5E 순환학습 기반의 인공지능 챗봇 활용 수업의 효과 분석 -초등학교 3학년 '물질의 상태' 단원을 중심으로- (Analysis of the Effects of a 5E Model-Based Artificial Intelligence Chatbot-Assisted Lesson:Focusing on the ‘States of Matter’ Unit for 3rd Grade Elementary Students)

서지정보

· 발행기관 : 한국현장과학교육학회
· 수록지 정보 : 현장과학교육 / 18권 / 4호 / 411 ~ 425페이지
· 저자명 : 이지원, 양성호

초록

인공지능 기술의 발전은 교육 분야에 혁신적인 변화를 가져오고 있으며, 이에 맞춰 교육 내용과 방식의 근본적 변화가 요구되고 있다. 본 연구는 생성형 인공지능 챗봇과 5E 순환학습 모형을 결합한 ‘물질의 상태’ 단원 학습 프로그램을 개발하여 초등학교 3학년 학생들에게 적용하였다. 수업의 효과를 개념검사, 과학긍정경험 검사, 학습자 및 교수자 반응 설문, 그리고 학습자 초점집단면접을 통해 확인하였다. 개발된 프로그램은 대상 학생의 과학적 개념 형성 및 과학긍정경험을 향상시키는 데 효과가 있었다. 또한, 맞춤형 학습과 자기주도적 학습을 촉진하고 수업에 대한 흥미와 즐거움을 유발하는 데 도움이 되었다. 나아가, 다양한 과학수업 모형과 인공지능 챗봇을 결합한 프로그램 개발 및 효과에 관한 후속 연구의 필요성에 대해 제언하였다.

영어초록

The advancement of artificial intelligence technology is driving transformative changes in the educational sector, necessitating fundamental shifts in both content and instructional methods. This study developed a learning program for the "States of Matter" unit by integrating a generative AI chatbot with the 5E instructional model, applying it to 3rd-grade elementary students. The effectiveness of the lesson was assessed through concept tests, positive science experience surveys, learner and instructor feedback questionnaires, and learner-focused group interviews. Results indicated that the program effectively enhanced students’ scientific concept formation and positive experiences with science. Additionally, it fostered personalized learning, promoted self-directed learning, and increased students’ interest and enjoyment in the lessons. Furthermore, this study suggests the need for further research on the development and effectiveness of programs that integrate various science instructional models with AI chatbots.

참고자료

· 없음