AI 프롬프트 기반 ‘질문하는 학급’ 적용 가능성 검토: 초등교사 인식·요구도 분석
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초록
본 연구는 AI 프롬프트 기반의 질문하는 교육에 대한 교사 인식 조사를 토대로 통계적으로 적용 가능성을 확인하고 프롬프트 교육에 있어 우선시되어야 하는 사항을 검토하였다. 초등교사 76명을 대상으로 설문조사를 실시한 결과 프롬프트 교육은 기존 질문 수업의 자연스러운 진화로 간주하고 있었으며, 탐구력 향상의 융합적 혁신임을 인식하고 있었다. 다만, 고급 설계 역량의 격차와 윤리 보안 문제 등이 우려되며 대상 학년을 5학년 이상이 적절하다고 공감대가 형성되었다. 체계적인 수업 운영을 위해서는 파일럿 경험, 실습형 연수, 윤리 및 개인정보보호 등을 아우르는 통합된 프레임워크와 정교한 학습 모형이 필수적으로 설계되어야 한다. 본 연구를 바탕으로 체계화하여 지속 가능하고 안정적인 교육 운영에 견인될 실천적인 후속 연구가 요구된다.
Abstract
This study statistically assessed the applicability of AI prompt–based inquiry-driven education, based on a survey of teachers’ perceptions using the prompts, and examined the priorities for prompt education. A survey of 76 elementary school teachers revealed that prompt education was viewed as a natural evolution of existing inquiry-based lessons and recognized as an innovative convergence approach for enhancing inquiry skills. However, concerns were raised over the gap in advanced design capabilities and ethical security issues, with an emerging consensus that grades five and above are appropriate targets. For systematic lesson implementation, an integrated framework encompassing pilot experience, hands-on training, ethics, and personal information protection, along with a sophisticated learning model, must be designed. Building upon this study, practical follow-up research is required to systematize and drive sustainable, stable educational operations.
Keywords:
AI Prompt, Questioning Classroom, Elementary Education, Teacher Perception Survey, Instructional Applicability키워드:
AI 프롬프트, 질문하는 학급, 초등교육, 교사 인식조사, 수업 적용 가능성Ⅰ. 서 론
질문은 오래전부터 매우 효과적인 교수법으로 활용되고 있다. 잘 구성된 질문은 통찰력과 탐구력을 촉진하여 학습자의 심층적인 사고를 도출한다[1]. ‘Costa의 질문 수준’에 따르면 유능한 교사는 질문을 학습 목표에 맞춰 전략적으로 설계한다. 교육의 수준을 높이기 위해서는 사고와 학습을 촉진하기 위한 의도적이고 심도 있는 질문이 필요하다[2].
우리 사회 저변에 인공지능이 도입되면서 AI는 교육에도 다양한 혁신을 일으키고 있다. Chat GPT와 같은 생성형 AI는 다양한 측면에서 학습자의 보조교사 혹은 교사의 학습지원 도구로 활용되고 있다. 생성형 AI는 대화형 문제 해결 방식으로 학습자에게 신속하고 빠른 답변을 지원한다. 또한, 정확하고 신뢰도 높은 수준의 답변은 프롬프트 품질에 따라 결정된다. 여기서 ‘프롬프트(Prompt)’는 AI와의 상호작용에 있어서 문제와 그 해결책에 대한 제약조건을 명확히 제시하고 정확하고 빠른 응답을 도출해 내는 역량이다[3]. 즉, 프롬프트는 AI에 질문하는 대화형 명령어로 인공지능 시대의 새로운 문해력으로 떠오르고 있다.
교육부는 2024년 『디지털 기반 교육혁신 역량 강화 지원방안』 도구로 생성형 AI 기술을 핵심으로 하고 있으며[4], 2024년 『주요 정책 추진계획』의 중점과제로 ‘자율적 수업 혁신 지원방안’을 수립하고 전국 120개교(초등학교 54개교, 중등학교 65개교, 특수학교 1개교)를 질문하는 학교로 선정하여 운영 중으로 2025년도에는 500개의 학교로 확장할 예정이다[5].
질문하는 학교는 교실의 수업 형태가 질문 중심으로 이루어져 문제 해결 능력 및 창의력을 키우고 자기 주도 학습 능력을 함양하는 것을 목표로 한다. 이는 생성형 AI가 도입되면서 정보교육 강화 및 다양한 학습 수요에 대응하는 맞춤 교육에 대한 요구에 부응하는 것이다. 디지털 기술을 매개로 학생 개개인이 맞춤형으로 자기 주도적으로 학습을 설계하고, 생성형 AI는 학습 과정에서 학습과 통합되어 분리될 수 없는 핵심 임무를 수행하게 된다. 실질적으로 문제를 해결하기 위한 다양한 질문을 토대로 복잡한 사고 과정을 거치는 동안 디지털 기술은 문제 해결의 생산성을 높이고 사고의 정교화와 내면화를 촉진하는 기능을 수행하게 된다[6].
