중판발행 2024.07.22

초판발행 2024.04.30

우리는 디지털 대전환과 인공지능 기술의 급격한 발전으로 인해 사회 전반에 걸쳐 근본적인 변화를 경험하고 있습니다. 이러한 기술의 진보는 우리의 일상생활뿐만 아 니라 교육 분야에도 지대한 영향을 미치고 있습니다. 학교교육은 교육의 내용, 교육의 방식, 학습의 접근성, 그리고 교육 평가의 내용과 방식의 변화를 요구받고 있습니다. 

이 책은 교사가 교육 환경 변화에 따른 정책의 대상이 되어서는 안 된다는 관점에서 기획되었습니다. 저자들은 처음 이 책을 기획할 때, 교사가 교육 혁신의 주체가 되어 야 하며, 모든 학생이 자신의 진로에 따라 학습에 성공할 수 있도록 교육이 이루어져 야 한다는 점에 공감했습니다. 디지털 기술의 발전으로 인해 AI 디지털교과서를 활용 하는 것만이 아니라, 교육의 성과를 위해 다양한 방법과 도구를 활용해야 한다는 것이 핵심입니다. 바로 ‘교사의 주도성’이 가장 중요한 교육 혁신의 요인이라는 것입니다. 

이 책은 교육부가 추진하고 있는 정책인 ‘교사가 이끄는 교실혁명’을 지원하여 교사 가 주도적으로 수업 혁신을 이룰 수 있도록 돕는 것을 목표로 하고 있습니다. 즉, 디 지털 전환의 소용돌이 속에서 교사들이 주도적으로 교육 혁신을 이끌어가는 방안을 모색하는 것을 지원합니다. 이에 책에서는 디지털 기술과 인공지능을 활용하여 학생 들의 학습 경험을 향상시키고, 교사와 학생 간의 상호작용을 촉진하며, 개별 학습자 의 요구에 맞춤화된 교육을 제공하는 방법을 담고 있습니다. 

10명의 저자는 1명의 교수와 9명의 교사로 구성되어 있습니다. 교육은 이론과 실 제가 어우러질 때 지속적인 혁신이 가능하다고 믿고 있습니다. 숲을 보면서 나무 하 나, 줄기 하나, 잎과 꽃에 이르기까지 전체를 담고자 하는 큰 포부를 담아 저자를 구 성하였습니다. 전체적으로 3개의 파트와 10개의 장으로 구성되어 있습니다. 

Part 01의 Chapter 1은 정제영 교수가 집필하였습니다. 디지털 대전환과 인공지능 시대의 도래에 따라 미래를 위한 학교의 혁신 방향을 제시하고 있습니다. 부분적인 개선은 학교 시스템의 혁신을 가져오지 못한다는 역사의 교훈을 담아 전체적인 시스 템적 접근을 강조하고 있습니다. 그리고 교사가 이끄는 맞춤형 교육, 즉 하이터치 하 이테크 교육의 방향을 제시하였습니다. 

Chapter 2는 이혜림 선생님이 교육부가 추진하고 있는 디지털 기반 교육 정책에 대해 집필하였습니다. 2025년 도입되는 AI 디지털교과서가 정착되기 위해 디지털 기반 교육혁신 선도학교 운영과 T.O.U.C.H교사단, 시범교육청을 운영하여 단계적, 자발적 확산을 모색하는 교육부의 정책적 추진 내용을 담고 있습니다. 디지털 기반 교육 혁신 정책의 성공을 위해 다음과 같은 시사점을 제시하였습니다. 첫째, 민간의 다양한 주체들과도 협력적 파트너십을 구축하여 디지털 기반 교육이 잘 정착하도록 하는 것이 중요합니다. 둘째, 디지털 기기의 과몰입과 과의존을 방지하고 학습에 올바르게 활용할 수 있도록 교수학습 지원방안도 마련되고 있습니다. 

