AI 디지털교과서를 세계 최고의 교육자료로
교사 출신 이건주 박사의 서울시교육감 선거 공약입니다. 출간 예정인 신간 도서의 일부이므로 무단 전재와 복제를 금합니다.
최근 구글이 교과서를 AI가 재구성하는 'Towards an AI-Augmented Textbook' 연구를 발표했다. 서비스 이름은 각자의 방식으로 배울 수 있는 교과서라는 의미의 'Learn Your Way'이다. 정적인 교과서를 멀티모달과 개인화가 어우러진 학습 경험으로 전환하는 가능성을 제시한 것이다.
전통적인 교과서는 모든 학습자를 하나의 틀에 맞추는 ‘one‑size‑fits‑all’ 형식으로 제공되기 때문에, 학습자의 수준이나 관심에 따라 내용을 신속하게 수정하거나 변형하는 데 한계가 있다. 구글 연구팀은 이러한 고정성을 생성형 AI로 보완하여, 원본 내용을 유지하면서도 학습자의 학년과 흥미에 따라 텍스트를 재작성하고 다양한 표현 형식을 제공하는 것을 목표로 삼았다.
이중 부호화(Dual Coding) 이론은 언어적 및 시각적 양식으로 동시에 정보를 제시하면 인지적 연결이 강화되어 더 깊은 학습이 이루어진다고 설명한다. 'Learn Your Way'는 텍스트, 이미지, 음성, 마인드맵 등 다양한 양식을 병행한다. 또한 학습자가 목표를 설정하고 학습 과정을 모니터링하며 자신의 성과를 평가하는 자기조절 학습(Self‑Regulated Learning)과 학습 활동의 가시성을 강조하는 가시적 학습(Visible Learning)의 원리를 적용하여, 퀴즈와 즉각적인 피드백으로 학습자의 자기 주도성을 촉진한다.
'Learn Your Way'는 개인화된 예시와 흥미 요소를 통해 새로운 지식을 학습자의 기존 지식망에 연결하여 동기 부여와 장기 기억 형성을 돕는다. 학습자는 스포츠나 음악, 음식 등 흥미 영역을 선택할 수 있고 AI는 해당 관심사에 맞춰 적절한 부분을 변형한다. 예를 들어 뉴턴의 제3법칙을 설명할 때, 농구를 좋아하는 학습자에게는 농구 경기의 예를 들어 설명하고 미술에 관심이 있는 학습자에게는 미술 작품을 활용한 예를 제시하는 방식이다.
이미 오픈AI에서 개발한 챗G GPT-5에서도 ‘공부 모드’를 제공하고 있다. 단순히 해답을 제공하는 대신 단계별 가이드를 통해 문제 해결을 도와주는 기능이다. 오픈AI는 학생이 공부 모드를 활용하면 목표와 실력 수준에 맞춰 응답을 조정하는 유도 질문을 통해 더 심층적인 이해를 구축할 수 있다고 설명한다. 공부 모드는 참여와 상호작용을 통해 학생이 무언가를 완료하는 데 그치지 않고 학습할 수 있도록 돕기 위해 설계되었다는 것이다.
오픈AI는 공부 모드의 핵심에 교사, 과학자, 교육학 전문가와 협력하여 작성한, 심층 학습을 지원하는 주요 행동을 반영하고 있는 맞춤형 시스템 지침을 포함했다고 밝혔다. 즉, 공부 모드에서 인터랙티브 프롬프트 기능은 직접적으로 답변을 제공하는 대신, 소크라테스식 질문과 힌트 및 자아 성찰적 프롬프트를 결합하여 이해를 유도하며 적극적인 학습을 촉진한다는 것이다.
공부 모드 가운데 추가 지원 응답 기능은 주제 간의 주요 연결성을 고려하여 따라가기 쉬운 섹션으로 정보가 구성되며, 적절한 양의 컨텍스트로 정보에 대한 흥미를 유지하고 복잡한 주제에 따른 부담을 줄여준다. 그리고 맞춤형 지원 기능은 기술 수준을 평가하는 질문을 하고, 이전 대화 내용을 기억하여 이를 기반으로 사용자 맞춤형 수업을 제공한다. 지식 확인 기능은 퀴즈 및 주관식 질문과 함께 맞춤형 피드백을 제공하여 진행 상황을 추적하고, 학습한 내용을 기억하도록 도와주며, 이 지식을 새로운 컨텍스트에 적용할 수 있는 능력을 길러준다.
