Education of Primary School Mathematics (한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육)

Korean Society of Mathematical Education (한국수학교육학회)
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Analysis of elementary teachers' AI-TPACK in mathematics education

초등교사의 수학 교과 AI-TPACK 분석

  • Lee, Yujin (Daejeon Heungnyong Elementary School)
  • Received : 2024.10.04
  • Accepted : 2024.10.26
  • Published : 2024.10.31
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Abstract

With the recent advancements in AI technology, numerous efforts have been made to utilize it effectively in education. In this context, this study aimed to investigate the teacher knowledge required to effectively integrate AI into mathematics education, based on the TPACK framework. Specifically, to effectively utilize AI in mathematics education, it is essential to consider not only teachers' technical knowledge related to AI but also their pedagogical knowledge and ethical considerations. Celik (2023)'s Intelligent-TPACK measurement tool, reconstructed with an emphasis on the ethical use of AI-based tools, was used to analyze the structural relationships between the components of TPACK and elementary school teachers' knowledge of ethical AI use in mathematics classes. The results revealed the hierarchical nature of AI-TPACK components and the influence of ethical knowledge (Ethics). AI-TCK and AI-TPK had a significant effect on AI-TPACK, while AI-TK did not have a direct effect on AI-TPACK but exerted a significant indirect effect through the mediation of AI-TCK, AI-TPK, and ethical knowledge (Ethics). Based on these findings, implications for teacher knowledge and teacher education programs aimed at effectively utilizing AI in education are discussed.

최근 AI 기술의 발달과 더불어 이를 효과적으로 교육에 활용하고자 하는 노력이 활발하다. 이러한 맥락에서 본 연구는 수학수업에 AI를 효과적으로 활용하기 위해 필요한 교사지식을 TPACK을 바탕으로 살펴보고자 하였다. 특히 AI를 수학교육에 효과적으로 활용하기 위해서는 교사의 AI와 관련된 기술 지식뿐만 아니라 교육학적 지식, 더 나아가 윤리적인 측면을 고려할 필요가 있다. 이를 위해 AI 기반 도구의 윤리적 활용을 강조한 Celik(2023)의 Intelligent-TPACK 측정 도구를 수학교육에 특화하여 AI-TPACK 측정 도구로 활용하였으며, AI-TPACK 구성요소 사이의 구조적 관계를 분석하였다. 그 결과, AI-TPACK의 구성 요소 간 계층적 특성과 윤리적 지식(Ethics)의 영향을 확인할 수 있었다. 특히 기술 내용 지식(AI-TCK)과 기술 교육 지식(AI-TPK)이 AI-TPACK에 미치는 영향이 크게 나타났으며, 기술 지식(AI-TK)은 AI-TPACK에 직접적인 영향을 미치지 않았으나 기술 내용 지식(AI-TCK), 기술 교육 지식(AI-TPK), 윤리적 지식(Ethics)을 매개로 하여 AI-TPACK에 간접적으로 유의미한 영향을 미쳤다. 이와 같은 연구 결과를 바탕으로 AI를 교육에 효과적으로 활용하기 위한 교사지식 및 교사 교육에 관한 시사점을 논의하였다.

Keywords

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