더티칭랩 최종결과보고서

■ 개요

주제	무중력C
참여자 성명(소속)	강순형(화학교육과), 전창필(지구과학교육과), 김수만(생물교육과), 최종훈(화학교육과), 김민환(화학교육과)
정산금액	일금 삼십만 원정 (\ 300,000 )
연구기간	2024년 9 월 23 일 ~ 2024년 12 월 27 일

2024년   12 월  10 일

작성자 :  강 순 형

전남대학교 교육혁신본부장 귀하

◆ 수업연구 필요성

(1) 시대의 변화

전 세계적으로 강의가 인터넷에 공유되고, 일정 기간 동안 Zoom을 활용한 수업을 진행한 경험을 통해, 기존의 강의식 수업 방식이 여전히 의미가 있는지에 대해 깊이 고민하며 수업을 설계하게 되었다. 이러한 상황에서, 지난해에 이어 기술 발전으로 인해 AI 기반 기술이 교육 영역에서도 점점 일반화되고 있다. 이에 따라, 교수자로서 대학교육에서의 역할과 수업 방식에 어떤 변화를 줄 것인지, 아니면 기존의 방식을 고수할 것인지에 대해 이공계 교수들과 함께 의견을 나누고자 하였다.

(2) 각 전공에서의 변화에 따른 수업과 기본적인 수업

티칭랩 프로그램에 참여한 5명의 교수는 모두 이공계 전공자이지만, 각자의 전공 분야가 서로 달랐다. 이에 따라 각 전공에서 어떤 변화가 일어나고 있는지를 심도 있게 논의하였다.

첫째, 챗GPT와 같은 인공지능 기술이 응용과학 분야에서 보조 도구로 사용되면서, 해당 프로그램을 수업에 활용하는 비중이 현재와 같은 수준으로 적절한지 고민이 제기되었다.

둘째, 기초 학문이 중요한 학과에서는 교육부가 인공지능과 같은 기술을 지나치게 강조하며 일반화된 기준을 적용하는 것이 오히려 자원 낭비를 초래하고 있다는 우려가 있었다. 이는 각 학문 특성에 맞는 맞춤형 접근이 필요함을 시사한다.

셋째, 변화하는 시대적 흐름에 발맞추어 교육의 혁신이 필요한 분야에서는 과감한 변화를 추진해야 하지만, 기존 체제를 유지해야 하는 분야에서는 일정 수준의 지식이나 학업 역량에 도달할 때까지 기존 방식을 기반으로 단계적으로 응용과 적용을 확장할 필요가 있다는 결론에 도달하였다.

◆ 연구 과정(논의사항)

과학의 경우, 단순히 지식을 암기하거나 실험 과정을 따라가는 것을 넘어, 과학적 원리가 실제로 우리 주변에서 어떻게 작용하고 있는지를 이해하는 것이 중요하다. 또한, 학생들이 알고 있는 과학적 개념과 방법을 활용하여 실생활의 문제를 해결할 수 있는 능력을 키우는 데 중점을 두어야 한다. 그러나 과학적 개념과 원리를 제대로 이해하지 못하면 이를 실제 상황에 적용하는 데 한계가 있으므로, 기존의 체계적인 수업 방식을 통해 기본 원리와 기초 지식을 철저히 학습하는 과정이 여전히 필요하다.

1차 모임 요약

1. 기술 발전 시대에 학생들이 갖추어야 할 역량

· 기술의 발전, 특히 GPT와 같은 인공지능의 활성화로 학습 방법에 큰 변화가 일어나고 있다.

· 이공계 학생들에게는 프로그램 활용 마인드, 논리적 사고력, 문제 해결 능력과 같은 핵심 역량이       더욱 강조되어야 한다는 의견이 제시되었다.

· 그러나 챗GPT를 모든 수업 방식에 적용하기에는 한계가 있으며, 활용 목적과 사용 방법 정도를       이해하는 것이 더 중요하다고 평가되었다.

· 특히 이공계열에서는 GPT가 특정한 상황에서 유용할 수는 있지만, 일반적인 수업의 활용도 측면

에서는 낮을 가능성이 크다는 의견이 있었다.