최근 트럼프 미국 대통령은 유·초·중·고(K-12) 공교육에 인공지능(AI) 교육을 확대하는 행정명령에 서명했다. 미국 청소년을 위한 인공지능 교육 진흥을 목표로, AI를 조기부터 교육과정에 통합하고 교사 대상 연수를 강화하겠다는 것이다.
언론 보도에 의하면, 인공지능(AI) 기술이 미국의 공교육 환경을 빠르게 변화시키고 있다. 오하이오주는 지난 6월 모든 공립 K-12 학교(유치원부터 고등학교)에서 AI 활용에 대한 정책을 내년 7월까지 수립하도록 의무화했다. 워싱턴주의 켈소(Kelso) 지역 중·고등학교는 올해부터 구글 제미나이를 활용하여 학생들이 조사 과제나 글쓰기 활동을 수행하도록 했다. 그리고 뉴저지주 뉴어크의 초등학교에서는 칸아카데미의 AI가 학생의 수준에 맞는 학습 그룹을 자동으로 편성하고, 수업 중에는 실시간으로 학생 질문에 응답하는 ‘AI 조교’ 역할을 맡고 있다.
마이크로소프트와 오픈AI는 최근 교사들에게 AI 활용법을 교육하는 대규모 지원 프로그램에 수백만 달러를 투입하겠다고 밝혔다. 특히 오픈AI는 미국교사연맹(AFT)과 함께 ‘전국 AI 교육 아카데미(National Academy for AI Instruction)’를 출범했다. 이에 따라 오픈AI는 40만 명에 달하는 교사들과 함께 학교 내 인공지능(AI)의 미래를 함께 설계한다는 계획을 밝혔다.
AI 혁명 시대에는 오픈AI 최고 글로벌 담당자인 크리스 레한의 말대로 AI가 ‘네 번째 R’이라고 할 수 있다. 읽기, 쓰기, 산수를 뜻하는 3Rs(Reading, wRiting, aRithmetic)에 네 번째 R로 AI(인공지능 활용 능력)까지 기본 교육의 핵심으로 포함될 것으로 전망된다.
이재명 정부는 교육분야 6대 국정과제 가운데 하나로 ‘AI 디지털시대 미래인재 양성’을 제시했다. 정부는 국민 누구나 인공지능(AI)을 쉽게 활용할 수 있도록, 초·중‧고 학생부터 성인을 대상으로 AI 교육을 지원한다. 앞으로 모든 초‧중‧고등학교에서는 학생들이 AI 교육을 체계적으로 받을 수 있도록 융합(STEAM) 교육 내실화 등 학교 AI 교육이 강화된다.
AI 시대 인재를 기르는 미래 학교를 만들기 위해서는 정부가 제시한 것처럼 초등학교에서부터 인공지능 교육을 강화할 필요가 있다. AI 시대에 인공지능 활용 능력은 읽기, 쓰기, 셈하기와 함께 학생들이 반드시 갖춰야 할 기초 학습 역량이기 때문이다.
이와 함께 우리나라가 AI 3대 강국으로 올라서기 위해서는 지난 문재인 정부에서부터 추진해 왔던 디지털교과서나, 윤석열 정부에서 추진해 오다가 이번 정부에서 중단된 AI 디지털교과서를 더욱 확대 발전시킬 필요가 있다. 국회는 이미 개발하고 있는 AIDT를 교육 자료로 격하시키는 법안을 국회에서 통과시켰다. 그리고 이재명 정부에서도 사실상 AIDT를 폐기할 것으로 보인다. 하지만 나는 GPT-5의 ‘공부 모드’를 교과서에서 구현하려는 시도가 바로 우리나라의 AI 디지털교과서(AIDT)라고 본다. 그래서 AIDT가 교과서는 아니더라도 세계 최고의 AI 교육 자료로 만들 필요가 있다고 주장하는 것이다.
세계 최고의 AI 교육자료를 활용하는 미래 학교
지난 윤석열 정부의 「AI 디지털교과서 추진방안」(2023)에서는 AI 디지털교과서(AIDT)를 “학생 개인의 능력과 수준에 맞는 다양한 맞춤형 학습 기회를 지원하기 위해 인공지능을 포함한 지능정보화 기술을 활용하여 다양한 학습 자료와 학습 지원 기능을 탑재한 교과서”로 정의했다.
