초판발행 2024.02.29

디지털 대전환(digital transformation)과 인공지능(artificial intelligence) 기술의 발전이 비약적으로 이루어지면서 우리의 삶을 바꾸고 있다. 기술의 변화가 사회적 변화를 선도하는 상황이 벌어지고 있는 것이다. 교육분야에서도 많은 변화가 예상되고 있다.

디지털 대전환과 인공지능 기술의 비약적 발전은 우리의 일상과 사회 구조에 근본적인 변화를 가져오고 있다. 이러한 변화의 소용돌이 속에서, 교육 분야는 특히 중요한 변혁의 기로에 서 있다. 기술의 진보가 교육의 전달 방식, 학습의 접근성, 그리고 교육의 내용 자체를 재정의하고 있기 때문이다.

저자들은 "디지털 교육의 이해"라는 책을 통해, 예비 교원 및 현직 교원들에게 디지털 기술이 교육에 가져오는 혁신적 변화를 소개하고자 한다. 이 책은 디지털 교육의 기초 개념부터 최신 기술의 적용 사례까지, 교육의 디지털 대전환을 체계적으로 이해하는 데 필요한 지식으로 구성되었다. 디지털 시대의 교육자와 학습자로서 필요한 역량을 개발하고, 변화하는 세계에서 성공적으로 학습하고 가르치기 위한 전략을 모색하고자 한다. 이 책은 디지털 교육 관련 지식을 13개의 주제로 나누어 국내 최고의 전문가들이 집필에 참여하였다.

1장(정제영) “AI?디지털 대전환 시대의 미래교육”에서는 학교교육의 문제점에 대해 성찰해보고 그 결과를 바탕으로 대량교육체제를 개인별 맞춤형 교육으로 전환하는 방향에 대해 고찰해 본다. AI와 디지털 기술이 교육의 미래를 어떻게 형성할 수 있는지에 대한 전망을 제시하였다. 이 장에서는 기술이 학습 경험을 개인화하고 접근성을 향상시키는 방법을 탐구한다.

2장(조헌국) “AI?디지털 교육정책의 이해”에서는 세계적인 인공지능 및 디지털 역량과 관련된 교육정책과 방향에 대해 알아보고, 우리나라에서 추진되는 여러 정책이나 방향에 대해 함께 살펴보고자 한다. 이러한 흐름에 따라 나타나게 될 우리나라 교육현장의 변화와 이에 따라 필요로 하는 교사의 역할에 대해 함께 고민하며 논의한다.

3장(김갑수) “모두를 위한 AI?디지털 리터러시”에서는 모두를 위한 AI와 디지털 리터러시들에 대한 사례들을 소개한다. 디지털 정보 격차를 기반으로 일반인, 고령층, 저소득층, 농어민 측면에서 필요성을 설명하고, AI 디지털 리터러시 핵심 역량으로 접근, 이해, 활용 등을 간단히 설명한다. 미국과 EU 국가의 모두를 위한 전략을 간단히 소개한다.

4장(전우천) “교육 현장을 위한 AI디지털 리터러시”에서는 학교 현장의 AI 및 디지털 리터러시를 소개한다. 기본적으로 학교현장에서 필요한 리터러시를 인공지능 소양 리터러시, 알고리즘 리터러시, 프로그래밍 리터러시, 데이터 리터러시 및 인공지능윤리 리터러시 등 5분야로 구분하였다. 각 리터러시의 핵심 주제와 내용을 소개하였으며, 내용 수준은 학년과 학생 수준에 따라 설정하도록 하였다.

5장(박보람) “AI?디지털 안전하게 이용하기”에서는 AI와 디지털 기술의 윤리적 사용에 대한 중요성을 강조한다. 먼저, 윤리적 원칙에 초점을 맞추며, AI 기술이 특히 교육 분야에서 윤리적, 사회적, 문화적 측면에서 어떻게 긍정적인 영향을 미칠 수 있는지 탐구한다. 또한, 기술적, 법적, 윤리적, 사회적 측면에서 AI 기술에서 발생할 수 있는 사고의 책임과 책무를 고려해야 한다고 주장하며, 이러한 문제에 대한 명확한 해결책 마련의 중요성을 강조한다.

