'똑똑! 수학탐험대', 수학을 게임처럼…'논리와 사고' 기초 개념부터

'한글 또박또박', 해득수준 진단·보정·…"문해력 해소·지원은 국가책임"

교육부가 수학포기자(수포자)를 줄이고 미래교육의 정상적 운영을 위한 시스템 개발 결과를 내놨다. 수학과 국어과목에서 학습결손이 학력격차로 이어지지 않도록 인공지능(AI)을 활용한 학생 개별화 맞춤형 학습지원 시스템을 전격 공개했다. '수포자 시작은 초등 3학년 분수부터 시작한다'는 공식을 깨겠다는 의지다. 수학을 단순히 셈을 하는 좁은 의미에서, '사물의 이치와 개념'을 이해하고 가르치는 학문으로 범위를 넓히는 방안을 강구했다. 이러한 시스템을 개발해 학교 현장에 보급하기 시작했다. 초등 1,2학년 수학을 기초부터 다시 세우는 현장을 들여다봤다.<편집자 주>


5일 충남 금산군 금산중앙초교 1학년 3반 수학수업시간. 아이들의 손과 눈동자는 교사설명에 따라 바쁘게 움직였다. 단원은 덧셈과 뺄셈이다. 받아올림이 없는 '몇십+몇십'의 원리를 이해하고 계산하는 수업이다.

이기우 교사가 손을 들고 질문한 아이들을 분주하게 찾아다니며 눈높이에 맞게 설명해준다. 손을 든 아이들은 각자 생각한 내용을 정리해 발표했다. 이기우 교사는 "수학시간이지만 문제해결, 추론, 창의융합을 교과역량으로 설정했다"고 설명했다.

태블릿을 활용한 수학수업. 유은혜 부총리가 5일 충남 금산중앙초교를 방문 인공지능 과정을 접목한 수학과 국어 수업을 참관했다

잠시 후 아이들은 태블릿에 깔린 '똑똑 수학탐험대' 프로그램에 접속했다. 이 프로그램을 통해 수학적 원리를 익히고 적용하는 능력을 익힌다. 20+40의 결과가 6이 아닌 이유가 무엇인지 물었다. 아이들은 '낱개가 아니라 10개씩 묶음끼리 더한 것'이라는 답을 구했다. 수학탐험대는 수학적 원리를 익히고 적용하는 과정을 안내한다. 아이들은 태블릿에서 제시하는 문제를 게임처럼 풀어나갔다. 게임방식은 단순 숫자가 아닌 그래픽과 애니메이션을 활용해 학생 관심과 흥미를 높인다. 수업은 도입, 전개, 정리 순으로 진행했다. 정리단계에서는 시스템을 통해 학생들이 푼 문제에 대한 평가가 신속하게 이루어졌다. 결과는 교사만 볼 수 있고, 교사는 즉시 학생에게 다가가 눈높이에 맞춰 쉽게 이해할 수 있도록 지도했다.

게임 기법을 적용한 AI 활용 수학수업. 태블릿 수업에서 이해가 안되는 과정은 도구를 이용해 수학적 원리를 익히고 적용하는 과정을 이해할 수 있도록 했다.

이날 유은혜 부총리 겸 교육부장관이 금산 중앙초교를 방문, 국어와 수학 수업을 참관했다. 코로나19에 따라 발생할 수 있는 학습결손과 격차를 초등 저학년 단계부터 방지하기 위한 정책 추진 현황을 살펴보기 위해서다. 유 부총리는 앞서 개발한 인공지능(AI)수학 시스템 도입과 적용 과정을 꼼꼼하게 챙겼다. 이날 <재미있는 동화를 읽으며 '겹받침 있는 단어' 익히기> 수업을 진행하는 1학년 국어수업 교실도 찾았다. 동화책 속에서 어려운 받침글자를 찾아 익히는 과정을 꼼꼼하게 지켜봤다.

수학이 재미있고 쉬워요

◆인공지능 기술, 교육과정에 접목 = 교육부는 9월 14일부터 인공지능(AI) 기술을 활용, 초등학교 저학년 학교 수업 및 가정 학습을 지원하는 '똑똑! 수학탐험대' 시스템을 전국 모든 초등학교에 제공했다. '수포자'를 최소화시킨다는 각오로, 학생들의 수준별 수학학습을 지원할 수 있는 시스템 개발에 나섰다.