Chapter 3은 이성일 선생님이 디지털 기반 교육혁신을 위한 실천 방안을 집필하였습니다. AI 디지털교과서와 디지털 기반 교육혁신의 정착을 위해서는 디지털 전환을 위한 물리적 디지털 인프라가 구축되어야 하며, 디지털기기 활용에 대한 인식 변화도 필요합니다. 더불어 교사 역량 강화 및 학생들의 디지털 활용 능력이 향상되어야 AI·디지털 교육의 장점을 최대한 이끌어낼 수 있을 것입니다.

Chapter 4는 강주원 선생님이 디지털 기반 교육혁신 선도학교 운영 및 실제 사례에 대해 집필하였습니다. 디지털 기반 교육혁신 선도학교의 개념과 그 역할을 탐구하며, AI 코스웨어와 같은 혁신적인 교육 도구를 활용한 맞춤형 교육 방식을 선도하는 것입니다. 또한, AI 기술을 활용하여 학습 동기를 부여하고 학습 효과를 극대화하는 방법을 포함하여, 교육 현장에서 실제로 어떻게 적용되고 있는지에 대한 구체적인 사례가 중요합니다. 이를 통해 디지털 교육 혁신을 선도하는 학교가 나아가야 할 방향을 제시하였습니다. 

Part 02의 Chapter 1은 박준호 선생님이 AI 디지털교과서를 활용한 수업 설계에 대해 집필하였습니다. AI 디지털교과서의 정의와 특성에 대해 설명하고, 기존 디지털교과서와의 차이점에 대해 설명하였습니다. AI 디지털교과서는 콘텐츠를 동적으로 조정하여 학생들과 수업 시간에 보다 다양한 상호작용을 할 수 있으며 학생에게 맞춤화된 학습 경험을 제공할 수 있습니다. AI 디지털교과서는 TPACK 프레임워크의 관점에서 교육의 패러다임을 바꾸는 새로운 도구가 될 것입니다. 

Chapter 2는 김효정 선생님이 AI 디지털 교과서의 기술에 대한 이해와 적용에 대해 집필하였습니다. AI 디지털교과서는 여러 기반 학습론을 바탕으로 다양한 기술들

을 반영하여 제작하고 있습니다. 인공지능 기술 뿐 아니라, 맞춤형 학습환경을 제공하기 위한 기술, 학습자의 학습정보 수집을 위한 기술, 맞춤형 설계를 위한 기술 등입니다. 학습 기능 외적으로 다양한 특성과 요구를 가진 학습자들의 원활한 학습지원을 위하여 보편적 학습설계를 위한 요소들이 기술적으로 준비되고 있으며, AI 디지털교과서의 연속성을 위한 지원 기능들도 개발되는 중입니다.

Chapter 3은 이성강 선생님이 AI 코스웨어 맵핑과 맞춤형 교육 사례를 집필하였습니다. AI 코스웨어는 기존의 학습 코스가 단순한 학습 단계를 제공하는 것과는 달리 AI 기술을 바탕으로 학생의 성취를 판단할 수 있는 여러 데이터를 활용합니다. 데이터 분석의 결과물은 교사가 학생들의 상황을 분석하고 맞춤형 학습을 설계하도록 돕습니다. 이처럼 AI 코스웨어를 활용한 개별 학생 맞춤형 교육의 선경험은 향후 AI 디지털교과서 도입 시에 높은 하이터치 하이테크를 함양한 교사를 양성하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 

Chapter 4는 김동준 선생님이 AI 디지털교과서를 활용한 프로젝트 학습에 대해 집필하였습니다. AI 디지털교과서를 활용한 맞춤형 수업모델 개발을 위해 교수·학습모델은 여러 가지 특징을 고려하여 기본모형, 예습모형, 복습모형, 집중케어모형 등으로 개발되어 제공하고 있습니다. 다음으로, 디지털 기술을 활용한 프로젝트 기반 학습(PBL)은 실제와 근접한 과제로 학습자 중심의 하이터치 수업이 구현되기 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 

