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수학 학습에 들어온 AI…몇 문제만 풀어도 ‘뭘 모르는지’ 안다
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수학 학습에 들어온 AI…몇 문제만 풀어도 ‘뭘 모르는지’ 안다

김범주 기자 | 기사승인 2019. 10. 16. 18:13
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AI, 학생 맞춤형 수업에 활용
향우 어떤 공부해야 할지 분석
천재교육
경기도 모 초등학교 5학년 학생의 성적 분석표/제공=천재교육
학생들이 수학에서 어려움을 겪는 첫 고비가 초등학교 3학년 ‘분수’를 배우는 과정에서 온다는 연구결과가 있다. 수학을 포기하는 학생(수포자)을 줄이기 위해서는 초기에 학습 지원에 집중해야 한다는 것. 학생이 ‘무엇을 모르는지 제대로 진단하는 것’이 학습 부진을 막는 첫걸음이라는 의미다.

이같이 학습 부진을 겪는 학생을 위해 최근 교육계는 정보기술(IT)을 활용한 다양한 학습 프로그램을 선보이고 있다. 특히 인공지능(AI)을 교습에 접목하는 사례가 주목을 받는다. 16일 천재교육의 AI 수학을 통해 ‘AI 학습’의 현주소를 짚어봤다.

AI 개발에서 가장 중요한 것은 데이터다. 이른바 ‘학습된 기계’를 만들기 위해서는 참고할 수 있는 기본적인 학습 데이터가 필요하다. 천재교육은 38년 동안 모아온 100만 문항 이상의 문제은행, 문항 풀이 이력 등 학습 데이터를 6억건 이상 보유하고 있다고 설명했다.

학생의 진단을 위해서는 AI가 탑재된 닥터매쓰가 사용된다. 이 프로그램에서 제공하는 문제를 학생이 풀면 ‘무엇을 모르는지’를 AI가 분석한다. 10문항 정도만 풀이해도 어떤 단원의 학습이 부족한지, 앞으로 어떤 학습 단원에 영향을 줄지도 알려준다.

취약점 분석에만 그치지 않고, 분석된 자료를 바탕으로 해당 학생이 앞으로 어떻게 공부해야 관련 내용을 알게 되는지에 대한 방향도 제시한다. 취약하다고 진단된 문제 유형에 대해서는 ‘유사 문제’ 등을 제공해 학습을 보완하도록 설계돼 있다.

예컨대 특정 부분에 취약한 A 학생을 진단한 AI가 A학생과 비슷한 문제점이 있는 또 다른 학생의 성공케이스를 찾아내 어떤 학습 코스를 통해 효과적으로 공부했는지를 제시하는 방식이다.

학생 본인의 전국 석차를 가늠할 수 있는 시스템도 마련돼 있다. 내전석(내 아이 전국 석차) 프로그램은 천재교육이 1991년부터 실시해온 전국단위 수학학력평가인 해법수학 경시대회 데이터를 바탕으로 구성됐다. 전국 석차 분석을 통한 향후 학습 방향 등을 제시한다는 설명이다.

학생이 문제를 풀 때마다 맞춤형으로 다음 문제를 AI가 제시하는 형식이다. 평균 수준인 50% 난도로 출발해 해당 문제를 맞히면 상위 25% 수준의 문제를, 또 맞히면 상위 12.5%의 문제 등 변별력을 높여가며 문제가 제공된다. 최소 5문제만 풀어도 전국 석차를 가늠할 수 있다고 회사는 설명했다.

한편 AI를 활용한 학교 수업도 조만간 선보일 예정이다. 서울시교육청은 학생이 AI와 직접 대화하며 영어회화를 학습할 수 있는 플랫폼을 조만간 선보인다는 계획이다. 학생의 실력에 맞춘 ‘맞춤형 교육’과 실시간 피드백으로 참여도를 높일 수 있다는 관측이다.


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