세종대 연구진 “제한된 AI 사용, 물리학서 더 나은 성과 보여”

▲ 세종대 전경. 사진=세종대학교

투데이코리아=이기봉 기자 | 세종대학교가 팀 기반 물리 학습에서 무제한 AI(인공지능) 접근보다 제한된 조건에서의 AI 사용 그룹들이 더 높은 성과를 보였다고 12일 발표했다. 

이번 연구는 ChatGPT를 활용한 협력적 물리 문제 해결 과정을 분석한 것으로 ‘New physics: Sae Mulli’ 최신호에 게재됐다. 

장혜원 세종대 교육혁신처 교수가 주도한 연구팀은 학부생 14명을 대상으로 네 가지 다른 AI 접근 조건에서 팀 물리 문제 해결 과정을 관찰했다. 

관찰 결과 AI 미사용 그룹과 무제한 AI 접근 그룹은 각각 8%, 17% 성과 향상으로 비교적 낮았으나 공유 기기를 사용한 그룹과 10분 토론 후 제한적 AI 사용 그룹은 성과 향상이 각각 34%, 31%로 높은 것으로 나타났다. 

특히 연구진은 AI 도구 도입이 팀 내 상호작용 패턴을 변화시킨다는 점도 발견했다. 모든 AI 사용 그룹에서 언어적 상호작용은 약 45% 감소했지만, 구조화된 접근 조건에서는 더 심도 있는 토론이 이루어졌다. 

또한 제한적 AI 접근 그룹에서는 메타인지적 발화가 32.7%로 가장 높았으며, 이는 제한된 상황에서 학생들이 더 신중하게 사고하고 협력한다는 것으로 풀이된다. 

이는 ChatGPT 사용 패턴에서도 무제한 접근 그룹은 문제를 그대로 묻는 ‘단순한 질문(58.8%)’을 가장 많이 했지만, 제한적 접근 그룹은 ‘복합적이고 독립적인 질문(66.7%)’을 더 많이 제기했다.

장혜원 교수는 “이번 요구는 AI 도구를 교육에 도입할 때 ‘얼마나 많이 사용하느냐’보다 ‘어떻게 사용하느냐’가 더 중요하다는 것을 보여준다”고 설명했다.