〈인공지능 수학〉 퍼셉트론 학습을 위한 AI 기반 시스템의 교육적 효과: 고등학생의 정의적 영역 변화 분석

• 영문명: Educational Effects of an AI-Based System for Perceptron Learning in Artificial Intelligence Mathematics: Analyzing Changes in High School Students' Affective Domain
• 발행기관: 고려대학교 교육문제연구소
• 저자명: 이경화(Kyeong-Hwa Lee) 신동조(Dongjo Shin) 박진형(JinHyeong Park) 오세준(Sejun Oh)
• 간행물 정보: 『교육문제연구』第97輯, 87~116쪽, 전체 30쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.11.30

국문 초록

본 연구는 인공지능(AI) 기반 학습 시스템을 수학교육에 적용하여 학습자의 정의적 영역 변화를 분석하고 그 교육적 함의를 탐색하는 데 목적이 있다. 고등학교 <인공지능 수학> 과목의 ‘퍼셉트론(Perceptron)’ 개념을 중심으로 AI 기반 학습 시스템을 개발하여 자동 채점, 단계별 피드백, 재도전 기회를 제공하였다. 전라북도 소재 일반계 고등학교 1, 2학년 19명을 대상으로 3차시 수업을 실시하고, 수학에 대한 흥미･자신감･학습의욕･가치의 네 영역을 사전–사후 검사로 분석하였다. 대응표본 t-검정 결과, 흥미, 학습의욕, 가치 영역에서 통계적으로 유의한 향상이 나타났으며, 자신감은 유의하지 않았다. 특히 AI의 즉각적 피드백과 재도전 기회 제공이 학습의욕 증진에 기여하였고, 퍼셉트론의 개념을 학습하며 수학의 논리적 가치와 유용성 인식이 향상되었다. 이러한 결과는 AI 기반 학습 시스템이 정의적 성장과 개별화 학습을 통합할 수 있는 <인공지능 수학> 교과의 교육적 사례로 활용될 가능성을 보여준다.

영문 초록

This study aimed to examine the effects of an artificial intelligence (AI)–based feedback system on high school students’ affective domains in mathematics and to explore its educational implications. An AI-driven formative assessment and feedback system was developed for the Perceptron unit in the course Artificial Intelligence Mathematics, providing automatic grading, stepwise feedback, and opportunities for reattempts. Nineteen 10th and 11th-grade students participated in three sessions, and four affective areas—interest, confidence, volition, and value recognition—were analyzed using pre–post tests. Results of paired-sample t-tests showed significant improvements in interest, volition, and value recognition, while confidence did not show a significant change. The immediacy of AI feedback and opportunities for retrying enhanced students’ volition for learning and their recognition of the logical and practical value of mathematics. These findings suggest that AI-based formative assessment can serve as an effective educational case integrating individualized learning support and affective development in mathematics education.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 이론적 배경

Ⅲ. 연구방법

Ⅳ. 연구결과

Ⅴ. 논의 및 결론

참고문헌

키워드

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