[서울 = 뉴스핌] 김범주·소가윤 기자 = 정부의 인공지능(AI)을 활용한 학습격차 해소 계획이 '실현될 수 있을지'에 대한 의문이 제기되고 있다. 정부보다 먼저 AI를 교육에 접목하고 활용 중인 교육기업들도 궁극적으로는 '수준별 맞춤형 학습'을 구현하기까지는 다소 시간이 걸릴 것이라는 전망을 내놓고 있다.

특히 스스로 공부하는 '자기주도학습'을 바탕으로 한 AI 학습의 특성상 성적이 낮은 학생들에게는 효과적인 방법이 아니라는 지적도 나오고 있다. AI 학습의 바탕이 되는 데이터 수집에도 어려움이 있다. 기초학력을 보장하는 시스템으로 AI를 활용한다는 것도 정부 계획 중 하나이지만, 관련 기업들의 반응도 엇갈리고 있다.

27일 교육계에 따르면 여러 기업이 AI를 기반으로 한 학습플랫폼을 운영 중이다. 학원과 같은 오프라인보다는 온라인 기반으로 플랫폼 형식으로 운영하는 경우가 대부분이다.

◆모르는 문제 사진 찍으면 AI가 풀이, 효과는 있었지만

대표적으로 콴다는 모바일 앱을 통해 학생이 모르는 문제의 사진을 찍어 올리면 AI가 문제를 인식해 학생들에게 맞춤형 풀이와 학습 콘텐츠를 제공하는 서비스를 하고 있다.

국어, 수학, 영어, 사회, 과학 등 영역별로 풀이 서비스를 제공해 초·중·고 학생들이 필요한 영역만 골라 앱을 통해 질문하는 형식이다. 한국을 비롯해 베트남과 인도네시아, 태국, 일본 등 아시아 국가를 상대로 서비스하고 있다.

전체 가입자 7300만명을 대상으로 축적된 데이터는 막대하다는 것이 회사 측의 설명이다. 하루 질문 건수는 1100만건이 넘고, 누적 검색 수만 47억건이다. 이용자는 고1이 15%로 가장 많으며 고3(14%), 중3(12%) 순이다. 학생들의 질문을 통해 축적된 데이터베이스를 이용해 풀이와 해설 강의까지 제공되고 있다.

코로나19 이후 AI 기반 학습 앱이 학력 격차 해소에 도움을 줬다는 연구결과도 있다. 2020년 미국 애리조나 주립대 공동 연구팀과 콴다 앱을 만든 에듀테크 기업 매스프레소가 산학협력 프로젝트를 진행해 AI 기반 학습 앱이 학생의 학습 회복에 기여한 정도를 연구했다.

2020년 2월 말 코로나19 집단 피해를 입은 대구·경북 지역 학생들과 그 이외 지역으로 나눠 AI 기반 학습 앱 콴다의 사용의 양, 패턴 및 속도 측면에서 학습 손실에 대한 보상 행동의 차이를 조사한 결과 의미있는 결과가 나왔다는 설명이다.

실제 집단 감염이 처음 시작된 6주간 대구·경북 지역 학생들은 이외 지역 학생들보다 학습 앱 사용이 적었지만, 6주 이후 콴다 검색 횟수가 12.7% 상승했다. 대구·경북 지역 학생들이 검색하는 문제의 난도도 코로나19 확산 12주 이후부터 정상 수준까지 회복했다. 자신감과 흥미 등 심리적 변화에 대한 조사에서는 검색량이 많은 학생일수록 '자신감 등 학습 성과가 향상됐다'고 답했다.

에듀테크 기업인 프리윌린도 자사의 수학 문제은행 서비스인 '매쓰플랫'을 통해 학습한 학생들의 수학 점수가 1년 만에 10점 이상 상승했다는 조사 결과를 내놓기도 했다. 학생들이 틀린 문제를 지속적으로 풀게 하는 '오답관리' 기능을 갖춰 지난해 이를 이용한 학생의 점수가 평균 13.2점 상승한 것으로 조사됐다.

이는 앱을 통해 1대 1 학습이 가능했기 때문이라는 분석도 나온다. 1대 1 수업의 효과는 교실 수업보다 더 높다는 연구도 있다. 교육심리학 분야 석학인 벤자민 블룸은 '다수가 모인 교실 수업보다 1:1 맞춤형 학습이 훨씬 효과적'이라며 교육이 해결해야 할 난제라고 지적하고 있다.

프로그래밍 언어를 배우는 학생들이 고정된 순서의 문제를 푼 경우에 비해 컴퓨터를 활용한 튜터링 시스템을 활용해 개인별 맞춤형으로 학습하면, 40%의 문제를 더 풀고 최종 평가에서도 25%가량 정답률이 높았다는 연구 분석도 있다.

◆학교 현장에 적용은 '글쎄'

다만 학교 현장에 적용될 수준으로 AI를 통한 학습 시스템이 갖춰졌는지에 대해서는 의문이라는 목소리가 나온다. 학생의 학습 수준을 정교하게 분석해 1대 1 맞춤형 학습을 제공해주는 문제부터 자기주도학습이 가능한 학생에게만 실질적으로 효과가 있을 것이라는 지적까지 우려도 적지 않다.

AI를 통한 학습 시스템은 중위권 성적의 학생들이 가장 많이 사용한다는 것이 관련 업계 측의 설명이다. 기초학력부터 심화 학습까지 관련 시스템이 구축돼 있지만, 학습 동기조차 형성되지 않은 하위권 학생들의 이용률은 저조하다는 반응이다.

AI교육 기업의 한 관계자는 "우리도 현재 학생들이 오답노트를 작성할 때 해당 문제를 틀린 이유 등을 스스로 선택하게 해 관련 데이터를 축적하고 있는 단계"라고 설명했다.

AI교육 기업과 학교의 간격을 줄여야 한다는 지적도 나왔다. 공교육에서 AI를 활용하기 위한 데이터가 부족한 상황에서 맞춤형 학습까지는 다소 한계가 있다는 지적도 나왔다.

이와 관련해 또 다른 AI 기업의 관계자는 "에듀테크를 활용한 교육의 필요성에는 공감하지만, 현실적으로 학생들의 수준을 확인할 수 있는 방법이 전혀 없다"며 "AI교육의 기본 단계인 데이터 수집이 시급한 문제"라고 말했다.

교사들은 최근 기초학력 보장 대안으로 정부가 내세운 AI 기반 학습체계 활용에 대한 실효성에 의문을 제기하고 있다.

좋은교사운동이 최근 전국 초중고 교사 441명을 대상으로 실시한 기초학력 진단·보정 시스템 활용 실태 조사 결과에 따르면 교사의 74%가 컴퓨터 적응형 학업성취도 평가 기반 구축이나 AI 기반 활용 등을 통한 학생들의 기초학력 향상 방안에 '부정적'인 답변을 내놨다.

좋은교사운동 관계자는 "교육당국이 같은 방식으로 시스템 사용 대상을 확대하고 AI를 도입해 고도화하더라도 또다시 외면받을 것"이라고 말했다.

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