2. 구체적인 활용 예시

· 데이터를 다루는 수업에서 엑셀 사용 능력과 함께, 현재 가장 많이 활용되는 파이썬을 교육에 포

함하는 것이 효과적이라는 의견이 나왔다.

· 이를 통해 학생들이 코딩 능력과 GPT 활용 능력을 함께 향상시키며, 다양한 상황에서 융합적으로

사용하는 능력을 기를 수 있다는 점이 강조되었다.

2차 모임 요약

1. 기술 발전과 학문 융합 환경에서의 교육 변화

· 기술의 발전과 학문 간 융합이 요구되는 시대적 흐름 속에서, 국내 대학들도 과거 계열별 모집 방

식에서 벗어나, 보다 유연한 형태로 학생들을 모집하는 추세가 나타나고 있다.

· 이러한 변화가 강의 방식에 어떤 영향을 미칠지, 그리고 학생들의 전공에 대한 태도가 어떻게 변

할지에 대해 논의가 이루어졌다.

· 특히, 전공의 경계를 넘어선 학생들의 다양성을 고려한 교육 방안이 필요하다는 점이 제기되었다.

2. 수업 방식 및 기초 학문의 중요성

· 전공 융합이 이루어지면서 수업은 다소 어려워질 수 있지만, 기초 학문 중심의 전공에서는 큰 변

화가 없을 것이라는 의견이 있었다.

· 현실적 요구를 잘 반영하지 못하는 학과는 도태될 가능성이 있으므로, 변화에 대응하는 융합적 접

근이 중요하다고 보았다.

· 기초 학문은 기술 변화 속에서도 보호해야 할 필요성이 있으며, 특히 챗GPT는 문제 해결 능력을

강조하는 도구로서, 기존의 기초 지식 습득과 암기 및 연습을 통해 학습한 내용을 바탕으로 응용

단계에서 활용하는 것이 바람직하다고 평가되었다.

3. 챗GPT의 활용 방안

· 챗GPT는 기본적인 학습보다는 고급화된 문제 해결이나 새로운 지식 탐구를 지원하는 도구로 적합

하다.

· 따라서, 기초 지식 습득 단계에서는 기존 방식의 교육을 유지하고, 응용 및 창의적 문제 해결이 요

구되는 고학년 강의나 대학원 수업에서 부분적으로 활용하는 것이 효과적이라는 의견이 제시되었

다.

· 이는 학생들이 기초를 탄탄히 다지면서, 고급 학습 단계에서 첨단 기술을 적극 활용할 수 있도록

돕는 접근법으로 평가되었다.

3차 모임 요약

1. 다음 학기 수업 구상 및 개선 방안

· 개학을 앞두고, 수업 방법의 보완에 대한 의견을 공유했다.

· 한 가지 제안은 각 단원의 핵심 내용을 설정하고, 학습 후 이를 **페들(SW)**이나 이메일로 제출       하여 평가하는 방식이었다.

· 이는 학습자가 기초 내용을 습득하고 이해하는 과정을 연습할 수 있도록 돕는 것으로, 수업 중 학      습자가 스스로 주요 키워드나 문제를 이해하려고 시도함으로써 능동적이고 적극적인 학습을 유도      하고자 한다는 취지였다.

· 또한, 어려운 내용을 보충하기 위해 다양한 인터넷 매체나 서적을 활용할 수 있는 루트를 제공함      으로써 강의 중심 수업보다 폭넓고 깊이 있는 학습을 지원하려는 방향이 논의되었다.

2. 인공지능 및 챗GPT 활용 방안에 대한 우려와 방향성

· 인공지능, 특히 챗GPT와 같은 기술이 교육에 도입되는 과정에서, 기초교육이 소홀히 다뤄질 가능       성에 대한 우려가 있었다.

· 챗GPT는 어느 정도 지식이 있는 상태에서 활용할 때 장점이 극대화되므로, 기초가 부족한 학생들       이 이를 사용할 경우 부작용이 발생할 수 있다는 점이 지적되었다.