교실에서의 효과적인 질문 수업을 수행하기 위해서는 수업에서 학생들이 생성형 AI에 정확한 질문을 던지는 것이 매우 중요하다. 학생들은 이러한 상호작용을 통해 질문의 중요성을 이해하고 의사소통에서의 역량을 동시에 키울 수 있다는 기대하고 있다[6].
그러나, 일부에서는 초등교육에 있어서 생성형 AI를 활용한 질문하는 학급에 대한 신중한 태도를 보인다. 오히려 다양한 창의력을 발휘할 초등교육에 있어 AI는 사고의 확장성을 저해하고 생성형 AI를 활용하는 초등교사의 프롬프트 기술 활용 경험이 교육적인 효과를 낼 만큼 크지 않다는 것이다. 또한, 다양한 교과와 학년에 대한 적용 타당성이 맞는지 판단이 어려우며, 이러한 형태의 수업에 대한 평가 체계가 확립되지 않은 상태이기 때문이다. 그러나, 우리의 일상생활에 깊숙이 들어온 AI는 이제 교육에서도 자연스럽게 협업해야 할 하나의 도구로 자리를 잡고 있다. 기존의 연구들은 AI를 활용한 수업 교육에 다루는 내용 중심이거나 활용한 이후의 효과성 중심의 연구가 대다수였다.
이제는 더 나아가 수업을 운영하는 교수자 관점에서 생성형 AI를 활용한 프롬프트 기반의 질문 수업에 대한 적용 가능성을 실증적으로 검토하고 이를 효과적으로 운영하는 데 필요한 지원 요소를 파악하는 기초적인 탐색이 선행되어야 할 시점이다.
본 연구는 생성형 AI 프롬프트 기반 ‘질문하는 학급’ 적용 가능성을 심도 있게 검토하기 위해 초등교사를 대상으로 설문조사를 실시하고 이를 토대로 다양한 관점에서 분석한다. 또한, 프롬프트 활용 질문 수업을 효과적으로 운영하기 위한 지원 체계의 필요 요건을 탐색하는 데 목적이 있다.
연구를 체계적으로 수행하기 위해 연구 목적에 맞게 세 가지 핵심 연구 문제를 도출하여 분석의 틀로 삼았다.
첫째, 초등교사는 생성형 AI 프롬프트 기반의 ‘질문하는 학급’에 대한 수업을 어떻게 인식하는지를 알아본다. 둘째, 초등교사들이 입장에서 생성형 AI 프롬프트 활용 교과 및 활동의 우선순위는 무엇인지 마지막으로 이러한 수업 확산을 위한 초등교사들이 요구하는 지원 요소는 무엇인가를 분석한다.
본 연구는 다음과 같이 구성된다. 2장에서는 선행연구 및 이론적 배경으로 AI 프롬프트 교육 및 ‘질문하는 학급’ 운영 현황에 대해 살펴보고 3장에서는 구체적인 연구방법론을 중심으로 설문 중심의 탐색 연구를 4장에서 설문조사 및 결과를 중심으로 초등교사의 인식 수준 및 요구도 분석을 시행한다. 마지막으로 5장에서는 연구 요약을 중심으로 교육 현장에 대해 제언 및 후속 연구를 제안한다. 이에 본 연구는 생성형 AI 활용을 위한 프롬프트 기반 질문 수업에 대한 초등교사들의 인식 및 요구도를 실증적으로 제시함으로써 디지털 리터러시를 융합한 미래지향적 교육 정책 및 전략을 수립하는데 근거 자료로서의 활용 가능성을 내포한다.
Ⅱ. 이론적 배경
2-1 생성형 AI 프롬프트 엔지니어링 수업 모델
인공지능 시대의 핵심 교육 기술로 ‘프롬프트’는 대규모 언어 모델(LLM)에서 제공되는 응답을 유도하는 질문 콘텐츠이다. ‘프롬프트 엔지니어링’은 응답을 효과적이고 신속하게 얻어내기 위한 최적의 과정이라 할 수 있다[7].
프롬프트 엔지니어링 요소는 지시 사항, 맥락, 입력데이터, 산출지표 등이 있다. 지시 사항은 응답을 얻기 위한 질문이며, 여기서 맥락은 질문의 중요성을 강조하고, 입력데이터는 핵심 사항을 명시하고 출력 지표는 응답의 형식(개조식 등)과 단어 수 등을 고려하여 설명하는 것을 말한다[7].
