다이얼로그플로우를 활용한 대화형 AI 챗봇 제작 및 초등 영어 수업에의 적용 (A study of the development of Conversational AI Chatbot Using Dialogflow and its application into practice in Elementary English Classes)

서지정보

· 발행기관 : 학습자중심교과교육학회
· 수록지 정보 : 학습자중심교과교육연구 / 21권 / 17호 / 517 ~ 529페이지
· 저자명 : 한다은

초록

목적 코로나 19와 같은 불가피한 상황은 학사 운영에 큰 변화를 가져왔으며, 이에 따라 비대면 수업 운영 방안에 대한 논의가 활발히이루어져 왔다. 이에 학교 수업에서의 AI 챗봇의 활용은 비대면으로 언제 어디서든 상황에 구애받지 않고 학습 공백을 최소화 할수 있다는 새로운 가능성을 보여줄 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 초등영어 교과서의 내용을 바탕으로 다이얼로그플로우를이용한 대화형 AI 챗봇을 제작하는 방법을 소개하였다. 아울러, 제작된 AI 챗봇을 교실 현장에 적용하여 챗봇과의 상호작용에 대한초등학생들의 반응과 인식을 바탕으로 그 활용 가능성 및 한계점을 살펴보고자 하였다.
방법 이를 위하여 현장 수업 진도에 맞게 단원을 설정한 뒤 다이얼로그플로우를 활용하여 AI 챗봇을 제작하였고, 이를 초등영어교육현장에 적용하였다. 제작된 챗봇 활용의 가능성 및 한계점을 알아보기 위해 초등학교 5학년 학생 117명을 대상으로 학생들의 인식과 반응을 분석하기 위한 사후 설문조사를 실시하였다.
결과 다이얼로그플로우를 활용하여 계정 만들기, Intent 만들기, Entity 만들기, Integration으로 Web Demo 만들기, Web Demo 실행하기의 단계로 초등학교 교과서의 다이얼로그 연습에 등장하는 표현을 활용하여 대화문을 작성해 AI 챗봇을 제작하였다. 다이얼로그플로우의 History 기능과 활동지 결과물, 그리고 설문 결과를 바탕으로 초등영어교육 현장에서 제작된 AI 챗봇의활용 가능성과 한계점을 제시하였으며, 요약하면 다음과 같다. 학생들은 AI 챗봇에 대해 높은 관심과 흥미를 갖고 있고, 이것이 영어에 대한 학습 동기와 연결된다는 점에서 챗봇의 긍정적인 영향을 확인할 수 있었다. 더불어 반복되는 챗봇과의 대화는 영어 표현의정확성을 유도하는 등 학습 효과를 불러일으키는 점 역시 눈여겨 볼만 하다. 반면, 제작된 AI 챗봇이 갖는 한계점 역시 간과할 수없다. 챗봇과 대화 중 초등 학습자의 표현을 잘 인식하지 못해 답답했다는 의견이 많았으며, 제작된 챗봇이 교과서에 소개되어 있는질문이나 답변만을 수용하여 학습이 한정적이라고 느껴 흥미를 별로 못 느낀 학생들도 종종 보였다.
결론 본 연구 결과는 사용자와 챗봇의 충분한 상호작용이 가능한 대화형 영어 학습용 챗봇 개발의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 더불어 본 연구에서 제작된 챗봇처럼 초등영어 교과서를 활용하여 다이얼로그 연습용 챗봇으로 직접 개발을 할 수 있다면 학교현장 뿐 아니라 초등영어 학습자가 가정에서 자기주도적 학습을 진행하는 것에도 도움을 줄 수 있을 것이다. 앞으로 4차 산업혁명시대에 걸맞게 영어 수업 현장에서 AI 챗봇 활용이 활발히 이루어짐에 따라 더욱 스마트하고 효과적인 영어 학습용 챗봇이 개발되어영어 교수⋅학습에 큰 기여를 할 수 있기를 기대한다.

영어초록

Objectives Inevitable circumstances such as COVID-19 have brought about a major change in the operation of the school, and accordingly, discussions have been actively conducted on how to operate non-face-to-face classes. In such a situation, the use of AI chatbots in school classes is expected to show new possibilities of minimizing the learning gap regardless of the situation anytime, anywhere without face-to-face. In this study, based on the contents of elementary English textbooks, a method of developing a conversational AI chatbot using dialog flow was introduced. In addition, by applying the manufactured AI chatbot to the classroom, it was attempted to examine the possibilities and limitations of its use based on the responses and perceptions of elementary school students on interaction with the chatbot.
Methods To this end, after setting up the units according to the progress of the field class, an AI chatbot was created using the dialogflow, and this was applied to the elementary English education field. In order to find out the possibilities and limitations of using the developed chatbot, a post-survey was conducted to analyze the perceptions and responses of 117 students in 5th grade of elementary school.
Results Using the dialogflow to create an account, create an intent, create an entity, create a web demo with integration, and run a web demo, an AI chatbot was created by writing a dialogue using expressions that appear in dialog exercises in elementary school English textbooks. Based on the History function of the dialogflow, the results of the activity sheet, and the survey results, the possibilities and limitations of the AI chatbot developed in the elementary English education field were presented, and the results are as follows. Students showed high interest and interest in AI chatbots, and the positive impact of chatbots was confirmed in that it was connected with learning motivation for English. In addition, it is worth noting that repeated conversations with the chatbot induce learning effects such as inducing the accuracy of English expressions. On the other hand, the limitations of the manufactured AI chatbot cannot be overlooked. There were many opinions that it was frustrating because they could not recognize the expressions of elementary school students during the conversation with the chatbot.
Also, there were often students who felt that learning was limited because the developed chatbot only accepted questions and answers introduced in textbooks, so they did not show much interest.
Conclusions The results of this study can be used as basic data for the development of an interactive English learning chatbot capable of sufficient interaction between the user and the chatbot. In addition, if you can directly develop a chatbot for dialogue practice using elementary English textbooks like the chatbot developed in this study, it will be helpful not only in the school field but also in the self-directed learning of elementary English learners at home. As AI chatbots are actively used in English classrooms in line with the era of the 4th industrial revolution, it is expected that smarter and more effective English learning chatbots will be developed to make a great contribution to English teaching and learning.

참고자료

· 없음