Chapter 5는 장덕진 선생님이 AI 디지털교과서를 활용한 교수학습모델 설계와 HTHT의 실제에 대해 집필하였습니다. AI 디지털교과서를 활용한 맞춤형 교육의 구현과 교실 혁신에 대한 다양한 접근 방법과 실제 사례를 다루고 있습니다. 개별 학생의 학습 요구를 충족시키기 위한 교사의 교수학습 설계의 중요성과 함께, 기술의 도움을 받아 학생들의 참여를 유도하고 사회정서적 지지를 제공하는 교사의 역할을 예시를 바탕으로 알아봅니다. 학생들의 학습 과정을 모니터링하고, 이를 바탕으로 한 맞춤형 피드백 제공하는 과정을 통해 교사와 학생 간의 상호작용을 강화할 수 있는 AI 디지털교과서가 적용될 교육 현장의 모습을 상상해볼 수 있도록 내용을 구성하였습니다.

Part 03의 Chapter 1은 김진관 선생님이 미래교육을 위한 교사의 역량에 대해 집필하였습니다. 개별 맞춤형 인공지능 활용교육은 단순히 기술을 도입하는 차원이 아님을 강조하며, AI 디지털 도구 기반의 교육 혁신의 근원적 이유이자 궁극적 목표는 곧 수업의 혁신이므로 기술이 교육에 효과적으로 통합되는 방안을 모색하는 데 중점을 두어야 함을 강조하였습니다. 교육 혁신의 핵심이자 주체로서의 교사의 역할을 강조하며, AI 디지털교과서의 성공적 적용을 위한 제언을 통해 디지털 교육 대전환의 시대, 교사가 이끄는 교실 혁명의 방향성을 제공합니다. AI 디지털교과서를 활용한 교육 혁신은 기술의 도입을 넘어, 교사의 역량 강화, 교육과정과의 연계, 그리고 학습 자 중심의 교육 환경 조성, 학생의 깊이 있는 학습과 역량함양에 특히 중점을 두어야 함을 강조하였습니다. 

지금은 디지털 교육 대전환을 준비해야 할 골든타임입니다. 그러나 교실의 변화를 교육부의 정책만으로 이루어낼 수는 없습니다. 왜냐하면 실제 교실에서 수업을 진행 하는 주체는 교사이기 때문입니다. 교사가 주체가 될 수 있는 방법은 따로 있는 것이 아닙니다. 가장 중요한 것은 교사의 주도성이고, 이를 지원하는 것입니다. 스스로 혁 신하는 교사가 늘어날 때 대한민국의 교실에 변화가 생기고, 조그만 변화가 모여 혁 명적 변화로 확산될 것으로 기대합니다. 

교육 혁신에서 이론과 데이터에 기반한 정책의 수립은 매우 중요합니다. 하지만 이론만으로는 디테일이 부족하고, 성급한 일반화의 오류에 빠질 수 있습니다. 반면 에 수업의 디테일만 강조하면 큰 방향을 놓칠 우려가 있습니다. 이론에 기반한 정책 과 현장의 노력이 결합될 때 우리가 바라는 교실 혁명이 이루어질 수 있으리라 믿고 있습니다. 이 책이 교실혁명을 위한 작은 시작이 되기를 기대합니다. 

이 책의 저자들은 교사가 이끄는 교실혁명을 함께 만들어가고자 하는 작은 소망으 로 뜻을 모았습니다. 너무나 바쁘신 일정 중에도 열정적으로 함께 해주신 저자분들 께 감사드리며, 언제나 한결같이 기획, 편집, 출판에 도움을 주신 박영스토리 대표님 과 직원분들께 고마움을 전합니다. 디지털 교육 혁신을 소망하는 예비 교원과 현장 선생님들에게 조금이나마 도움이 되기를 희망합니다. 하지만 이 책은 완성형이 아니라 진행형입니다. 지속적으로 변화하는 환경과 기술에 맞추어 더욱 업그레이드해 나 가기를 기대합니다. 

