역량기반 교양교과목 수업에서 대학생들의 역량변화와 ChatGPT활용에 대한 인식을 조사하여 AI 활용 교육에 대한 교수방법설계의 기초자료를 제공하기 위해 실시되었다. 이를 위해 충남소재 A대학교에서 운영되는 ‘인간발달과 융합적 사고’ 교과목을 ChatGPT를 활용한 팀기반 활동 수업으로 디자인하고, 2023학년도 2학기에 본 교과목을 수강한 87명의 대학생을 대상으로 역량검사와 인식조사를 실시하였다. 역량변화를 확인하기 위해서 학기 초와 학기 말에 A대학교의 핵심역량 검사를 실시하였으며 ChatCPT 활용에 대한 인식조사는 학기 말에 실시하였다.
대학생들의 역량변화에 대한 연구 결과는 다음과 같다. ChatGPT를 활용한 팀기반 활동 수업에서 학생들의 협업역량, 융합역량 및 창의역량이 유의미하게 향상되었지만, 소통역량은 유의미한 변화가 나타나지 않았다. 통상적으로 조별활동을 통한 학업수행은 서로의 의견을 나누고 구체화시키는 과정을 통해 조원내 소통이 활발하여 소통역량이 증진될 것을 기대하나, 본 연구에서는 ChatGPT를 활용하는 과정에서 조원내 소통이 활발하지 못했음을 알 수 있는 결과이다. 따라서 AI 활용 교육에 대한 교수방법설계를 할 때 AI도구 활용에 대한 학습자 간의 의견 공유 및 충분한 소통이 이루어질 수 있는 장치가 필요하다고 하겠다.
하위역량별로는 협업역량의 공동체 의식과 융합역량의 정보기술활용에서 유의미하게 향상되었고 창의역량의 도전정신과 문제해결력은 모두 유의미하게 향상되었다. 수강생의 특성에서 ChatGPT활용 경험에 따른 역량변화를 확인한 결과, 융합역량과 창의역량은 ChatGPT활용이 적은 집단과 많은 집단 모두 유의미하게 향상되어 역량기반 교양교과목 수업 운영의 효과를 확인하였다고 할 수 있다. 이는 AI 활용 교육에 대한 교수방법설계를 할 때 학습자의 출발점 행동을 분석함에 있어서 학생들의 ChatGPT활용 경험 및 수준 차이를 큰 변수로 고려하지 않을 수 있음을 시사한다.
또한 ChatGPT를 활용한 조별활동 교과목 수강이 수강생들의 창의⋅융합⋅협업역량을 유의미하게 향상시켰다는 것은 해당 교과목의 교육내용과 ChatGPT를 활용한 팀 기반 문제해결 수업설계가 역량함양이라는 교육의 목표에 적합하게 구성되었음을 증명하는 것이라 할 수 있다. 1~2주차의 단기적 조별활동이 아닌 7주 과정의 활동으로 구성하여 ChatGPT활용에 대한 숙달이 가능하였고 그에 따른 역량함양이 가능하였다고 사료된다. ChatGPT 사용에 따른 역량함양 도움정도는 역량별로 50%이상이 도움되었다고 응답하였으며 특히 창의역량은 80%이상이 도움이 되었다고 응답하였다. 이를 통해 ChatGPT를 활용한 팀기반 활동 수업은 창의역량 함양에 도움이 됨을 학습자의 주관적 응답결과와 사전-사후 역량변화에 대한 객관적인 자료로 증명하였다고 할 수 있다.
ChatGPT활용에 대한 대학생들의 인식조사 결과는 다음과 같다. 먼저, ChatGPT의 답변에 대한 만족도 결과이다. ChatGPT의 답변에 대해 65%이상이 만족한다는 연구 결과는 대학생들의 ChatGPT에 대한 인식을 조사한 이용환(2023)의 연구결과와도 유사한 결과이다. 반면, ChatGPT의 답변에 불만족한 학생들은 ChatGPT가 제시하는 답변의 진위여부를 알 수 없거나 틀에 박힌 듯한 답변, 또는 질문에 맞지 않는 답 제시 등에 대해 불만족을 나타내고 있었다. 홍수민, 한형종(2023)의 연구에 따르면, 초등교사들은 정확하지 않은 정보나 의견을 제공할 수 있다는 점과 ChatGPT가 충분한 데이터를 학습하지 않았을 경우 응답하지 못하는 점 등이 수업에서 ChatGPT를 활용하는 것에 대한 부정적 인식에 영향을 미치는 이유로 확인되어 본 연구의 결과와도 유사하다.