이러한 요소를 중심으로 프롬프트의 체계적인 설계는 다음과 같은 단계를 거친다. 먼저, 질문을 생성(Create)하고 답변(Evaluate)을 분석(Analysis)·적용(Apply)한 후 수정·검증(Understand) 단계를 거쳐, 참조하여 기억(Remember)하게 된다. 이 과정을 반복하면서 학습자와 교수자는 고차원적인 사고를 촉진하게 된다[8].
OpenAI에서 제공되는 OpenAI API를 위한 프롬프트 설계 최적화 가이드에 따르면 역할-목표-제약의 3단 구조를 중심으로 구체화할수록 답변의 품질이 고도화됨을 강조하고 응답자의 수준에 따라 few-shot·chain-of-thought 난이도 조절 설계 기법을 제시하고 있다[9].
이러한 설계 기법을 중심으로 경기도 교육청은 『생성형 인공지능 활용 교육 교사용 안내서』를 중심으로 프롬프트 템플릿을 25종 제공하고 프롬프트의 작성을 단계별로 구분하여 제시하고 있다. 특히, 질문과 입력 내용의 철저한 점검을 토대로 오류를 방지하고, 생성형 AI의 오용과 남용을 피하기 위한 사전교육 자료로 활용하도록 하고 있다[10]. 전라남도 교육청은 『교사를 위한 ChatGPT 가이드』를 구성하여 교사를 위한 프롬프트 활용 가이드 및 ChatGPT 인터페이스 설명, 국·과·영어 교과 수업을 예시로 제시하여 활용하도록 제공하고 있다[11].
2-2 ‘질문하는 학급’ 정책 및 수업 혁신 사례
질문 교육은 전통적인 주입식 교육에서 벗어나 자기 주도적 학습을 추구하는 단계로 교육부는 질문하는 학급을 중심으로 2024년부터 선도학교로 지정하여 운영하고 있다[5]. 이는 ① 학생 스스로 자기 주도적 질문과 토론이 일상화되는 수업 문화를 조성하고 ② 창의력과 문제해결력을 조성하는 수업 및 평가 방식의 실천, ③ 교사의 자율성과 전문성 존중의 학교 문화 형성을 목표로 하고 있다. 이를 통해 학생은 학습 동기를 향상하게 하고 비판적 사고력 및 의사소통 능력을 증진하는 동시에 교사의 전문성 신장을 기대한다[5].
현재 운영되는 질문하는 학교는 다양한 혁신적인 교육 방법을 시도하고 있다. A 초등학교의 경우 ‘질문 나무’ 프로그램을 통해 자유로운 질문을 토대로 프로젝트를 진행하고 B 중학교의 경우 ‘질문 베틀’ 대회를 토대로 학생들의 질문 능력을 향상하고 창의적인 사고를 촉진한다. C 고등학교의 경우 ‘질문 기반의 융합 수업’을 토대로 여러 교과를 연계하여 통합적인 사고력을 기른다[12].
생성형 AI를 활용한 질문 수업도 주목받고 있다. 경상북도 ○○ 초등학교의 경우 국어 수업에 Copilot과 SUNO AI 적용하였다[13]. 학생은 먼저 생성형 AI의 그림과 노래를 해석한 후 열린 질문을 작성하고 AI의 재해석 및 수정·검토를 토대로 질문을 다듬는 활동을 진행하는 과정이다[13]. 이는 멀티모달의 AI 자원을 중심으로 질문 범주를 확장하여 다중 감각 자료로 학습 도구를 확장하여 질문의 폭과 감성 표현을 넓게 하게 하였다. 이외에도 LLM 기반의 질문기법을 토대로 학생들이 GPT의 활용을 구조화하여 팀별 토의를 통해 올바른 질문을 토대로 다시 검증하는 등의 활동을 진행하였다[14]. AI를 통해 답변을 받기보다 질문을 교정하는 코치로써 수업의 흐름 속에서 질문을 수정하는 방식의 교육을 운영한 것이다.
경기도 ○○ 초등학교의 경우 질문 카드를 중심으로 조합하여 배우는 방식으로 질문 카드를 활용하여 AI 프롬프트를 정리하고 팀별 탐구를 통한 3단 수업으로 질문으로 배우는 수업을 진행하였다[15].
2-3 관련 선행연구
질문 교육에 대한 교사들의 인식 및 요구도를 실증적으로 조사한 선행연구는 다음과 같다. 김재봉은 교사 질문 학생 대답 및 평가 등의 대화 연속체에서 교사 질문 전략을 활용하는 방안을 제시하였다[16]. 송지언 등은 교사와 학생을 대상으로 설문조사를 토대로 질문 중심 수업에 참여한 교사와 학생의 반응을 중심으로 질문 수업의 장단점을 분석하면서 수업에 대한 평가 기준 및 시간 부담의 어려움을 문제점으로 보고하였다[17]. 홍수민 등은 초등교사 143명을 대상으로 온라인 설문을 토대로 ChatGPT의 교육적 활용에 대한 저해 요소에 대해 언급하였다. 교사의 업무 부담, 개인정보 유출 등 노출 가능성, 제공된 정보의 부정확성 등을 우려 사항을 강조하였으며, 교육적 활용에 대한 기술적 지원을 우선으로 고려해야 한다는 점을 강조하였다[18]. 이외에도 질문 중심 교육의 효과성을 강조하면서 다양한 교육에서 질문 기반의 프롬프트 교육 모델 개발을 다루는 다수의 연구가 진행 중이다[19]-[21].