2024년 4월 

저자를 대표하여 정 제 영 

정제영(이화여자대학교 교육학과 교수, 미래교육연구소장)

서울대학교 교육학박사

전) 이화여자대학교 기획처장, 호크마교양대학장

박준호(화성반송초등학교 교사, 경기도교육감 미래교육분과 교육정책 자문단)

디지털미디어교육콘텐츠 교사연구협회 몽당분필 대표이사장

전) 경기도미래교육연수원 디지털 교육 교수요원

강주원(이솔초등학교 교사)

경인교육대학교 인공지능융합교육 석사

T.O.U.C.H.교사단 1기, 정보교과 AI 디지털교과서 집필, 23~24년 디지털 기반 교

육혁신 연구학교 운영

김동준(용죽초등학교 교사)

한국교원대학교 교육대학원 교육학과(교육공학) 졸업

AIEDAP 마스터교원, 디지털 기반 교육혁신 선도학교 및 AI교육 선도학

교 운영, T.O.U.C.H 교사단 연수운영

김진관(대전장대초등학교 교사, AI 티처스쿨 대표교사)

공주교육대학교 소프트웨어교육 석사

전) 대전교육정보원 대전AI교육지원체험센터 파견교사

김효정(서울역삼초등학교 교사) 서울교육대학교 교육전문대학원 초등음악교육 석사 교육부 T.O.U.C.H 교사단 1기 및 AIEDAP 리더 교원

이성강(이담초등학교 교사, 터치교사단 1기) 경인교육대학교 초등교육과 디지털선도학교, 지식샘터 AI 코스웨어 연수 강사

이성일(서울영신초등학교 교사) 서울교육대학교 초등컴퓨터교육 석사 교육부 T.O.U.C.H. 교사단 1기, 서울시 AI·에듀테크 선도교사

이혜림(청계초등학교 교사) 서울교육대학교 초등컴퓨터교육 석사수료 전) 경기도 미래교육연수원 교수요원

장덕진(교육부 학부모정책과 함께학교팀 파견교사, 청년교사리더) 우석대학교 소방·안전공학 박사(수료) 전) 경기도교육청 경기도융합과학교육원 교육연구원(파견교사)

PART 01 디지털 교육이 온다

CHAPTER 1 디지털 교육 혁신의 필요성과 AI DT의 역할 (정제영)

1 디지털 대전환과 인공지능 시대의 도래 14

2 미래를 위한 학교의 혁신 방향 17

1 미래 교육을 위한 시스템적 접근 17

2 디지털 기술을 활용한 교육의 혁신 방향 20

3 교사가 이끄는 교실혁명의 방향 25

1 맞춤형 학습을 위한 변화 방향 25

2 하이터치 하이테크 교육 29

3 교사가 이끄는 교실혁명 34

• 참고문헌 41

CHAPTER 2 디지털 기반 교육혁신 정책의 이해 (이혜림)

1 디지털 기반 교육혁신 정책 추진 배경 44

1 모든 학생을 인재로 키우기 위한 맞춤 교육 필요 44

2 첨단 기술을 활용한 교육의 질 제고 가능 46

3 디지털 대전환에 따른 공교육의 변화 요구 49

2 대한민국 디지털 교육정책의 주요 목표와 방향 49

1 학생은 자신의 역량과 속도에 맞는 맞춤 학습 50

2 교사는 학습 멘토 · 코치, 사회 · 정서적 지도자 역할 확대 52

3 학부모는 학생의 객관적 정보를 바탕으로 자녀 교육 52

3 디지털 기반 교육혁신 정책 추진 방향 53

1 “모두를 위한 맞춤 교육”이라는 비전의 실현 53

2 디지털 기반 교육혁신 선도학교 및 선도교사단을 통한 단계적 · 자발적 확산 54

3 ‘정부 내'와 ‘민간'의 다양한 주체들과 협력적 파트너십 구축 56

4 디지털 교육체제로의 대전환을 위한 정책 추진 방안 59

1 AI 기술 및 데이터 과학을 활용한 디지털교과서 개발 59

2 역량을 갖춘 교원 양상을 위한 집중 연수 63

3 디지털 기술 활용 교수 · 학습 방법 개발 67

4 시범교육청 중심 디지털 선도학교 운영 68

5 디지털 인프라 확충 69

• 참고문헌 70

CHAPTER 3 디지털 기반 교육혁신을 위한 실천방안 (이성일)