6장(박보람) “교육 현장을 위한 AI?디지털 윤리”에서는 교육 분야에서 AI의 윤리적 사용에 초점을 맞춘다. 디지털 시대의 교육에 AI를 적용하면서 데이터 보호, 공정성, 투명성, 공공의 이익과 같은 윤리적 고려의 중요성을 강조한다. 2022년 교육부가 제안한 AI 윤리 원칙은 인간 중심의 AI 구현, 인간 존엄성의 존중, 교육적 가치의 충실한 실현을 목표로 한다. 이는 AI가 교육 분야에서 긍정적인 영향을 미칠 수 있도록 지향하며, 교육당사자들이 AI를 윤리적으로 개발하고 활용할 수 있도록 지원하는 자율 규범의 역할을 수행하고, 교육 현장에서 AI의 안전한 활용을 위한 사회적 논의와 학계 연구를 촉진한다.

7장(정영식) “에듀테크의 이해와 실제”에서는 디지털 전환 시대에 접어들면서 교육 분야에서 활발하게 사용되고 있는 에듀테크의 개념과 역사, 특징을 이해하고, 에듀테크의 운영 사례를 교육 콘텐츠 서비스, 교육 활동 서비스, 교육 지원 서비스, 교육 플랫폼 서비스 등 네 가지로 구분하여 구체적으로 살펴볼 수 있다.

8장(최숙영) “AI 교육의 이해와 실제”에서는 AI 개념과 AI 교육의 분류 및 교육 사례에 대한 내용을 소개한다. AI 교육은 내용교육, 활용교육, 융합교육으로 분류하여 살펴본다. 그리고 국내외 초중고에서 이루어지고 있는 AI 교육의 주요 핵심 주제와 AI가 교수학습을 지원하는 다양한 형태, AI 학습요소와 학습활동, 학습도구에 따른 AI 융합교육의 형태를 살펴본다. 또한 AI 교육의 실제 사례를 특징에 따라 분류하고 몇 가지 유형으로 나누어 소개한다.

9장(최숙영) “생성형 AI와 교육”에서는 생성형 AI의 원리와 교육에서의 활용 유형 및 활용에 따른 쟁점 등을 소개한다. 교육 현장에서 생성형 AI를 활용할 수 있는 분야로 수업설계, 교육 콘텐츠 제작, 학습자의 주도적인 학습유도, 맞춤형 학습, 튜터링 및 피드백, 진로 상담 및 교사 업무 지원 등을 구분하여 살펴본다. 또한 생성형 AI의 활용에 따른 쟁점 및 고려사항을 소개하고, 생성형 AI와 미래교육의 방향에 대해 논의한다.

10장(계보경) “AI 디지털교과서의 이해”에서는 학교의 디지털 전환과 맞춤형 학습 체제 도입을 위해 2025년부터 도입되는 AI 디지털교과서의 개념과 특징을 이해하고 AI 기술을 적용한 개발 방향과 주요 기능, 검정 심사 체제에 대해 살펴본다. 아울러 새로운 AI 디지털교과서 체제에서 변화되는 교육주체의 역할에 대해 논의한다.

11장(하민수) “학습데이터의 이해”에서는 교육 현장에서 생성되는 학습데이터의 종류를 이해하고, 설문, 평가 활동, 교실 내 교육 활동 등을 통해 학습 데이터가 수집되는 과정을 학습한다. 또한 수집된 학습데이터를 통계적으로 분석하는 방법을 기초 통계와 고급 통계로 구분하여 학습한다.

12장(하민수) “학습데이터의 실제”에서는 교육 평가, 설문, 교육 활동을 통해 수집된 학습데이터를 분석하여 활용하는 실제 사례를 소개한다. 총괄평가 결과를 활용하여 문항타당도를 확인하는 실제 사례, 직업 가치관 설문 자료를 활용하여 학생 진로 유형을 분석하는 실제 사례, 종단 데이터를 활용하여 학생의 학습 궤적을 확인하는 실제 사례를 통해 학습데이터가 어떻게 효과적으로 활용되는지를 이해한다.