ChatGPT사용 소감에 대한 다중웅답 결과는 검색시간 단축 및 방대한 자료 정리 등에 대한 긍정적 응답이 높게 나타났으며, 이러한 결과는 대학생들의 ChatGPT에 대한 인식을 조사한 이용환(2023)의 연구나 오선경(2023), 이금란(2023)의 연구와도 동일한 결과이다. 이들의 연구에서도 대학생들은 ChatGPT가 많은 양의 데이터를 신속하게 수집하고 학습자의 요구에 맞춰 적절한 자료를 생성하거나 필요에 맞게 정리해주는 효율성의 측면을 사용소감에 대한 긍정적인 측면으로 제시하였다. 반면, 낮은 응답비율이지만 인공지능의 발전 속도에 대한 두려움 및 인공지능이 인간노동을 대체하게 될 것에 대한 두려움 등 불안의 소감도 나타났으며, 이는 ChatGPT는 불안의 일부 요소를 증가시킬 수 있다는 홍수민, 한형종(2023)의 연구결과와도 유사하다. ChatGPT는 대화형 인공지능으로 일상대화를 하듯이 문장으로 질문하는 대화방식 입력을 주로 사용하여 ChatGPT를 의인화한 학습자의 감정적 반응과 태도도 고려할 필요가 있음을 시사한다. 김성희(2023)는 ChatGPT에 대한 의인화 지각이 인지된 혜택 및 AI 리터러시에 의한 조절된 매개효과를 통해 ChatGPT 지속 사용 의도에 영향을 미치는 것을 확인하였다.
ChatGPT를 잘 사용하기 위한 활용팁으로는 알고 싶은 내용의 키워드 설정, 구체적인 질문 등이 나타나 프롬프트 작성에 대한 중요성을 인식하고 있음을 알 수 있다. 김지일(2023)은 ChatGPT를 활용한 초등학생들의 수업관찰을 통해 ChatGPT 출력물의 오류 가능성을 학생들이 인지하게 되면서, 양질의 질문이 양질의 결과를 산출한다는 기본 조건을 파악하게 된다고 하였으며, 이금란(2023)은 효과적인 ChatGPT활용을 위해 프롬프트 활용 교육이 중요하며 프롬프트 생성 및 활용 관련 교육 프로그램이 개발되어야 할 필요성을 제시하였다.
학교에서 ChatGPT를 사용하는 데 있어서 예상되는 장점으로는 ‘과제 및 발표준비 시간 절약’, ‘ChatGPT가 제공한 지식으로 보다 나은 교육과 학습 가능’의 순으로 나타나 ChatGPT를 학습의 도구로 활용하는 장점과 ChatGPT가 생성한 지식에 대한 신뢰와 가능성을 기대하고 있는 것을 확인하게 되었다. 이러한 결과는 많은 선행연구가 ChatGPT의 학습안내자 역할을 확인한 결과와 유사하다고 하겠다(김지일, 2023; 안도연, 손태권, 이광호, 2023; 오선경, 2023).
또한 학교에서의 ChatGPT에 대한 학습자의 교육적 요구로는 학습지원 도구로 수업활용, 다양한 AI툴 활용 교육과 연습기회 확대, ChatGPT에 대한 학문적 지식과 내용에 대한 학습요구 등이 제시되었다. 이외에도 전문적인 데이터 사용교육, 질문법, 입력어(프롬프트 입력) 교육, AI이미지 툴 학습 등의 요구가 나타났다. 박윤수, 이유미(2021)는 AI국가 경쟁력을 평가하기 위한 기준은 AI전문가를 양성하여 AI인재를 확보하는 것 뿐만 아니라 전 국민이 AI를 이해하고, 응용하기 위한 인프라와 교육 여건, 정책 또한 중요한 지표라고 주장하며 AI리터러시 역량 교육의 필요성을 제기하였다. 본 연구에서 학습자들의 ChatGPT에 대한 교육적 요구는 박윤수, 이유미(2021)가 제시하고 있는 AI 국가경쟁력을 위한 AI전문가 양성교육의 필요성 제기와 유사하여, 학습자의 요구를 반영한 AI 교육내용 및 교수방법 설계에 유용한 요소가 될 것이다.
이상의 연구결과를 기반으로 역량기반 교육과정에서 AI 활용 수업설계를 위한 시사점을 제시하면 다음과 같다.
