Generative AI Can Harm Learning(2024.07)

논문 링크 주소 : https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4895486

 

 

논문의 주요 요지

1) AI를 잘못 활용하면 학습 능력이 저하되고, 2) 단순히 정답을 제공하는 방식은 학습 효과가 낮으며, 단계별 힌트를 제공하는 방식이 더 효과적이며, 3) AI 기반 학습을 도입할 때는 학생들이 AI 없이도 문제를 해결할 수 있도록 설계해야 하고, 4)AI 도입의 효과성을 극대화하려면 학습 방식과 평가 시스템을 잘 설계해야 함.

 

 

논문 내용 요약

연구에서는 세 그룹을 대상으로 실험을 진행함.

GPT Base 그룹: 일반적인 ChatGPT 인터페이스를 사용하여 GPT를 주로 정답을 직접 요청하는 방식으로 활용한 그룹.

GPT Tutor 그룹: 단계별 힌트를 제공하는 AI 학습 시스템을 활용한 그룹.

기존 수업 그룹: AI를 사용하지 않고 기존 방식으로 학습한 그룹.

 

 

실험 결과

학습 성취도: 수업 시간의 연습문제에서는 GPT를 사용한 그룹의 성적이 좋았으나, 지필 평가에서는 기존 수업 대비 성적이 낮거나 동등한 결과를 보임.

학생들의 자기 인식 오류:

GPT Base 그룹은 AI를 사용하면 더 잘 배웠다고 느꼈으나, 실제로는 AI 없이 공부한 학생들보다 결과가 낮음.

GPT Tutor 그룹은 AI가 학습에 도움이 되었다고 인식하였고, 그 효과도 유지됨.

수업 설계의 중요성: AI 학습 도구를 도입할 때는 자동화 시스템보다 학생의 비판적 사고를 키울 수 있는 방식으로 개발되어야 하며, 학생들이 스스로 사고하고 문제를 해결하는 방법을 익히도록 돕는 도구로 활용해야 함.

성적 평가 결과: 기존 그룹과 GPT Tutor 그룹의 성적은 유사하였으나, GPT Base 그룹은 성적이 17% 낮게 측정됨.

 

 

내 생각

이번 연구를 통해 ZPD(근접발달영역)와 적절한 힌트 제공을 통한 AI 교수법의 효과성이 확인되었다고 생각함. AI의 장점은 학생마다 다른 ZPD와 힌트에 효과적으로 대응할 수 있다는 점임.

AIDT와 연계한 생각 (고등 수학 한정)

1) 현재 힌트 제공 방식은 단순히 공식을 제공하여 대입하도록 안내하고 있어 ZPD와 관련이 없으며, 학습 촉진자 역할이 부족함.

2) 연습문제를 넘어서는 학생을 위한 난이도 조절이 없음. 학습이 어려운 학생을 위해 학년을 내리고 수준을 낮출 방법은 있지만, 우수한 학생을 위한 대응은 없음.

3) 시간이 걸리더라도 설계와 피드백 제공, 힌트 제공 부분을 효과적으로 설계하고 적용해야 함.

4) 해외에서는 실증 연구 후에 도입하는데, 우리는 순서가 반대임. 일단 도입하고 효과성을 검토함. 이러한 경우 효과성이 없다는 결론이 나올 수 있음. 현 체제의 AIDT 교과서를 적용한다면, 수능 시험과 AIDT의 결과를 분석하여 효과성 관련 보고서의 내용이 많이 달라질 것임.

Generative AI Can Harm Learning