An Exploratory Study on Preservice Mathematics Teachers' Attitudinal, Self-Efficacy, and Expectation Changes toward Generative AI-Integrated Instruction

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본 연구는 생성형 AI 활용 수업이 예비 수학교사의 인식 변화에 미치는 영향을 학년간 비교를 통해 탐색적으로 검증하였다. M대학교 수학교육과 재학 중인 2학년 예비교사 17명과 4학년 예비교사 11명을 대상으로 사전·사후 설문조사를 실시하고, 독립표본t검정 및 효과크기(Cohen’s d)로 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 수업 이전 4학년이 2학년보다 생성형 AI 활용에 대해 유의하게 더 긍정적인 인식을 보였으며(t=2.80, p=.005), 특히 ‘AI 활용 교육에 대한 기대’ 영역에서 가장 큰 차이가 나타났다. 두 집단 모두 TPACK 역량 자기인식과 비판적 AI 검증 역량이 공통된 취약점으로확인되었다. 둘째, 수업 이후 두 집단 모두 긍정적 인식이 높게 나타났으며, ‘인지부담· 시간효율·정서’ 영역이 가장 높고 ‘AI 활용 교육의 한계 및 개선점’ 영역이 가장 낮았다. 셋째, 사전에 존재하였던 학년 간 인식 격차가 수업 이후 통계적으로 유의한 차이는 유지되었으나 격차의 크기가 축소되어(0.21점 → 0.13점) 부분적 형평화 경향이 확인되었다. 넷째, 사후 영역별 학년 간 비교에서 대부분 유의한 차이가 없었으나, ‘학습 목표달성도’ 문항에서만 유의한 집단 간 차이가 확인되었다(t=2.35, p=.027, d=0.927). 본연구는 생성형 AI 활용 수업이 예비 수학교사의 학습 효율성 인식과 교수 전문성 자기평가 향상에 기여하며, 저학년 집단의 인식을 더 크게 향상시켜 학년 간 격차를 부분적으로 완화하는 형평화 기제로 기능할 수 있음을 보여준다. 아울러 비판적 AI 리터러시와 TPACK 기반 교수설계 역량의 명시적 교육이 학년에 관계없이 지속적으로 이루어질 필요가 있음을 시사한다.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.