첫째, AI 활용 팀기반 프로젝트 활동 수업설계에 대한 제언이다. ChatGPT활용에 대한 인식을 조사한 여러 선행연구는 개인적 활용 경험에 대한 긍정적인 인식이 나타나고 있으나, ChatGPT를 활용한 역량기반 교양교과목 운영을 위해서는 팀기반 프로젝트 활동 수업설계가 다양한 학습역량 함양에 도움이 될 것이다. 팀 구성을 통한 공동학업수행은 학생들의 ChatGPT활용 경험 및 수준이 동일하지 않은 상황에서도 서로 또래교사 역할을 수행하게 되어 ChatGPT활용법을 익히고 발전시켜 나가는 협업역량 향상을 기대할 수 있다. 또한 프로젝트를 위해 ChatGPT를 활용하여 문제를 해결하고 보다 정교한 결과 도출을 위해 프롬프트를 작성하는 과정을 통해 도전정신 및 정보기술활용 등의 역량을 함양하게 된다. 따라서 ChatGPT를 활용한 팀기반 프로젝트 활동 수업설계는 다양한 학습역량 함양에 도움이 될 것으로 사료된다.
둘째, 프롬프트 작성 교육 및 다양한 AI툴 활용 교육에 대한 제언이다. 학생들은 ChatGPT가 제공한 지식으로 보다 나은 교육과 학습이 가능하다고 인식하고 있으며, 많은 선행연구가 ChatGPT의 비계설정 및 학습안내자 역할을 검증하고 있다. 적합한 질문을 통해 양질의 정보를 얻고 유용한 교수역할을 경험하며 학습자의 역량함양에 기능할 수 있도록 효과적인 프롬프트 작성 교육 및 다양한 AI툴 활용 교육이 증대되어야 하겠다. 일상생활을 위해서 읽고 쓰기 위한 리터러시가 기본 교육내용이 되는 것처럼 AI가 확대되고 있는 시대적 상황에서는 AI를 잘 사용하기 위한 양질의 프롬프트 작성과 AI 활용 교육은 필수적 AI 리터러시 교육 내용이라고 하겠다.
셋째, 국가 및 교육기관에서 제정한 AI활용 가이드가 수업에 잘 적용되고, 생성형 AI도구를 자유롭게 활용할 수 있도록 교육적 가이드 및 시스템적 지원환경이 마련되어야 한다. 인공지능 도입에 따른 예상치 못한 윤리적 이슈가 부각되면서 이미 세계 각국 및 주요 국제기구는 AI윤리의 중요성을 인식하고 인공지능의 신뢰성 확보를 위한 다양한 기준과 원칙 마련하고 있다. 또한 교육부 및 시도교육청과 대학에서도 올바른 ChatGPT 활용 방향을 제시하고자 가이드라인을 제정하고 있어 이러한 선행된 규정 및 가이드를 기반으로 수업에 적용될 수 있는 실제적이고 효율적인 AI활용을 위한 수업가이드가 마련되어야 한다. AI활용을 위한 수업가이드는 교수자와 학생들에게 AI 활용 전문성과 역량을 바르게 발전시키는데 기여하게 될 것이다. 또한 다양한 AI 도구들은 유료화된 상태에서 교수자와 학습자가 자유롭게 활용하기에 부담의 요인으로 작용되므로, 생성형 AI도구를 교육적으로 자유롭게 활용할 수 있도록 학교차원에서의 시스템적 지원환경이 마련되어야 한다.
본 연구는 ChatGPT로 인해 야기된 교육 현장의 변화 지점을 주목하여 대학 교양 교과목의 팀기반 활동 수업에서 ChatGPT를 활용한 경험적, 실증적 연구를 수행하였다는 점에서 교육연구로서의 가치를 지니며, 연구결과를 바탕으로 AI 활용 교육에 대한 교수방법설계의 기초자료를 제공하였다는 데에 의의가 있다고 하겠다.
마지막으로 본 연구의 한계점과 함께 후속 연구를 제안하면 다음과 같다. 첫째, 본 연구는 연구대상의 수업과 학생들의 범위가 한정되어 일반화하는 데 한계가 있다. 따라서 연구대상을 확대하여 이 연구결과를 재검증할 필요가 있다. 둘째, AI 활용 도구를 다양화하여 본 연구가 검증한 역량함양 이외에 어떤 교육적 효과와 함의가 도출될 수 있는지를 비교⋅확인할 필요가 있다. 셋째, AI 활용에 대한 인식을 보다 다각적인 관점에서 조사하고 분석하여 AI의 교육적 활용에 대한 학습자의 교육심리적 시사점을 제공할 필요가 있다. 이와 같은 연구들이 수행된다면 인공지능 시대 도래에 따른 AI의 교육적 활용과 교수방법설계에 새로운 시사점을 제공할 수 있을 것이다.