대다수의 연구에서 질문 교육의 필요성 및 교육의 효과성 혹은 생성형 AI를 활용한 교육에 관한 내용은 다루고 있으나 질문하는 도구로써 생성형 AI 프롬프트 교육에 대한 적용 가능성을 교육하는 교사의 관점에서 체계적으로 조사하여 분석한 연구는 드물다. 본 연구에서는 교육부에서 추진하는 질문하는 학급을 운영하는 데 교사 관점에서 생성형 AI의 프롬프트를 질문 도구로 활용 가능한지 적용 가능성을 더욱 구체적으로 측정하고 체계적인 수업을 위한 지원 요구에 대한 실증적인 방향성을 정립하여 지원 전략을 제시하고자 한다.
Ⅲ. 연구 방법
3-1 연구 대상 및 기간
본 연구는 전국의 ‘질문하는 학급’을 운영하고 있거나 향후 계획하고 있는 전국의 초등교사를 대상으로 온라인 설문조사 및 FGI(Focus Group Interview)를 진행하였다.
온라인 설문조사는 질문하는 수업의 활성화를 위한 연구회를 중심으로 설문 목적 및 내용을 전달 후 자발적 참여를 통해 대상자를 모집하여 보름간 진행하였으며, FGI는 더욱 구체적으로 심층 질적 조사를 하기 위해 3개 그룹으로 총 6명의 현직 초등교사를 대상으로 진행하였다.
온라인 설문조사는 응답자 총 76명 중 여성이 63명으로 83%를 차지하는 높은 비율을 보였다. 연령대 중앙값은 40대로 58%를 나타내 설문조사의 결과가 중견 교사 집단의 관점이 크게 반영될 것으로 판단되었다. 또한, 교직 경력의 경우 중앙값이 15년에서 20년 사이로 경력이 많은 응답자가 다수인 것으로 확인되었다. 10년 이내의 교직 경력을 가진 응답자는 19명, 23%로 경력별 비교 분석에 있어서는 표본의 일부 불균형으로 해석의 유의가 요구됨을 확인할 수 있었다.
Basic information of survey respondents
3-2 온라인 설문조사 수집 및 설계·분석
본 연구는 2025년 7월 5일부터 20일까지 15일간 온라인 설문조사를 실시하였다. 설문의 기초 문항을 제외하고 실제 설문 주요 내용 및 분석 목적은 표 1과 같다.
Key survey domains & analytical objectives
설문 주요 영역은 △ 질문하는 학습 AI 프롬프트에 대한 초등교사 인식, △ 초등교사의 프롬프트 설계 역량 및 자기 효능감, △ AI 프롬프트 수업 경험 효과, △ 프롬프트 교육 접근 방식 △ 교사의 교육적 지원 요구사항 등이다.
설문 중심 탐색 연구를 위하여 기존의 선행 연구를 중심으로 내용의 타당도를 확보하기 위해 전문가 3인의 자문으로 파일럿 설문을 구성하고 수정·보완을 통해 최종 설문 문항을 완성하였다. 전문가 구성은 초등교사 경력이 10년 이상이면서 현재 질문하는 학급을 운영하고 있거나, 계획 중인 현직 교사를 대상으로 구성하였으며 2회에 걸친 전문가 합의 도출 과정을 끌어냈다. 1회차에는 파일럿 설문을 직접 해보면서 문항의 정합성 및 명확성 등을 검토하여 수정하였다. 5점 척도로 구성하여 1차 I-CVI (≥ 80) 기준치의 미달한 문항을 수정하고 항목별 적합성 평가를 통해 정리하였으며, 2회차에는 중복성 검토 등을 통해 최종 설문 문항을 완성하였다.
설문 분석 방법으로는 질문하는 학급 및 프롬프트에 대한 이해도 조사의 경우 리커드 척도(Likert scale)를 중심으로 단일표본 t-검정(중립값 대비 긍정 및 부정 수준 검증)을 실시하고, 교사의 프롬프트 역량의 확인은 탐색적 요인분석(EFA)을 토대로 역량 하위검정을 시행한다.
프롬프트를 활용한 수업 경험이 묻을 때는 대응 표본 t-검정(수업 전 vs. 후)을 활용하여 분석하고, 프롬프트 교육에 대한 교사의 요구도 분석을 위해서는 우선순위 확인을 위해 IPA(Importance–Performance Analysis, 평균 중요도 vs. 수행도 격차 확인) 실시를 통해 분석한다.