1 디지털 기반 교육혁신을 위한 도전과 전략 72

1 디지털 전환을 위한 학교 물리적 인프라 구축 73

2 디지털기기 활용에 대한 인식 변화의 노력 76

3 학생의 디지털 활용 능력 향상을 위한 교육 시행 77

4 디지털 기반 교육혁신을 위한 실천방안 79

2 디지털 기반 교육혁신을 위한 교사의 역할 81

1 AI 디지털교과서 활용을 위한 교사의 역할 81

2 AI 디지털교과서 활용을 위한 교사의 역량 강화 83

3 AI 디지털교과서의 교육 현장 적용 전략 및 확장성 84

1 AI 디지털교과서의 잠재적 교육적 이점 85

2 AI 디지털교과서의 교육 현장 적용 전략 87

3 AI 디지털교과서의 확장성 90

• 참고문헌 94

CHAPTER 4 디지털 기반 교육혁신 선도학교 운영과 사례 (강주원)

1 디지털 기반 교육혁신 선도학교 운영과 사례연구 96

1 디지털 기반 교육혁신 선도학교 선정 및 운영 방식 97

2 디지털 기반 교육혁신 선도학교 주요 활동 105

3 디지털 기반 교육혁신 선도학교 운영 우수사례(KERIS, 2023) 111

4 선도학교 운영 중 발생 문제점과 극복 노하우 118

5 선도학교 운영의 기대 효과 122

2 성공적인 디지털 기반 교육혁신 선도학교 운영을 위한 제언 124

1 AI 코스웨어를 활용한 교수 - 학습 운영 124

2 기초학력 제고 126

3 교원의 AI 디지털 역량 강화를 위한 방안 127

4 AI 디지털교과서나 코스웨어를 활용한 교수학습 모형 개발 및 적용 129

5 학생의 디지털 역량 강화 130

6 지역사회 연계 132

3 과제별 코스웨어 활용 교수-학습 사례 134

1 저학년 기초학력 신장(한글교육) 134

2 글쓰기 활동 지원(국어-작문) 135

3 학습 능력 향상(영어, 수학) 136

4 코딩 학습(정보) 139

• 참고문헌 140

PART 02 교사가 이끄는 교실혁명

CHAPTER 1 AI 디지털교과서를 활용한 수업 설계 (박준호)

1 AI 디지털교과서의 정의와 특성 142

1 500만 학생을 위한 500만 개의 교과서 142

2 디지털교과서와 AI 디지털교과서 146

1 디지털교과서와 AI 디지털교과서의 차이 146

2 AI 코스웨어 개념 이해 및 교과수업 예시 149

3 AI 디지털교과서 비전 체계 154

4 AI 디지털교과서의 핵심 기능 소개 155

3 AI 디지털교과서와 교육과정 통합 161

1 AI 디지털교과서와 TPACK 프레임워크 161

2 TPACK 프레임워크를 반영한 수업 설계 168

• 참고문헌 171

CHAPTER 2 AI 디지털교과서 교육 기술에 대한 이해와 적용 (김효정)

1 인공지능의 등장과 AI 디지털교과서에의 적용 172

1 인공지능의 등장 173

2 맞춤형 학습 환경을 제공하는 기술 178

3 학습자의 학습 정보 수집을 위한 기술 181

4 맞춤형 설계를 위한 기술 187

２ 보편적 학습 설계(UDL)를 위한 기술과 적용 194

1 음성 인식 기술을 통한 학습자 지원 194

2 음성 합성 기술을 통한 학습자 지원 199

3 번역 기술을 통한 학습자 지원 200

4 그 외 다양한 특성의 학습자를 위한 기술 201

3 안정적인 AI 디지털교과서 활용 교육을 위한 기술과 적용 203

1 교육과정의 안정적 운영을 위한 노력 203

2 AI 디지털교과서의 안정적 운영을 위한 노력 206

• 참고문헌 209

CHAPTER 3 AI 디지털교과서 도입 전 AI코스웨어 맵핑과 맞춤형 교육 사례 (이성강)