학교에서는 교사와 함께 교과서 내용 중심의 수준별 학습을 하고, 가정에서는 탐험활동 또는 인공지능(AI) 추천 활동과 같은 콘텐츠를 통해 자기 주도적 학습을 할 수 있도록 설계했다. 교육부는 초등 1,2학년에서 기초연산을 확실히 이해하게 가르치고, 오감을 사용하거나 실생활과 연계해서 이해할 수 있는 수학학습자료가 필요하다고 판단했다. 이를 통해 교사의 전문성을 더욱 높이고, 인공지능을 모든 학생들이 보편적으로 사용할 수 있도록 한 것.

유 부총리 금산중앙초교 수학수업

이렇게 탄생된 '수학탐험대'는 학생이 학습한 내용을 인공지능 기술을 통해 분석·예측한다. 이 결과를 바탕으로 학생 개인 수준에 맞는 학습 콘텐츠를 추천하고 조언한다. 교육부는 '수학탐험대' 서비스를 통해 인공지능(AI)이라는 정보통신기술을 학교 현장에서 보편적으로 적용할 수 있는 주춧돌을 마련했다고 평가했다.

시스템에 누적된 학습데이터는 교육과정 학습요소별 난이도, 교과서 단원 재구성 등 경향성 분석을 통해 향후 차기 교육과정과 교과서개발 기초 자료로 활용할 계획이다.

유 부총리는 "초등저학년은 동영상 중심으로 원격수업이 진행됨에 따라, 발달 단계에 적합한 체험·놀이 중심의 활동 부족으로 덧셈·뺄셈 등 기초적 수학 학습 결손이 발생할 가능성이 많다"고 진단했다.

교육부는 저학년 한글학습 지원도 강화할 방침이다. 이상수 교육부 학교혁신지원실장은 "코로나19로 인해 초등 1학년 한글학습이 대부분 원격수업 중심으로 진행됨에 따라 학생별 한글 해득 수준 진단과 보정의 필요성이 한층 커졌다"며 "문해력은 학생 개인 차원이 아닌, '교육불평등' 해소 및 국가 경쟁력 강화를 위한 국가 책임"이라고 설명했다. 이를 해소하기 위해 등교수업 시 '한글 또박또박' 프로그램을 가동했다.

10월 말까지 초등 1학년 학생별 한글 해득수준을 면밀히 진단하고, 그 결과에 따른 개인별 맞춤형 한글학습을 지원하도록 교육청에 요청했다. 학습결손을 예방하고 초등 저학년 기초·기본 교육을 강화한다는 전략이다. 국어 인공지능은 2021년 3월부터 적용할 계획이다. 수학 인공지능은 2022년 3월 초등3학년을 대상으로 현장에 보급한다.

학부모 불안감을 해소하기 위한 대안도 마련했다. '한글 학습 콘텐츠'를 활용한 보충·가정학습을 지원한다. '기초국어튼튼'은 학생이 직접 글자를 쓰고 선을 연결하는 등 상호작용형 콘텐츠 등 한글 세부 영역에 대한 맞춤형 학습을 지원한다. 학부모는 자녀의 한글 해득 수준이 기록된 '한글 또박또박' 진단결과인 '성장결과지'를 받아 한글 학습 정도를 파악할 수 있고, 그에 맞는 개인별 맞춤형 처방을 받을 수 있다.

수업 참관 후 학부모·교사들이 참여하는 간담회가 열렸다. 이난미 금산중앙초교 학부모회장은 "등교수업에서 1학년 아이는 원격수업을 잘 따라가지 못하고, 교우 관계망이 깨져 힘들어 한다"며 "저학년은 보호자가 없으면 수업에 집중하지 못한다"고 말했다. 교사와 학부모들은 "농촌지역 학교 다문화 학생 비율이 늘어나는 추세"라며 "한 부모가정과 저소득층을 위한 학습지원이 절실하다"고 주문했다. 특히, 교육부가 추진하는 인공지능 융합 수업을 추진할 교사연수에 대한 시도교육청의 계획이 무엇인지 김지철 충남교육감에게 물었다.

유은혜 부총리는 "초등학생의 학습결손이 학력격차로 이어지지 않도록 인공지능(AI)을 활용한 개별화 맞춤형 학습지원 시스템을 추가로 개발해 보급하고, 기초학력에 대한 국가책임을 다하겠다."고 설명했다.

출처 : http://m.naeil.com//m_news_view.php?id_art=363757 내일신문 2020-10-06 전호성 기자​