Exploring Pre-Service Elementary Teachers’ Perceptions of the Use of Generative Artificial Intelligence in Elementary Science Education

이 연구의 목적은 초등과학교육에서 생성형 인공지능(Generative Artificial Intelligence, GAI) 활용에 대한 초등 예비교사들의 인식을 탐색하는 것이다. 이를 위해 A 교육대학교에 재학 중인 예비교사를 대상을 연구 참여자를 모집하였으며, 5명의 초등 예비교사가 이 연구에 자발적으로 참여하였다. 연구자와 연구 참여자는 줌(zoom)을 통해 반구조화된 면담 프로토콜에 대한 질의응답을 진행하였다. 그런 다음, 면담 자료를 전사하여 질적 텍스트 분석 방법을 통해 GAI의 과학교육적 활용에 대한 예비교사의 인식을 분석하였다. 연구 결과 첫째, 초등 예비교사들이 인식하는 GAI를 활용한 초등과학교육의 정의와 역할은 과학지식-교사, 과학지식-학생, 물질세계-교사, 물질세계-학생 영역으로 4개의 영역으로 나타났다. 또한, GAI를 활용한 초등과학교육의 교육적 역할은 교수법에 도움이 되거나 학생들의 흥미와 동기유발, 과학적 탐구를 경험하게 해주는 역할을 할 수 있다고 해석하였다. 둘째, GAI를 활용한 교수학습 경험에 대한 질의 결과, 연구 참여자 모두 GAI를 활용한 초등과학수업 경험은 없었다. 연구 참여자들은 예비교사 양성단계에서 GAI를 활용한 교육적 경험을 강조하였는데, 이는 인지적 영역(GAI에 대한 알고 이해하기, GAI 적용과 평가, GAI 창조 등)과 정의적 영역(GAI 교육적 활용에 대한 동기부여, 자신감, 자기효능감 등) 그리고 윤리적 영역(저작권, 창작물, 자료 신뢰성 등)에 대한 교육으로 구체화할 수 있었다. 향후 GAI를 활용한 과학 수업을 현장에 적용하였을 때, 예비교사는 학생들에게 인공지능 역량(인지적 영역, 정의적 영역, 윤리적 영역)과 교과내용 역량(인지적 영역, 정의적 영역)에 도움이 될 것이라 기대하였다. 다만, 초등 예비교사는 GAI 활용과 관련하여 개인적 경험을 토대로 자료의 출처나 저작권 등의 윤리적 결함에 대해 주의하여야 함을 인식하고 있었다.