1 AI DT 도입 전 AI 코스웨어 맵핑 210

1 AI 코스웨어 기능의 활용 210

2 학습 진단 211

3 맞춤형 콘텐츠 추천 216

4 대시보드 220

5 AI 튜터 224

6 AI 보조교사 228

2 AI를 활용한 학습 참여 증진 및 맞춤형 학습 사례 231

1 게이미피케이션 231

2 개인 맞춤형 학습 플랫폼 237

3 혁신적 교수·학습 사례 239

3 AI 코스웨어 마켓맵(Market Map) 242

• 참고문헌 246

CHAPTER 4 AI 디지털교과서 활용 프로젝트 학습 (김동준)

1 수업 설계 프로젝트의 교안 작성 방법 248

1 수업 계획하기 248

2 수업 설계 및 개발 261

2 AI 디지털교과서와 프로젝트 기반 학습 267

1 프로젝트 기반 학습(PBL) 267

2 프로젝트 기반 학습(PBL) 절차 270

3 AI 디지털교과서를 활용한 PBL 설계 273

• 참고문헌 277

CHAPTER 5 AI 디지털교과서 교수학습모델 설계와 HTHT의 실제

(장덕진)

1 AI 디지털교과서 교수학습모델설계 278

1 수업 및 학습자 분석 283

2 교수방법 결정 284

3 교수전략 결정 286

4 AI 디지털교과서 기반 학습활동 선택 및 맞춤형 수업 모형 개발 287

2 하이터치 하이테크 교육의 실제 288

1 하이터치 하이테크 교육 다시 살펴보기 288

2 하이터치 하이테크 교육의 실제-(1) 시작의 어려움 290

3 하이터치 하이테크 교육의 실제-(2) 직관적 이점 299

4 하이터치 하이테크 교육의 실제-(3) 교실혁명 시도 307

• 참고문헌 317

PART 03 교사가 만드는 교실혁명

CHAPTER 1 교사가 만드는 교실 혁명 : 미래 교육을 위한 교사의 역량 (김진관)

1 교육 혁신의 방향성과 AI 디지털교과서의 역할 320

1 개별 맞춤형 인공지능 활용 교육은 또 다른 ‘이오’의 세계 320

2 가장 큰 변화의 메시지는 ‘인공지능 기술 자체’일 수 있다 322

3 핵 개인의 시대, 인공지능과의 협업 324

4 교육 혁신은 곧 자율적 수업 혁신 326

2 AI 디지털교과서 정책에 대한 현실적 우려와 극복 330

1 스톡데일 파라독스(Stockdale Paradox) 330

2 AI 디지털교과서가 도깨비방망이가 될 수 있을까? 331

3 정책 수립의 타당성과 대의명분만으로 충분할까? 335

4 윤리적 쟁점을 관리하고 감독할 규정이 충분한가? 336

5 AI 디지털교과서가 교육의 질을 담보할 수 있는가? 337

3 인공지능 시대, 교육 혁신의 핵심이자 주체로서의 교사 339

1 새로이 요구되는 교사의 역량 339

2 디지털 기반 교육 혁신의 열쇠가 된 교사의 역할 344

4 AI 디지털교과서의 성공적 적용을 위한 제언 346

1 선택과 집중에 기반한 고도화 346

2 교수 · 학습 전(全) 과정을 지원하는 상호작용 촉진의 도구 347

3 2022 개정 교육과정의 방향성에 부합하는 AI 디지털교과서 348

4 교사 역량 강화의 체계성 확보 349

5 학교 내 디지털 전환을 위한 인프라 구축과 정책적 지원 350

6 교사를 중심으로 한 학교, 지역사회, 교육 당국 간의 협력 351

• 참고문헌 356