Ⅳ. 연구 결과 및 논의
4-1 질문하는 학급 및 프롬프트 교육 인식
질문 교실 및 프롬프트 기반 수업에 대한 전반적인 태도 파악을 위해 초등교실에서의 수업 중 질문 비율, 프롬프트 교육의 필요성·확장성 등을 확인하였으며 표 2(그림 2)와 같다.
Perceptions of question-driven classrooms and prompt-based instruction
Perceptions of question-driven classrooms and prompt-based instruction
모두 중립값 이상으로 나타나 현재 초등교실에서 질문 수업은 자연스러운 교육의 흐름으로 이해되고 있음을 확인하였다. 더하여 ③ 프롬프트 교육이 질문 수업의 확장이라는 항목이 가장 높아(3.8) 교사들은 프롬프트를 활용한 수업이 기존의 질문 수업을 보다 혁신하는 자연스러운 진화라고 받아들이고 있음을 알 수 있다. 다만, ④ AI와 학생 간의 상호작용의 가치에 대해서는 통계적으로는 유의미 하나 평균이 가장 낮고 효과 크기도 적어 AI 프롬프트를 통한 실질적인 질문 수업의 활용이 교육적 가치를 창출하는 구체적인 사례나 경험은 일부 부족하다는 점을 시사했다.
또한, 모든 초등교실에서 생성형 AI 프롬프트 기반 교육 필요성에 대해선 평균 3.26이나, 4·5점대는 35%의 그쳐 정확한 찬성 의견은 절반을 밑돌았으며 표 3과 같다. 창의력 신장이라는 교육과정의 목표에 불안감을 내포하는 것으로 판단할 수 있으며 교육하는 대상 학년에 대해서는 고학년 중심이 강한 합의가 이루어졌으며, 프롬프트 교육에 적합한 학년은 5·6학년으로 나타났다. 교사들은 학생들의 인지 및 문해력 등을 고려해 고학년 중심의 단계적 도입에 대한 확고한 견해를 확인하였다. 관련 수업의 유형으로는 토론식 수업, 프로젝트 수업, 자료조사 및 사례조사 수업, 바이브 코딩 등 정보 교과 중심의 수업이 주목되었다.
Necessity of prompt-based instruction in elementary education
한편, 프롬프트를 활용한 질문 수업이 주는 긍정적인 영향에 관해서는 탐구·사고력이 가장 높았다. 질문 능력 및 자기 주도성에 대해서는 수준으로 질문 품질과 자기 조절 전략에 대한 구체적인 교사의 지원이 필요함을 시사한다.
4-2 초등교사의 프롬프트 활용 역량
프롬프트 교육이 교실에서 이루어지기 위해서는 초등교사의 프롬프트 활용 역량이 중요하다. 프롬프트 활용을 위한 핵심 키워드 구조화 능력, 단계별 조절 능력 등을 조사한 결과 표 4와 같다.
Necessity of prompt-based instruction in elementary education
초등교사의 프롬프트와 관련한 개념 이해는 충분하나(3.71), 오답을 최소화하는 정교 설계 문항(3.5)에 대해서는 다른 역량보다 평균 긍정률이 낮아 프롬프트 설계에 대한 고급 검증 및 디버깅 등의 스킬 등 고급 설계 기술의 격차가 있음을 확인할 수 있었다. 이는 향후 교사 연수 등을 토대로 고급 설계 기술이 교사 연수에 있어서 반드시 필요함을 확인 할 수 있었다. 또한, 초등교사의 프롬프트 활용 역량을 탐색적 요인분석(EFA)으로 심화하여 재분석한 결과 프롬프트에 대한 교사의 역량은 지식이나 기술, 태도 보다는 하나의 통합된 것으로 볼 수 있음을 확인했다. 결국 프롬프트 기반의 수업역량은 통합적 실행 역량으로 작용됨을 알 수 있다.
4-3 AI 프롬프트를 활용한 질문 수업 경험 효과
설문에 참여한 76명의 교사 중 실제 ‘질문하는 학급’을 운영하는 42명의 초등교사를 대상으로 수업 경험에 대한 전·후의 인식변화 및 학생의 몰입도 변화 등을 조사하였다.