교육부에 의하면, AIDT는 개별 학생의 강·약점과 학습 태도 등을 다각도로 진단해 분석 결과를 제공하고, 이를 바탕으로 능력과 목표에 맞춘 맞춤 학습 경로와 콘텐츠를 제시한다. 인공지능 기술로 학습 데이터를 수집·분석해 학생 개개인의 특성에 맞는 개별화 학습을 지원하며, 교사에게는 학생별 학습 활동 정보를 제공해 맞춤 수업 설계를 돕는다. 교사는 제공된 콘텐츠를 재구성·추가할 수 있고, 학생 학습 이력을 기반으로 학습 관리 기능도 활용할 수 있다.
기존에 문재인 정부에서 추진해 왔던 디지털교과서는 서책형 교과서와 화면 구성이 거의 동일하다. 여기에 사진, 음성, 동영상 등 멀티미디어 요소, 가상현실이나 증강현실 같은 실감형 콘텐츠를 추가하고, 학생들의 생각을 기록할 수 있으며, 확대·축소, 검색 등 디지털 요소를 포함한 것으로 서책형 교과서를 보조하는 역할의 전자 저작물이다. 이와 달리 AIDT는 디지털교과서에 학생 개인의 능력과 수준에 맞는 다양한 맞춤형 학습 기회를 지원할 수 있도록 AI 튜터, AI 보조교사 등 인공지능을 포함한 지능정보 기술을 추가한 것이다.
한국교육학술정보원에서 제시한 「AI 디지털교과서 개발 가이드라인」(2024)에 의하면, AIDT는 대상자별로 학습과 학습 지원에 필요한 정보를 시각적으로 분석하여 제시하는 대시보드 기능을 학생, 교사, 학부모에게 제공해야 한다. 먼저, 학생 대시보드는 학생이 학습 참여도, 학습 성취도, 학습 이력, 학습 분석 등을 파악해 스스로의 학습을 성찰하고 목표를 설정해 달성할 수 있도록 구성해야 한다.
학부모 대시보드는 자녀의 교과별 세부 영역에 대한 학습 참여도, 학습 성취도, 학습 이력, 학습 분석 등을 확인하고 가정 내에서 피드백할 수 있도록 구성해야 한다. 교사 대시보드는 개별 학생의 학습 참여도, 학습 성취도, 학습 이력, 학습 분석 등을 한눈에 확인하고 맞춤형 수업 설계가 가능하도록 구성해야 한다.
윤석열 정부는 「AI 디지털교과서 추진방안」(2023)에서 2025년 수학, 영어, 정보, 특수교육 국어 교과에 우선 도입하고, 2028년까지 국어, 사회, 역사, 과학, 기술·가정 등으로 확대하겠다고 발표했었다. 이후 2024년에는 AIDT에 대한 검정 심사 결과와 함께 도입 이행안(로드맵)을 조정하였다. 이에 따라 2025년에 초·중·고 영어, 수학, 정보 교과부터 도입되고, 사회, 과학 교과는 2027년부터 적용될 계획이었다. 문해력 논란이 되었던 국어 교과와 기술·가정(실과) 교과는 AI 디지털교과서 적용 교과에서 아예 제외되었다.
정부는 AI 3대 강국을 만드는 것을 목표로 설정한 이상 AIDT를 교실에서 퇴출시키고 말 것이 아니라, 세계 최고의 AI 교육 자료로 만들어서 원하는 교사들이 자유롭게 활용할 수 있도록 학교에 무상 제공하기 바란다. 아직도 AIDT를 성급하게 추진하면 안 된다는 사람들이 있다. 하지만 종이책 교과서를 디지털교과서로 만드는 것은 이미 문재인 정부에서부터 그린스마트스쿨 정책의 일환으로 추진해 왔던 의미 있는 정책이다.
