생성형 AI를 활용한 과학 스토리북 제작이 초등학생의 컴퓨팅사고력과 자기효능감에 미치는 영향

• 영문명: Impact of Creating Science Storybooks Using Generative Artificial Intelligence on the Computational Thinking and Self-efficacy of Elementary School Students
• 발행기관: 경인교육대학교 교육연구원
• 저자명: 박기락
• 간행물 정보: 『교육논총』제45권 제1호, 221~233쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 사회과학 > 교육학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.03.31

국문 초록

이 연구의 목적은 생성형 AI를 활용한 과학 스토리북 제작이 초등학생의 컴퓨팅사고력과 자기효능감에 영향을 미치는지를 알아보는 데 있다. 이를 위하여 광역시에 소재한 A 초등학교 6학년 학생 41명을 대상으로 6차시에 걸쳐 생성형 AI를 활용한 과학 스토리북 제작 수업을 진행하였다. 학생들은 생성형 AI를 활용한 과학 스토리북 제작에 흥미를 보이고 적극적으로 참여하였지만, 스토리의 개연성과 이미지의 일관성 부족으로 어려움을 겪기도 하였다. 과학 스토리북 수업 전과 후에 사전⋅사후검사를 실시하였고 이를 분석하여 결과를 도출하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등학생의 컴퓨팅사고력은 추상화, 분해, 알고리즘적 사고, 평가, 일반화 영역에서 모두 긍정적으로 변화하였다. 둘째, 초등학생의 자기효능감은 과제난이도 선호, 자기조절 효능감, 자신감 영역에서 모두 긍정적으로 변화하였다. 컴퓨팅사고력과 자기효능감의 유의미한 향상은 적절한 난도의 과제를 통해 도전감을 느끼고 성공 경험을 쌓았기 때문으로 해석할 수 있다. 이 결과를 종합해 볼 때, 교육 현장에 AI 기반 학습 프로그램의 도입과 개선 그리고 학생들이 능동적으로 참여하고 자기 주도적으로 학습할 수 있는 환경 조성이 필요하다. 후속 연구로 다양한 학년에서 생성형 AI의 활용이 컴퓨팅사고력과 자기효능감에 미치는 영향을 비교하고, AI를 활용한 프로젝트 기반 학습의 장기적 효과를 검토하는 연구를 제안하였다.

영문 초록

This study determined whether creating science storybooks using generative artificial in telligence (AI) affects the computational thinking and self-efficacy of elementary school students. For this purpose, 41 sixth-grade students from elementary school A in Gwangju, South Korea, participated in six sessions of science storybook creation using generative AI. Although students were interested and actively participated in creating science storybooks using generative AI, they struggled with the coherence of the story and the consistency of the images. Pre- and post-tests were conducted before and after the science storybook class, and the following results were analyzed. The results were as follows. First, the computational thinking of the students positively changed in various areas such as abstraction, decomposition, algorithmic thinking, evaluation, and generalization. Second, the self-efficacy of the students positively changed in the areas of task difficulty preference, self-regulatory efficacy, and self-confidence. The significant improvement between these tests was most likely due to the feeling of accomplishment in the challenging tasks. Altogether, the findings indicate the need to introduce and improve AI-based learning programs in educational settings, while creating an environment in which students are actively engaged and self-directed in their learning. As a follow-up study, the researcher aims to compare the impact of using generative AI on the computational thinking and self-efficacy of students at different grade levels and examine the long-term effects of project-based learning through this innovative approach.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 연구 방법

Ⅲ. 연구 결과 및 논의

Ⅳ. 결론 및 제언

참고문헌

키워드

생성형 AI 과학 스토리북 초등학생 컴퓨팅사고력 자기효능감 generative AI science storybooks elementary school students computational thinking self-efficacy