사전 인식으로 수업 이전에는 수업에 대한 효과의 기대는 특별히 강하지도 약하지도 않았으나 수업 후에는 매우 긍정 인식이 유의미하게 상승하였다. 수업 이후의 인식변화에 대해서 단일표본 t-검정을 시행한 결과, 평균값은 3.67(SD = 0.84)로, 중립값인 3.0에 비해 유의미하게 높았다(t(44) = 5.30, p < .001). 또한, 55.6%의 교사가 4점 이상을 선택하여 수업의 효과성에 대한 교사들의 인식에 긍정적인 영향을 미쳤음을 시사한다. 단일 수업의 경험만으로도 학생들의 태도가 뚜렷하게 개선되었음을 사후 변화로 확인할 수 있었다. 이에, 사후 변화를 토대로 교육의 필요성을 교사들은 인지하고 있으며, 교사 대다수가 단 한 번이라도 수업을 운영하였을 경우 그 효과를 인지하여 지속해서 프롬프트를 중심으로 한 질문 수업을 진행할 의사를 밝혔다. 조사한 결과는 표 5(그림 3)와 같다.
Effects of AI prompt-driven question-based lessons
Effects of AI prompt-driven question-based lessons
4-3 AI 프롬프트 교육 접근 방식
프롬프트를 실제로 초등교육에 적용 시 적용 방안으로 기술, 교육, 윤리 등 중점적으로 고려해야 하는 사항에 대한 조사로 표 6(그림 4)과 같다.
Approaches to prompt-based education
Approaches to prompt-based education
단순 기술 중심의 교육에 대해서는 평균 3.29로 지지가 낮았으며, 기술 및 윤리가 융합된 교육 및 AI에 대한 편향성과 오류에 대한 교육을 병행하는 부분이 필요하다는 의견이 매우 높은 지지를 받아 단순 기술보다는 융합적으로 접근하는 교육의 필요성이 강조되었다. 특히, 교사의 역할이 중요시되는 ‘질문 코치’가 핵심으로 프롬프트 교육에 있어서 질문 역량을 키우는 코칭이 매우 중요하게 보는 관점이라고 볼 수 있다.
4-4 AI 프롬프트 교사 지원 요구도
초등교실에서 프롬프트 교육을 체계적으로 진행하기 위해 어떤 지원이 필요한지 혹은 우선시되어야 하는 부분은 무엇인지를 조사하였으며 표 7과 같다.
Teachers’ support needs for AI prompt education
모든 문항이 평균 이상으로 유의하게 높게 나타났으며, 프롬프트 교육을 실제 수업에 적용하기 위해서는 관련 실습 및 사례, 그리고 교과별 예시 등과 함께 윤리교육과 정보보호 교육이 반드시 포함되어야 한다는 강의 합의를 확인할 수 있었다. 평가도구 및 시범프로그램 개발, 지도서 등에 대해서는 교사들이 체감하는 수준은 상대적으로 높지 않은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 IPA 결과를 바탕으로 프롬프트 교사 지원 요구도에 대한 우선순위를 결정하였으며 그림 5와 같다.
Teacher support needs priority (IPA)
IPA의 분석 항목으로는 교육 요구도, 필요한 콘텐츠 요소, 지원 도구 등 관심 항목별로 리스트 구성하였으며 X축은 중요도, Y축은 필요도(만족도)를 중심으로 Likert 5점 척도로 이중적으로 측정하여 그 결과를 분석하였다. 중요도는 평균 4.3, 만족도는 평균 3으로 나타났으며, 이를 기준으로 사분면을 완성하였다. 1사분면은 우선하여 시행해야 하는 항목으로 구성, 2사분면은 중요도는 높지 않지만 우선 필요한 항목, 3사분면은 후 순위로 구성, 4사분면은 전략적으로 검토해야 할 항목으로 구성하였다.
프롬프트 교육을 위해서 교사 요구도로 가장 높아 중요도와 필요도가 가장 높은 것으로는 프롬프트 교육을 수행하기 위한 교사 교육(① 초등교사 대상 연수, ② 실습 중심 연수 ③ 교과별 프롬프트 적용 사례 교육 등)이었다.
또한, 중요도가 높으면서도 우선 지원이 필요한 부분은 관련 교육의 사례를 공유하고 프롬프트 교육 이전에 AI와 관련된 윤리교육 및 개인정보보호 교육 등이 같이 수반되어야 한다는 것이다. 중요도, 수행도에서 높지는 않지만, 프롬프트 교육에 있어서 요구되는 사항으로 단계별 수업 모듈 및 지도서, 활동지 등 수업 설계에 도움 되는 자원 등이 교육에 필요할 것으로 나타났다.
4-5 프롬프트 교육에 대한 FGI(Focus Group Interview) 결과
초등학교 교실에서의 생성형 AI 활용은 현시대에서 받아들여야 하는 혁신적인 변화로 더 구체적인 의견을 수렴하기 위해 질문하는 학급을 운영하는 교사 3인과 일반 초등교사 3인을 대상으로 FGI를 실시하였다.
프롬프트 교육에 대해서는 모든 그룹 다 매우 긍정적이나 교육의 대상 학년 및 수업 방식에 대해서는 보다 신중한 모습을 보였다.