13장(박휴용) “AI?디지털 교육의 미래”에서는 AI 시대를 맞아 미래 교수학습의 성격과 학교교육의 변화의 방향을 소개한다. 이를 위해 기술기반 사회에서의 학교교육의 변화, 메타버스의 등장에 따른 학습의 성격 변화, 그리고 미래의 교육과 학교의 역할 변화에 대해 논의한다.

우리는 디지털 기술이 교육의 현장에서 어떻게 통합되고 있는지, 그리고 이러한 기술이 교육 방법론, 교육 내용, 학습자와 교육자의 상호작용에 어떤 신규 동향을 가져오고 있는지에 대해 논의하고자 하였다. 우리는 인공지능, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 가상 및 증강 현실과 같은 기술이 교육에 혁명적인 변화를 가져올 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 것을 인식해야 한다. 이러한 기술은 교육의 질을 향상시키고, 학습 경험을 개인화하며, 교육의 접근성을 넓히는 데 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.

예비 교원으로서, 또는 현직 교원으로서 독자들은 변화하는 교육 환경에서 핵심적인 역할을 수행하게 될 것이다. 미래의 학습자들에게 지식을 전달하는 것뿐만 아니라, 그들이 디지털 시대의 복잡한 문제를 해결하고, 새로운 기술을 효과적으로 활용할 수 있도록 준비시켜야 한다. 이 책은 디지털 교육의 기본 원리부터 시작해, 실제 교실에서 디지털 기술을 효과적으로 통합하는 전략, 그리고 교원들이 자신의 교수 활동에 이 기술을 어떻게 적용할 수 있는지에 대한 구체적인 사례와 가이드라인을 제공한다.

이 책을 통해, 여러분은 디지털 기술이 교육에 미치는 영향을 깊이 이해하고, 기술을 교육 과정에 통합하는 방법을 배우며, 미래의 학습자들을 위한 풍부하고 혁신적인 학습 경험을 설계하는 데 필요한 기술을 개발할 수 있기를 기대한다. 또한, 이 책은 여러분이 디지털 교육 환경에서 나타날 수 있는 윤리적, 사회적 문제들을 인식하고, 이에 대응하는 방법을 모색하는 데 도움을 줄 것이다.

"디지털 교육의 이해"를 통해, 여러분은 미래 교육의 혁신가로서 필요한 지식과 기술을 갖추게 되기를 기대한다. 이 책이 여러분의 교육 여정에 있어 가치 있는 자원이 되기를 바라며, 여러분이 미래 세대를 위한 효과적이고 의미 있는 교육을 제공하는 데 기여할 수 있기를 희망한다. 디지털 교육의 미래를 함께 탐구해 나가면서, 우리는 교육이 지닌 변화의 힘을 새롭게 발견하게 될 것이다.

교원양성기관에 새롭게 적용되는 ‘디지털 교육’이라는 교과에 우리나라 최고 권위자이신 교수님들이 뜻을 함께 하여 교재를 출판한다는 데 큰 의미가 있다. 다양한 배경의 전공을 갖고 계신 교수님들께서 한마음으로 집필에 참여해주신 것에 대해 다시 한 번 경의를 표하는 바이다. 항상 물심양면으로 저자들을 지원해주는 박영스토리 대표님과 실무자들께도 감사의 말씀을 드린다.

이 책은 ‘디지털 교육’이라는 새로운 교과에 입문하는 예비 교원 수업을 위해 기획하였다. 하지만 현장에 계신 많은 선생님들에게도 도움이 될 것으로 기대한다. 이번에 출판하는 1판은 새로운 분야에 도전하는 노력의 시작이고 기술의 진보에 맞추어 새 판을 거듭하면서 발전하기를 소망한다.