지난 2020년 8월 18일 뉴스에서는 문재인 대통령이 서울 창덕여중을 방문해서 디지털교과서로 진행되는 과학 수업을 직접 참관하는 장면이 보도되기도 했다. 당시 문재인 대통령은 “이런 디지털교과서가 전국 모든 학교의 선생님들이나 학생들에게 다 보급되어 있을까요?”라고 물으면서, “그린스마트스쿨을 우리 교육의 방식과 사회적 역할을 근본적으로 변화시키고, 지역과 국가의 대전환을 이끄는 토대”로 만들겠다고 밝혔다. 특히 사업에 더 속도를 내려면 민간이 시설을 짓고 정부가 임대료를 내는 임대형 민간투자 방식도 검토해야 한다고 강조했다.
당시 조희연 서울시교육감도 자신의 블로그 글에서 디지털교과서를 포함한 스마트 미래 학교에 대한 비판을 조목조목 반박했었다. 먼저, 종이 교과서를 없애고 온라인 콘텐츠를 활용하는 교과서로 교육과정이 진행되는 것이 문제라는 지적에 대해서 조 교육감은 “많은 선진국에서는 경제와 산업, 사회의 디지털 전환에 뒤처지지 않기 위해서 디지털교과서로의 전환을 서두르고 있고, 한국에서도 교육부가 이를 추진하고 있습니다. 이에 따라 디지털교과서와 인쇄 서책 교과서의 병행 사용 시기를 경과하고 있습니다.”라고 말했다.
이어서 “스마트 기기 활용 학습에 따른 집중력 및 두뇌 발달 저하 등에 대한 우려”에 대해서도 조 교육감은 “전 세계가 급격한 디지털화를 겪고 있는 시대에 스마트 기기 학습을 포기하고 ‘아날로그형 학습’에만 머무를 수는 없습니다. 인공지능 시대로 이행하는 현재의 변화에 대응하여 스마트 러닝의 큰 흐름은 불가피합니다.”라고 답했다.
조 교육감은 디지털교과서가 “학생 한 사람 한 사람을 존중하는 맞춤형 교육의 기반을 마련하는 일”이고, “학업에 뒤처진 학생을 놓치지 않는 책임교육을 위해서도 꼭 필요한 작업”이라고 하면서, “문제점들에 대해서는 인공지능 시대 스마트 교육으로의 전환을 포기하는 것이 아니라, 전환에 부응하면서도 하위 수준에서 보완해 가야 할 것”이라고 설명했다.
마지막으로 조 교육감은 “19세기의 교실에서 20세기의 교사들이 21세기의 학생을 가르친다”라는 말을 꺼내 놓고는, “21세기의 학생들이 21세기형 학교 시설에서 공부하게 하는 것은 충분히 의미 있는 일”이므로 “선진국의 위치에 오른 한국의 기성세대가 미래 세대에게 제공해야 하는 선물”이라고 강조했다.
최근 박형빈 교수도 「AI 시대 대한민국 교육 변혁」(2024)에서 AI 디지털 기술의 발전이 교육 분야에 혁명적인 변화를 가져왔다고 강조했다. 특히 AIDT는 학습자 맞춤형 교육, 실시간 피드백 제공, 학습 데이터 분석 등의 기능을 통해 학습 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 평가했다. 이러한 기술은 개별 학생의 학습 스타일과 속도에 맞춘 맞춤형 교육을 가능하게 하고, 실시간으로 학습 진도를 추적하며 필요한 피드백을 제공하여 학습 성취도를 높일 수 있다는 것이다.
언론 보도에 의하면, 이미 AIDT를 활용할 수 있는 교육용 스마트 기기 보급률이 2023년 기준 초등학교 3학년부터 고등학교 3학년까지 전국적으로 79.1%에 달했다. 대전(120.1%), 충북(113.0%), 경기(107.4%) 등 3곳은 학생 수보다 스마트 기기가 더 많아 보급률이 100%를 넘어서는 것으로 나타났다.
물론 AIDT가 여러 가지 문제점을 가지고 있다는 것은 사실이다. 박형빈 교수도 AIDT 활용을 위한 적절한 기준이 갖추어지지 않으면, 과도한 스크린 타임, 비판적 사고력 저하, 개인정보 및 프라이버시 침해, 과목 특성 무시, 교사-학생·학생-학생의 상호작용 감소, 학습 동기 저하, 디지털 의존성 증가, 윤리적 판단력 약화 등을 가져올 수 있다고 지적했다.