· 따라서, 기초 지식 습득을 먼저 보장한 후, 이를 응용하고 확장하는 단계에서 챗GPT를 활용하는        방식이 가장 효과적이라는 결론에 도달했다.

3. 글로벌 교육 플랫폼 시대에서의 교육의 의미

· 전 세계적으로 오픈 강좌와 인터넷 기반 교육 플랫폼이 확대되는 상황에서, 대학 교육의 의미와       차별화를 고민해야 한다는 의견이 나왔다.

· 단순히 지식을 전달하는 것을 넘어, 기초 지식 습득부터 전문 지식의 단계로 진입할 수 있도록 지      도하고, 학생들과 함께 이를 발견하고 공유하는 과정 중심의 교육으로 변화해야 한다는 제안이 있      었다.

· 이를 위해 교육자는 학생들에게 적절한 피드백을 제공하고, 학습을 전문적인 단계로 확장하는 데      필요한 방향성을 제시해야 한다고 보았다.

◆ 연구 결과

챗GPT 활용 사례 및 능동적 학습 방식

1. 챗GPT 활용 사례

· 챗GPT는 학습자가 기초 지식을 탄탄히 익힌 후, 응용과 문제 해결 능력을 확장하는 도구로 활용할       때 가장 효과적이다.

· 예를 들어, 특정 과제나 프로젝트에서 GPT를 사용해 참고 자료를 탐색하거나, 아이디어를 구조화하       며, 새로운 접근 방식을 모색할 수 있다.

· 특히, 학생들이 작성한 내용에 대해 실시간 피드백을 제공하거나, 심화된 질문에 답변을 제시함으로       써 학습 과정을 보조하는 데 유용하다.

2. 능동적 학습 방식의 도입

· 학생들이 수업 전에 주어진 키워드를 활용하여 스스로 학습하도록 하는 방식은 기존의 수동적 강       의 중심 수업에서 벗어난다.

· 이러한 방식은 학생들에게 다소 어렵고 부담스러울 수 있지만, 다음과 같은 장점이 있다:

학생들이 직접 자료를 정리하고 이해하는 과정을 통해, 지식 습득의 원리와 중요도를 명확히 이해      할 수 있다.

· 수업 내용을 능동적으로 준비함으로써, 수업 시간 동안 기초적인 지식에 대해 다시 정리할 필요 없      이 더 심화된 학습이 가능하다.

· 이러한 과정을 통해 암기와 연습에 소요되는 시간을 절약하고, 더 많은 학습 내용을 효과적으로 소

화할 수 있다.

◆ 수업 연구 개선점

- 학생들이 수업 전에 주어진 키워드를 주고 능동적으로 학습에 참여하는 수업 방식의 경우 1학기에 부분적으로 2학년 전공 수업에 적용해볼 예정이다.

◆ 참여 소감(구성원 개인별로 모두 작성)

번호	이름 (소속)	참여 소감 내용
1	강순형 (화학교육과)	챗GPT을 활용한 수업을 위한 다각도로 심도있는 논의를 통해서 장점/단점을 파악하고, 장점을 취해서 수업에 적용을 해봐도 좋을 것 같다는 생각을 함.
2	전창필 (지구과학교육과)	과학교육을 전공하는 여러학과 교수님들과의 챗GPT을 활용한 학습법을 소통하였고, 이를 통해 얻어진 노하우는 수업 질 향상에 연계될 것으로 기대 됨.
3	김수만 (생물교육과)	학습의 필요성과 동기를 유발하는데 학업 성취도가 중요함에 따라 챗GPT을 활용한 피드백 중심 및 혼합형 학습을 적용해볼 예정임.
	최종훈 (화학교육과)	새로운 교육과정에서 요구되는 미래 소양을 챗GPT을 활용한 수업 내용에 적용하고, 융복합, 문제중심 학습 등 다양한 수업 방식을 도입 할 예정임.
4	김민환 (화학교육과)	동료 교수님들의 다양한 교수학습 사례를 접하고 직접 적용해 보았음. 적용하는 과정에서 다양한 시행착오를 겪었으나 이를 해결하기 위한 방법을 다시 논의하고 적용하는 과정을 반복함으로써 교수역량이 높아졌다고 자부함.