예비교사를 위한 AI 활용 디자인 사고 기반 수업 효과성 분석

Designing and Evaluating an AI-Integrated Design Thinking-Based Course for Pre-Service Teachers

본 연구는 예비교사를 대상으로 AI 활용 디자인 사고 기반 수업을 설계하고, 해당 수업이 예비교사의 TPACK 역량, 테크놀로지 활용 태도, 학업 흥미도에 미치는 영향을 분석하여 그 효과성을 검증하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 서울 소재 사범대학 교육학과에 개설된 ‘학습과학과 인공지능’ 수업을 수강한 예비교사 17인을 대상으로 교육용 AI를 직접 설계 및 개발하는 프로젝트 기반 학습을 진행하였다. 본 연구는 사전-사후 설문을 통해 TPACK 역량, 테크놀로지 활용 태도를 분석하였으며, 기술통계량을 바탕으로 학업 흥미도를 평가하였다. 연구 결과, 디자인 사고 기반 수업을 수강한 예비교사들의 TPACK 역량이 유의미하게 향상되었으며, 특히 테크놀로지 지식(TK), 교수지식(PK), 테크놀로지 교수지식(TPK), 테크놀로지 내용지식(TCK), 테크놀로지 내용 교수지식(TPACK) 모두에서 유의미한 점수 상승이 나타났다. 또한, 테크놀로지 활용 태도 역시 수업 이후 긍정적으로 변화한 것으로 나타났다. 마지막으로, 예비교사들의 학업 흥미도는 평균 4.68점(5점 만점)으로 높게 나타났다. 본 연구는 디자인 사고 기반 수업이 예비교사의 TPACK 역량과 테크놀로지 활용 태도를 효과적으로 향상시킴을 실증적으로 검증하였다는 점에서 의의가 있다.

The purpose of this study was to design a design thinking-based course for preservice teachers and to examine the effects of the course on pres-ervice teachers' TPACK, attitude towards technology, and academic interest. To test this, 17 pre-service teachers who took a course on ‘Learning Sciences and Artificial Intelligence' engaged in a team project to design and develop an AI chatbot for educational purposes. The study analyzed changes in TPACK, and attitude toward technology through pre-and post-surveys, and descriptive statistics were used to assess academic interest. The results showed that pre-service teachers' TPACK competencies improved significantly after taking the design thinking-based course, especially in the areas of technology knowledge (TK), pedagogical knowledge (PK), technological pedagogical knowledge (TPK), technological content knowledge (TCK), and technological pedagogical content knowledge (TPACK). In addition, their attitudes toward technology changed positively after taking the course. Finally, pre-service teachers' academic interest showed high scores, with an average score of 4.68 (out of 5). This study provides empirical evidence that design thinking-based courses have a positive impact on pre-service teachers' TPACK, attitudes toward technology, and academic interest.