교육에 대한 긍정적인 의견으로는 ‘생각하지 못했던 부분을 배우게 되는 점이 생기는 것 같다.’라는 의견과 ‘막막한 주제를 윤곽을 잡아갈 수 있게 도움을 받는다.’라는 등의 의견이 있었다. 부정적인 의견으로는 ‘맹목적으로 기술에 의존할까? 두렵고, 비판적으로 사고하는 것이 아니라 무차별적으로 제공되는 정보를 그대로 수용할 것이 우려된다.’라는 의견과 ‘습관적으로 모든 사항에 의존하는 것이 우려되며 창의력, 윤리에 대한 기준이 상실될 수 있다.’라고 언급하기도 하였다.
5·6학년이 적합하다는 의견과 일부는 3·4학년도 가능성이 있다고 판단하고 있었다. 이유는 교과에 따라 정보 탐색 및 자기 주도성을 발휘할 필요가 있을 때 충분히 활용 가치가 있다고 판단하기 때문이다.
구체적인 수업 방식으로는 코딩수업과 같은 실습, 조사 및 토론 수업에서 그룹별, 학생 별 자기 주도 역량이 필요한 경우 활용성이 높을 것으로 판단하고 있으나 반드시 교과 수업과 연계되어 적용해야 현실적인 운영이 가능하리라 판단하고 있었다. 다만, 프롬프트 교육을 진행할 때 과도하게 AI를 의존하여 검증 없이 답변을 무조건 믿고 따르거나, 기계적인 수용을 토대로 AI 과 의존성이 될 수 있다는 우려가 있었다. 특히, 질문을 하는 능력보다는 정확한 답을 빠르게 찾는 부분에 치중되어 창의력을 반대로 저해할 수 있다는 점도 고려해 봐야 할 사항이다. 또한, 저작권 및 개인정보보호 등 윤리적 문제가 발생할 수 있으므로 이를 고려한 교육으로 진행되어야 한다고 언급하였다.
이러한 AI 수업 운영에서 가장 큰 어려움은 교육에 있어 언제, 어떻게 AI를 도입해야 적절하고 효과적인지에 대한 선행연구나 구체적인 지침이 없어 활용이 쉽지 않고 할루시네이션과 같은 답변의 신뢰도 판단에 대한 기준이 마련되지 않은 상태에서 활용하기에도 부담스럽다는 의견도 있었다.
Ⅴ. 결 론
본 연구는 교육부에서 시행하고 있는 ‘질문하는 학급’을 중심으로 생성형 AI 프롬프트 기반 교육에 대한 초등교사 인식 조사를 확인하기 위한 기초연구로 시행되었다. 초등교사들은 질문하는 학급 및 프롬프트 교육에 대해서는 매우 긍정적인 인식을 하고 있었다. 질문은 교육효과를 극대화할 수 있는 효과적인 방법으로 AI 프롬프트를 활용한 교육은 기존의 질문 수업에 자연스러운 진화로 간주하고 있었다. 다만, AI와의 상호작용에 대해서는 일부 교사는 고무적이어서 구체적인 교육효과 사례가 더 필요할 것으로 확인되었다.
또한, 초등교사가 프롬프트를 활용하는 데 있어 개념 이해 부분은 상당히 높은 것으로 확인되었으나 AI 오답률을 감소시키기 위한 정교한 학습설계 기술은 상당히 낮은 응답을 나타내 교사 연수 시에는 고급 튜닝 및 디버깅 학습과 같은 실습 위주의 연수 교육이 필요한 것으로 확인되었다.
프롬프트 활용 교육 경험 효과에 대해서는 학생들은 수업 전에는 중립적인 태도를 보인 반면 수업 후 상당수의 학생이 긍정적으로 변화됨을 확인할 수 있었다. 수업 후 학생들의 몰입도는 상승하였으며, 교사들도 지속적인 교육의 필요성을 인지하였으며 이후에도 교육 수행 의지를 보였다. 프롬프트 교육방식에 있어서 기술 중심 교육의 지지는 약해 기술 교육과 윤리교육이 포함된 통합적 교육 설계가 필요할 것으로 보인다. 특히, 교육과정에 있어서 AI 편향 및 오류에 대한 교육도 필요하며 교사는 답을 해결하고 찾아내는 과정에 집중하기보다 어떻게 질문을 잘할 수 있는지 질문 역량 강화를 위한 코칭이 핵심 역할임을 강조하였다.
아울러, 프롬프트 교육을 효과적으로 수행하기 위한 다양한 요구사항이 제시되었다. 교육 준비를 위한 실습 위주의 교사 연수, 교과별 사례연구, 윤리 및 개인정보보호 등의 단계별 교육 모듈, 지도서 등이 필요함을 확인하였다.
