• SW(소프트웨어)와 AI(인공지능)는 오늘날 뜨거운 관심을 받으며 빠르게 성장하고 있는 핵심 분야로, 산업의 다양한 분야에 혁신적인 영향을 미쳤고, 사람들의 일상에도 깊숙이 녹아들고 있음
• SW·AI 기술에 대한 높은 이해도와 지속적인 학습을 통해 뛰어난 전문성과 창의력을 갖춘 인재들이 적재적소에 활용되기 위해서는 높은 수준의 교육과 전문 지식의 함양이 필수적임
• 우리나라 정부와 기업들은 이러한 필요성을 인식하고, SW·AI 시대를 이끌어갈 인재 양성을 목표로 전문 교육과정과 인프라를 강화하는 등 교육 분야에 대한 투자를 강화하고 국가 차원의 노력을 기울이고 있음
• 구체적으로 2015년 7월 교육부와 미래창조과학부에서 ‘SW 중심사회를 위한 인재 양성 추진계획’을 발표하며, 초등학교에서는 17시간, 중·고등학교에서는 34시간 교육을 의무화하였음
• 2022년에는 교육부, 17개 시·도교육청과 한국과학창의재단이 협력하여 초·중·고 학생들을 대상으로 한 SW·AI 교육 캠프인 ‘디지털 새싹 캠프’를 운영함
• 본 연구의 주요 목적은 고등학생 참여자를 대상으로 ‘디지털 새싹 캠프’의 효과성을 검증하는 것이고, 참여 집단과 통제집단을 비교함으로써 교육 프로그램의 효과성에 대한 인과관계를 명확히 밝히고자 함

이론적 배경

• 기존 효과성 연구
  • SW 교육 프로그램의 효과를 입증하며, 학생들의 SW·AI 이해도와 인식이 긍정적으로 변화하는 결과를 보여주는 선행연구가 많음
  • 그러나 대다수의 연구는 통제집단 없이 교육 프로그램 참여 전과 후를 비교 분석하는 데 그쳐 교육 프로그램의 효과성을 파악하는 데 한계점을 가짐
  • 특히 상당수의 연구가 자기보고식 설문으로 효과를 검증하였기 때문에 응답의 편향이 발생할 가능성이 높음
• 사회인지진로모형(Social Cognitive Career Theory)
  • Lent의 사회인지진로모형은 Bandura의 사회인지이론에 근거하여 개발한 이론으로, 개인을 둘러싼 환경적, 사회적 요인과 개인 내에서 발생하는 인지적 요인(자기효능감, 결과기대, 흥미)들이 진로 목표 설정에 미치는 과정을 포괄하는 이론적 틀임
  • 사회인지진로모형에 따르면 개인이 진로를 탐색하고 결정하는 과정에서 작용하는 요인은 개인을 둘러싼 사회적, 문화적 환경적 요인과 개인 내적 요인이 종합적으로 작용함
  • 국내에서 사회인지진로 이론이 고등학생들의 과학 관련 진로선택과정을 설명하는 데 유용하다는 선행 연구 결과가 존재하며, 사회인지진로모형을 바탕으로 고등학생을 위한 이공계 진로동기 측정도구가 개발된 바 있음
• 디지털 새싹 캠프
  • 디지털 새(New)싹(Software·AI Camp)는 민·관·학이 협력하여 만들어가는 디지털 교육의 새로운 모델을 의미하고, 학생들에게 SW·AI을 체험하고 디지털 역량을 함양할 수 있는 기회를 제공하는 교육 프로그램임
  • 2022년 겨울 방학 동안 디지털 교육을 제공할 수 있는 90여 개의 우수 대학 및 기업에서 초등학교 저학년, 고학년, 중학교 1-3학년, 고등학교 1-2학년, 고등학교 3학년의 다섯 집단을 대상으로 총 10,678개의 교육 캠프를 운영함

