AI 기반 피드백을 활용한 수학 글쓰기 활동이 학습자의 태도, 피드백 활용 능력 및 학습 효과에 미치는 영향

The Effects of AI-Based Feedback on Mathematical Writing Activities on Learners’ Attitudes, Feedback Utilization Ability, and Learning Effectiveness

본 연구는 인공지능(AI) 기반 피드백을 활용한 수학 글쓰기 활동이 학습자의 수학 교과 태도, 피드백 활용 능력 및 학습 효과에 미치는 영향을 분석하고, 피드백 효과 인식과 학습 효과 간의 관계에서 수학 교과 태도, 피드백 활용 능력 및 피드백 태도의 매개 효과를 검증하는 것을 목적으로 하였다. 경기도 소재 A고등학교 1･2학년 학생 217명 중 사전･사후 검사를 모두 완료한 196명의 자료를 분석하였다. 사전 검사는 수학 교과 태도, 피드백 활용 능력, 피드백 태도, AI 활용 능력, 비판적 사고를 측정하였고, 사후 검사는 동일 변인에 피드백 효과 및 학습 효과를 추가하여 실시하였다. AI 피드백은 ‘자OO작’ 프로그램을 활용하여 학생의 글에 대해 즉시 맞춤형 피드백을 제공하고, 학습자는 이를 반영해 수정･퇴고하였다. 연구 분석은 대응표본 t-검정, 독립표본 t-검정, 상관분석 및 위계적 회귀분석을 통해 수행하였다. 연구 결과, AI 피드백 기반 글쓰기 활동 이후 학습자의 수학 교과 태도, 피드백 활용 능력, 피드백 태도, 비판적 사고력이 유의하게 향상되었다. 또한 AI 피드백 효과 인식이 학습 효과에 미치는 영향에서 수학 교과 태도, 피드백 활용 능력, 피드백 태도가 부분 매개 변수로 작용하였다. 이러한 결과는 AI 기반 피드백이 학습자의 인지적･정의적 성장에 긍정적인 영향을 미치며, 수학 글쓰기 수업의 질적 향상과 AI 기술의 교육적 활용 가능성을 실증적으로 제시한다는 점에서 의의가 있다.

This study aimed to examine the effects of artificial intelligence (AI)-based feedback on mathematical writing activities on learners’ attitudes toward mathematics, feedback utilization ability, and learning effectiveness, and to verify the mediating effects of mathematics learning attitudes, feedback utilization ability, and feedback attitudes in the relationship between perceived feedback effectiveness and learning outcomes. The participants were 196 high school students (grades 10–11) from a school in Gyeonggi Province, who completed both pre- and post-tests. The pre-test measured students’ attitudes toward mathematics, feedback utilization ability, feedback attitudes, AI utilization ability, and critical thinking, while the post-test additionally included variables related to perceived feedback effectiveness and learning outcomes. The AI feedback was provided through the ‘JaOOJak’ program, which generated immediate, personalized feedback on students’ writing, allowing them to revise and refine their work. Data were analyzed using paired-sample and independent-sample t-tests, correlation analysis, and hierarchical regression analysis. The results indicated significant improvements in students’ attitudes toward mathematics, feedback utilization ability, feedback attitudes, and critical thinking after participating in the AI feedback–based writing activity. Furthermore, mathematics learning attitudes, feedback utilization ability, and feedback attitudes were found to have partial mediating effects on the relationship between perceived AI feedback effectiveness and learning outcomes. These findings demonstrate that AI-based feedback positively influences both the cognitive and affective development of learners, providing empirical evidence for the educational potential of integrating AI-driven feedback into mathematical writing instruction.