이재명 정부는 AI 3대 강국을 달성하겠다고 목소리를 높이고 있는데, 여당 민주당은 이런 우려를 이유로 AIDT를 AI 디지털교과서에서 교육 자료로 격하시키는 법안을 통과시켰다. 개정안은 AIDT에 대한 개인정보 침해 가능성, 문해력 하락 및 스마트 기기 중독 등 우려가 해소되지 않았다는 것을 이유로 제시했다. 그리고 교육부장관이 개인정보보호위원회와 협의해서 기준을 정하는 ‘지능정보화 기술을 활용한 학습지원 소프트웨어’는 학교의 장이 학교운영위원회의 심의를 거쳐 활용할 수 있는 ‘교육 자료’로 규정하였다.
개정안에 의하면, 교과서는 학교에서 학생들의 교육을 위하여 사용하는 학생용의 도서로 국가가 저작권을 가지고 있거나 교육부장관이 검정 또는 인정한 것이다. 이와 달리, ‘교육 자료’는 교과용 도서 외에 학교에서 교육과정을 운영하기 위하여 사용하는 자료로서 교육감이 정하는 것으로 규정된다. 개정안이 국회 본회의를 통과해서 이제 AIDT는 교과서가 아니라, 지능정보기술을 활용한 학습지원 소프트웨어로 규정된다. 따라서 학교의 장이 이를 교육 자료로 활용하기 위해서는 학교운영위원회의 심의를 거쳐야 한다.
이제 막 개발된 AI 교육 자료가 여러 문제점을 가지고 있는 것은 어찌 보면 당연한 일이다. AIDT는 시행 초기의 문제점을 이유로 퇴출시킬 것이 아니라, 오히려 AI 혁명 시대 학교 현장에서 교사들이 자유롭게 활용할 수 있는 AI 교육자료로 확대 발전시켜야 한다. AI 교육자료가 완벽한 형태로 개발된 이후에야 학교에서 활용할 수 있도록 허용하자는 것은 영원히 사용하지 말자는 말이나 다름없다. 완벽한 AI 교육 자료를 만들기 위해서는 학교 현장에서 종이책과 함께 사용하면서 문제점을 찾아내고 이를 수정·보완하는 과정이 필수적이기 때문이다.
역사적으로 중요한 문명의 이기들은 늘 기대와 우려를 동시에 불러일으켰다. 과거 학교에 교육행정정보시스템(NEIS)이 처음 도입되었을 때 대부분의 교원들이 개인정보 보호 등을 내세워 반대했지만, 지금 이를 폐지해야 한다고 주장하는 사람은 찾아보기 어렵다. 이미 개발된 AIDT도 문제점을 계속 수정·보완해 나간다면, 누구나 당연히 활용하는 세계 최고의 AI 교육 자료가 될 수 있을 것이다.
정부는 AI 3대 강국을 만드는 것을 목표로 설정한 이상 AIDT를 교실에서 퇴출시키고 말 것이 아니라, AI 혁명 시대 교육을 선도할 수 있도록 세계 최고의 AI 교육 자료로 만들어서 원하는 교사들이 수업 시간에 자유롭게 활용할 수 있도록 무상으로 교실에 제공해야 한다. 희망하는 학생들도 방과후 자율학습 시간에 자유롭게 활용할 수 있도록 무상으로 제공해야 한다. 특히 장애 학생이나 다문화 학생들처럼 맞춤형 학습이 절실히 필요한 학생들에게는 반드시 무상으로 제공해야 한다.
앞으로 AI 기술의 발전과 함께 사기업이 개발하는 AIDT가 혁명적으로 발전하면 그만큼 값비싼 교육 자료가 될 가능성이 높다. 만약 이런 AI 교육 자료가 무상으로 제공되지 않는다면, 이를 개인적으로 구매하기 위한 사교육비 부담을 가중시킬 뿐만 아니라, 저소득층이 접근하기 어렵게 되므로 교육 기회의 불평등도 심화시킬 수 있다.
AI 시대 인재를 기르는 미래 학교를 만들기 위해서는 세계 최고의 AI 교육 자료를 만들어 학교에 무상으로 제공하는 것이 무엇보다 중요하다. 교육부와 교육청은 과거처럼 종이 교과서 채택 시 동일 발행사의 AIDT를 자동 제공하는 ‘꾸러미형’ 방식을 유지하고, 학생과 교사들이 원하는 교과의 구독료를 지원하는 등의 대책을 시급히 마련하기 바란다.
- 이건주 교육평론가/전 한국교총 현장대변인