심층 인터뷰에서 교사들은 ‘초등교육 도입의 필요성’과 ‘AI와 질문 생성을 함께 이뤄내는 가치’에 대해 일부 보수적이고 분산적인 태도가 관찰되었다. 프롬프트 교육이 적합한 학년을 5학년 이상의 고학년으로 보고 있으며 수업유형으로는 토론식 수업, 프로젝트 수업, 자료조사 및 사례조사 수업, 바이브 코딩 등 정보 교과 중심의 수업이 주목되었다. 아울러, AI에 대한 과의존, 오류, 저작권 등을 고려한 명확한 지침의 수반도 필요하다는 의견도 있었다.
결론적으로, 프롬프트를 활용한 질문 수업은 학생들의 정서적, 행동적 매개체로 몰입도를 높이는 중요한 역할을 할 수 있으나 체계적인 교육프로그램 개발 및 운영이 필수적이다. 자칫, AI는 교육에 있어 창의성을 저해하는 요소가 될 수 있으므로 고학년 위주의 파일럿 프로그램을 우선 시행하여 피드백을 중심으로 확대가 필요하다. 또한, 평가도구 및 체제는 어느 정도 사례 자료가 보급되고 프로그램이 정착된 후에 확장하는 전략이 필요해 보인다. 따라서, 평가도구보다는 프로그램을 운영하는 학급·학교의 선행 사례 및 우수사례 중심으로 공유하는 것이 중요할 것으로 판단된다.
이에, AI 프롬프트 기반의 질문 교육을 효과적으로 수행하려는 방안으로 설문조사 결과 분석을 중심으로 한 단계별 추진 전략은 다음과 같다. 우선 실습형 모듈, 교과별 프로젝트 운영에 따른 프롬프트 교육 사례집, 윤리 및 개인정보보호 등에 대한 가이드를 배포하여 항목 중심의 지원 가능한 자료를 온 오프라인으로 제공한다. 또한, 연수 형태의 교사 교육을 정교화하여 경력 및 디지털 역량에 따른 수준별 실습을 중심으로 워크숍을 진행하고 질문 코칭 역량, 사례 공유 등의 동료학습 및 디지털 리터러시 역량 강화를 위한 기술 교육을 시행할 수 있도록 구조화한다. 마지막으로는 시범운영 프로그램으로 고학년 중심의 파일럿 프로그램을 운영하고 효과를 검증한 후 확산할 수 있는 체계를 마련해야 할 것이다. 아울러, 현재도 시범적으로 시행되고 있는 질문하는 학급 교사연구회를 플랫폼으로 확장하여 적극적인 자료 공유 및 사례 공유, 질의응답 등의 소통이 될 수 있도록 확장되어야 할 것이다.
다만, 본 연구는 설문조사의 표본이 초등교사에게 집중되어 있으며, 설문조사 및 심층 인터뷰(FGI)와 같은 면담 중심의 자료수집은 신뢰성에 있어서 한계가 존재할 수 있다. 특히, FGI의 경우 참여 인원이 6명으로 제한되어 설문의 결과를 일반화하는 데는 다소 아쉬움이 있다. 또한 질문하는 학급을 운영하는 시행 초기로 운영에 따른 시계열 분석을 통한 변화 등을 확인하는 데는 어려움이 있다.
본 연구는 질문하는 학급을 활성화하고 인공지능 시대의 보편교육을 활성화하는 핵심 도구로써 AI 프롬프트 적용 가능성을 확인하기 위한 기초적인 연구로 앞으로는 더 심화할 필요가 있다.
이후 연구에는 체계적인 교육 운영에 견인할 교육 프레임워크를 개발하고 고도화된 학습 모형을 설계하여 교육과정에 적용할 것이다. 이를 통해 전문가 패널의 시계열 평가 및 검증을 기반으로 안정적인 교육체계를 지원할 수 있는 핵심 축으로 자리매김할 수 있도록 지원하고자 한다.
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저자소개
2012년：상명대학교 대학원(경제학박사)
2022년～2023년: 목원대학교 SW전문인재양성센터 특임교수
2023년～현 재: 목원대학교 대학원 IT공학과 박사과정
2023년～현 재: 충남대학교 반도체특성화대학사업단 산학협력중점교수
※관심분야：정보보안, 개인정보보호 정책 및 교육, 정보교육, 영재교육, 환경정책 등
2012년～2014년: 사회안전학회 회장
2017년～2018년: 한국정보기술학회 회장
2021년～2022년: 한국디지털콘텐츠학회 회장
1992년 6월～현 재: 목원대학교 컴퓨터공학과 정교수(현재), 입학취업처장, 공과대학장, 교학부총(이전).
2008년～현 재: ISO/TC 292 Korea Delegate.
※관심분야：Image Processing, Computer Vision, 퍼지응용, IT 기반 재난안전망 설계