2024년 신년

저자 대표 정제영

정제영(이화여자대학교 교육학과 교수, 미래교육연구소장)

서울대학교 교육학박사

전) 이화여자대학교 기획처장, 호크마교양대학장

계보경(한국교육학술정보원 연구위원, AI 디지털교과서기획부장)

이화여자대학교 교육공학박사

전) Univeristy of Michigan HICE 연구소 초빙연구원

김갑수(서울교육대학교 교수) 

서울대학교 계산통계학과 박사

서울교육대학교 s/w영재교육원장, 인공지능교육연구센타장, 

박보람

박보람(강원대학교 윤리교육과 교수, 교육연수원장)

한국교원대학교 교육학박사

박휴용(전북대학교 교육학과 교수)

미국 Univ. of Wisconsin-Madison Curriculum & Instruction PhD

현) SSK 'AI기반 교수학습 설계' 연구책임자

전우천(서울교육대학교 컴퓨터교육과 교수)

미국 오클라호마주립대 공학박사

전) 서울교육대학교 전자계산소장

정영식(전주교육대학교 컴퓨터교육과 교수, 기획처장)

한국교원대학교 컴퓨터교육학 박사

전) 한국교육개발원 연구위원

조헌국(단국대학교 과학교육과/교육대학원 AI융합교육전공 주임교수)

서울대학교 과학교육과 교육학박사

최숙영(우석대학교 정보보안학과 교수)

Nova Southeastern University, Instructional Technology and Distance Education Ed.D.

교원양성대학 AI 교육 역량 강화 지원단 전문위원

하민수(서울대학교 생물교육과 교수)

The Ohio State University, Science Education PhD

전) 강원대학교 과학교육학부 교수

1장 : AI·디지털 대전환 시대의 미래교육

1 디지털 대전환과 인공지능 시대의 도래

2 미래 교육을 위한 학교의 혁신

3 디지털 기반 맞춤형 교육의 방향

2장 : AI·디지털 교육정책의 이해

1 변화하는 미래사회와 교육의 중요성

2 국내외 인공지능·디지털 교육의 현황

3 변화하는 교육환경에서의 교사의 역할에 대한 고민

3장 : 모두를 위한 AI·디지털 리터러시

1 AI·디지털 리터러시

2 국가별 AI·디지털 리터러시 활동

4장 : 교육 현장을 위한 AI디지털 리터러시

1 인공지능 소양 리터러시

2 알고리즘 리터러시

3 프로그래밍 리터러시

4 데이터 리터러시

5 인공지능윤리 리터러시

5장 : AI·디지털 안전하게 이용하기

1 AI를 위한 윤리적 원칙

2 AI 시스템의 책임과 책무

6장 : 교육 현장을 위한 AI·디지털 윤리

1 교육 분야 AI 윤리 원칙의 이해

2 SDG 4를 달성하기 위한 AI 교육 윤리

7장 : 에듀테크의 이해와 실제

1 에듀테크의 이해

2 에듀테크의 실제

8장 : AI 교육의 이해와 실제

1 AI 개념과 원리

2 AI 교육의 이해와 분류

3 AI 교육 사례

4 AI 교육의 활성화를 위한 고려사항

9장 : 생성형 AI와 교육

1 생성형 AI 개념과 원리

2 교육에서의 생성형 AI 활용

3 생성형 AI 활용에 따른 쟁점 및 고려사항

4 생성형 AI와 미래교육의 방향

10장 : AI 디지털교과서의 이해

1 맞춤형 교육을 위한 AI 디지털교과서

2 AI 디지털교과서의 주요 기능

3 AI 디지털교과서와 교원의 역할 변화

11장 : 학습데이터의 이해

1 교수·학습과 학습 데이터

2 학습데이터의 수집

3 학습데이터의 분석 및 해석

12장 : 학습데이터 활용의 실제

1 jamovi를 활용한 총괄평가 문항 분석

2 poLCA를 활용한 직업 가치관 집단 유형 분석

3 crimCV를 활용한 교육 프로그램의 효과 분석

4 서술형 응답을 활용한 자동평가 모델의 개발

13장 : AI·디지털 교육의 미래

1 기술기반 사회에서의 교육의 변화

2 메타버스의 등장과 미래 학교의 변화

3 빅 데이터 시대에서의 교육