유아 AI 및 디지털 놀이 활동 효과에 관한 메타분석

Meta-Analysis on the Effects of AI and Digital Play Activities in Early Childhood

AI 및 디지털 놀이 활동은 유아가 AI, 디지털 기기, 소프트웨어를 자발적 놀이와 흥미로운 활동을 통해 접함으로써 AI의 원리와 디지털 매체의 특성을 알아가는 과정이다. 본 연구의 목적은 유아 AI 및 디지털 놀이 활동의 효과를 종합적으로 검증하는 데 있다. 이를 위하여 AI 및 디지털 놀이 활동을 다루는 학위논문 9편, 학술논문 32편을 포함 총 41편을 분석하였다. 무선효과모형을 적용하여 효과 크기를 산출한 결과, 첫째, AI 및 디지털 놀이 활동의 효과 크기는 출판 편향을 고려하여 보정하였을 때 1.17로 Cohen의 효과 크기 기준 높은 편으로 나타났다. 둘째, AI 및 디지털 놀이 활동 유형은 AI 및 디지털 리터러시, 디지털 및 ICT 도구 활용, 디지털 및 멀티미디어 컨텐츠 활용, 로봇 및 블록 활용, 언플러그드 활동으로 구분하였을 때, AI 및 디지털 리터러시 교육과 언플러그드 활동이 로봇 및 디지털 블록을 활용한 활동에 비하여 유의하게 높았다. 셋째, 종속변인에 따른 효과 크기의 경우 논리 과학적 탐구 및 문제해결력이 높은 효과 크기를 나타내었고, 창의성 및 표상 능력, 몰입 및 사회정서 능력이 높은 효과 크기를 보였다. 넷째, 연령, 실시 횟수, 실시기간과 같은 조절변인에 따른 효과 차이는 유의하지 않았다. 본 연구는 이러한 연구 결과를 바탕으로 유아 AI 및 디지털 놀이 활동의 의의, 후속 연구과제와 교육방향을 논하였다.

The rapid advancement of AI technology has led to its widespread adoption in education, including early childhood education. AI and digital technologies are now essential for fostering key competencies such as computational thinking. These technologies are being incorporated into educational content and teaching methods, resulting in various experimental studies on their effectiveness. This study performed a meta-analysis to evaluate the positive impact of AI and digital technologies when applied to play activities in early childhood education settings. A total of 41 domestic studies were analyzed, including 9 dissertations and 32 journal articles, using a random-effects model to calculate effect sizes. The overall effect size, adjusted for publication bias, was 1.17, indicating a large effect based on Cohen’s criteria.When categorized, AI and digital literacy education, along with unplugged activities, showed higher effect sizes compared to robotics and block-based play. In terms of learning outcomes, problem-solving and logical inquiry exhibited the highest effect sizes, followed by creativity, representational skills, engagement, and socio-emotional competence. Based on these findings, the study offers recommendations for the future development of AI-based play activities in early childhood education, emphasizing their potential benefits and directions for further improvement.