연구 방법

• 디지털 새싹 캠프에 참여한 중·고등학교 1, 2학년 학생 7,384명을 대상으로 실험 및 통제집단을 설정하였고, 프로그램 사전과 사후에 동일한 척도를 사용하여 설문조사를 실시함
• 사회인지진로 이론을 바탕으로 SW·AI 에 대한 태도를 묻는 자기보고식 척도를 개발함. 문항은 특정 역량뿐만 아니라 진로목표까지 함께 측정할 수 있도록 계획함
• 주요 요인으로서 학생들의 SW·AI에 대한 흥미, 자기효능감, 결과기대, 가치인식, 진로 목표 5가지를 확인함
• 참여집단과 통제집단의 사전 점수에 차이가 있는지 확인하기 위해 독립표본 t검정을 실시함
• 사전, 사후 점수의 차이가 집단별로 통계적으로 유의한지 확인하기 위해 각 요인별로 혼합분산분석(mixed design ANOVA)을 실시함

연구 방법

• 현재 AI 관련 선도교사로 활동하고 있거나 그의 준하는 전문성을 갖추었다고 판단되는 초등학교 교사들을 연구 참여자로 선정함
• 심층면담을 활용하여 자료를 수집하였고, 활동체제의 구성요소와 AI 기반 맞춤형 교육 관련 선행연구를 바탕으로 면담 질문지를 구성하고 면담 계획을 구체화함
• 자료분석은 Charmaz(2006)의 구성주의 근거이론에 기반한 자료분석 절차를 활용하였고, 초기 코딩을 통해 데이터를 검토한 후 초점 코딩 과정에서 중요한 코드를 판별하고 각 코드들이 활동체제 모형의 구성요소와 어떻게 관련되는지를 분석함
• 연구자 1인의 단독 코딩을 통해 자료의 분석과 해석이 이루어졌기 때문에 연구자 개인의 편견이나 해석적 오류를 최소화하기 위하여 면담 참여자 3인을 통한 구성원 검토(Member check)를 실시함

연구 결과

• 개발한 척도에 대한 타당성 분석 결과, 프로그램의 효과를 평가하기에 적합하였고, 하위요인에 대해서 확인적 분석을 통해 서로 구분되는 구성개념에 해당하는 것을 확인함
• 주요 분석 결과, 고등학생을 대상으로 한 SW·AI교육 프로그램의 효과가 유의하였음
• 프로그램에 참여하지 않은 통제집단과 비교하였을 때, 교육 프로그램 참여를 기준으로 참여집단의 사전-사후 점수의 변화량이 유의하게 컸음
• 통제집단에 비해 참여집단에서 SW·AIdp 대한 흥미, 자기효능감, 결과기대, 가치인식, 진로목표 모두 더 많이 증가함
• 구체적으로 캠프를 통하여 고등학교 1, 2학년 학생들의 SW·AI에 대한 흥미가 증진되었고, 학생들이 인식하는 SW·AI의 사회적 가치인식 및 결과에 대한 기대가 높아졌으며, SW·AI에 대한 자기효능감 또한 향상되었음
• 또한, SW·AI 관련 전공과 직업을 선택할 의향을 묻는 문항에서 캠프 참가 이후에 더 높은 점수를 보임. 이는 디지털 새싹 캠프 참가가 학생들의 SW·AI에 대한 관심, 가치, 진로 등 다양한 영역에서 긍정적 영향을 미쳤음을 나타냄

결론

• 대다수의 선행 연구에서 교육 프로그램의 사전과 사후 비교만을 수행하여 요구 특성의 발생 가능성을 배재할 수 없었다는 한계점을 개선하여 효과성을 정확하게 검증함
• 사회인지진로 모형에 기반한 타당한 평가 도구를 사용하여 프로그램 참여의 효과를 다양한 측면에서 측정함
• 한국의 교육 시스템은 다른 국가들과 비교했을 때 SW·AI 교육에 대한 투자 및 제도 측면에서 부족하다는 비판을 받아왔음. 본 연구를 통해서 프로그램의 효과가 검증되었으므로SW·AI 관련 프로그램을 구축하는 것이 중요하다는 사실을 전함