대학 수학교육에서 테크놀로지 활용의 연구 동향 부제: 산가지에서 GPT-o1 mini 까지 - 이 상 구

[사무국]

이 상 구
한국시니어과학기술인협회 통계‧인공지능‧빅데이터 연구위원
성균관대학교 자연대 명예교수

초록

  우리나라 수학교육은 조선시대 산학을 포함하여 오랫동안 산가지(counting rods), 자와 컴퍼스, 주판과 로그표, 계산판 등 다양한 도구와 함께 발전해 왔으며, 20세기 말부터는 대부분의 나라에서 수학교육에 그래픽 계산기를 도입하였다. 1988년에 개인용 컴퓨터(PC)용으로 개발된 소프트웨어들이 대중화되었고, 21세기에는 다양한 모바일(Mobile) 기기를 활용한 스마트폰 앱(App) 등 다양한 공학적 도구가 수학교육에 활용되고 있다. 특히 신종 코로나바이러스(COVID-19)는 그간 미뤄왔던 테크놀로지의 도입과 활용을 짧은 시간에 정착시켰다. 2024년 현재 학생들은 이미 전자 교재와 웹 실습실에서 선행 코딩 교육을 받지 않고도 수많은 수학 문제를 어려움 없이 언제 어디서나 무료로 계산하고 시각화하면서 학습할 수 있는 모바일 수학 시대에 살고 있다. 학생들은 모바일 기기를 활용하여 강의를 수강하는 것은 물론, LMS로 접속하여 강의자료를 다운로드할 수 있고, 과제를 종이에 풀어서 사진을 찍은 후, LMS에 바로 업로드할 수도 있다. 줌(Zoom)이나 웹엑스(Webex)를 통해 비대면 시험을 실시하는 경우, 비브캠을 설치하면 교수는 사각지대 없이 실시간으로 시험을 감독하는 것이 가능하다. 그리고 PC나 프린터가 
없는 학생들도 모바일을 활용하면 불편함 없이 강의를 수강하면서 모든 과정에 참여할 수 있다. 최근 미국의 인공지능 연구소인 오픈AI(OpenAI)가 개발한 챗GPT(ChatGPT)는 강력한 자연어 이해 및 처리 능력을 기반으로 다양한 분야에 활용되기 시작하면서 주목할 만한 변화를 이끌고 있다. 산업에서도 챗GPT를 어떻게 활용하느냐가 중요한 시대가 되었으며, 맞춤형 GPT를 골라 쓸 수 있는 시장이 생겨나기도 했다. 챗GPT는 교육 분야에도 많은 변화를 불러오고 있다. AI의 활용이 개인과 기업의 발전에 결정적 영향을 미치는 시기에 AI의 알고리즘을 이해하고 개선하며 활용하기 위한 수학과 수학교육의 역할이 매우 중요해졌으며, 사회는 적절한 수학적 지식을 갖춘 인재들이 필요하다. 이를 위해, 다양한 관심사를 가진 학생들에게 필요한 수학적 지식을 효과적이고도 압축적으로 전달하려면, 수학교육에 가용한 테크놀로지, 특히 코딩(Coding)의 중요성이 강조되고 있다. 본 원고에서는 대학수학교육에서 공학도구 활용의 역사, 특히 PC용 수학 소프트웨어, Web 기반 콘텐츠와 Java 도구, 스마트폰 겸용 Web-App을 거쳐, 챗GPT와 GPT-01mini 에 이르는 과정을 소개한다. 이어서 <인공지능을 위한 기초수학(Math4AI)> 강좌의 교수·학습과정에 맞춤형 챗GPT를 개발 및 활용한 자기주도적 완성학습 모델을 소개한다. 

키워드: 대학 수학교육(College Mathematics Education), 인공지능(Artificial Intelligence, AI), 챗GPT(ChatGPT, 
GPT-4o, GPT-o1), AI 수학(Mathematics for AI), 코딩(Coding)

816 이상구 대학수학교육에서 테크놀로지 활용의 연구동향.pdf

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