곱셈과 나눗셈 영역에서 인공지능 수학 학습지원시스템이 학업성취도에 미치는 효과 탐색: 똑똑! 수학탐험대를 중심으로

Exploring the effect of an artificial intelligence mathematics learning support system on academic achievement in the area of multiplication and division: Focusing on ‘Knock-Knock! Mathematics Expedition’

This study explored the impact of "Knock! Knock! Mathematics Expedition", Korea"s first artificial intelligence mathematics learning support system, on academic achievement in the areas of multiplication and division. For this purpose, the "Knock! Knock! Mathematics Expedition" was applied to 1,963 third-grade elementary school students for one semester and its effectiveness was examined through pre- and post-tests. As a result, the average scores of the experimental group that used "Knock! Knock! Mathematics Expedition" were significantly higher in both multiplication and division areas. When examining the effectiveness according to the level of academic achievement, the average achievement group was found to be more effective than the excellent achievement group and the low achievement group. Based on these results, educational implications were proposed for the successful implementation of mathematics education using artificial intelligence.

본 연구는 국내 공교육 최초의 인공지능 수학 학습지원시스템인 똑똑! 수학탐험대가 곱셈과 나눗셈 영역의 학업성취도에 미치는 영향을 탐색하였다. 이를 위해 초등학교 3학년 1963명을 대상으로 한 학기 동안 똑똑! 수학탐험대를 적용하고 사전·사후 검사를 통해 그 효과성을 살펴보았다. 그 결과, 똑똑! 수학탐험대를 사용한 실험집단의 평균 점수가 곱셈과 나눗셈 영역에서 모두 유의미하게 높았다. 학업성취 수준에 따라 그 효과성을 살펴보았을 때, 보통성취 집단이 우수성취 집단이나 저성취 집단에 비해 더 효과적인 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 인공지능을 사용한 수학교육이 성공적으로 구현되기 위한 교육적 시사점을 제안하였다.