Development research on data-driven personalized instruction for pre-service teachers using a generative AI chatbot

본 연구는 예비교사의 데이터 리터러시와 맞춤형 수업 설계 역량을 강화하기 위해 생성형AI챗봇을 활용한 데이터 기반 맞춤형 수업 설계 프로그램을 개발하고, 그 효과를 실증적으로 검증하였다. Richey와 Klein(2007)의 설계·개발 연구방법을 적용하여 프로그램을 설계하였으며, 총 37명의 사범대 예비교사를 대상으로 4차시에 걸친 프로그램을 진행하였다. 프로그램은 학습자 데이터 수집 및 시각화, 데이터 기반 의사결정, 맞춤형 수업 목표 및 계획 수립, 후속 과제 설계 등으로 구성되었으며, 생성형AI챗봇 ‘Vizchat’을 활용하여 학습자 데이터를 해석하고 맞춤형 수업 설계를 지원하였다. 연구 결과, 데이터 리터러시(M=4.34, p<.001), 데이터 기반 의사결정 효능감(M=4.47, p<.001), 수업 설계 역량(M=4.91, p<.001) 모두 유의하게 향상되었다. 그러나 가상 데이터 사용, 단기적 프로그램 운영, AI 챗봇의 시각적 인식 오류 등의 제한점이 존재하였다. 본 연구는 데이터 시각화 및 AI 기술을 결합한 맞춤형 수업 설계 지원 프로그램의 교육적 가능성을 검증하고, 예비교사의 데이터 활용 역량 강화를 위한 새로운 접근 방안을 제시하였다.