생성형 인공지능을 활용한 디자인 씽킹 기반 인공지능 교육이 중학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향
The Effects of Design Thinking-Based Artificial Intelligence Education Using Generative AI on Middle School Students‘ Computational Thinking
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초록
본 연구는 디자인 씽킹(DT) 기반 AI 교육의 공감 단계에서 현장의 제약을 생성형 AI(GAI)로 극복하고, 컴퓨팅 사고력(CT)에 미치는 영향을 규명했다. 이를 위해 중학생 117명에게 8차시 교육을적용하였으며, 공감 단계에서 실험집단은 GAI로 가상 페르소나 제작 및 실시간 인터뷰를, 통제집단은 동료 학생 간 역할극을 수행했다. 연구 결과, GAI를 활용한 실험집단만이 CT 총점 및 모든하위 요인에서 통계적으로 유의한 향상을 보였다. 이는 GAI가 공감 단계의 시공간, 심리적 제약을 넘어 사용자를 깊이 탐색하도록 돕는 정교한 학습 비계로 기능함을 시사한다. 본 연구는 GAI 로 기존 DT 교육의 한계를 극복하는 방안을 실험적으로 검증했다는 점에서 의의를 가진다.
Abstract
This study examines the effect of Generative AI(GAI) on middle school students’ Computational Thinking(CT) by addressing constraints in the empathize stage of Design Thinking(DT)-based education. In an 8-session program with 117 students, an experimental group used GAI to create and interview virtual personas, while a control group performed role-playing with peers. Only the GAI group demonstrated statistically significant gains across total CT scores and all sub-factors. These findings indicate that GAI serves as an effective learning scaffold, helping students overcome practical and psychological barriers to achieve a deeper exploration of user needs. This research holds significance for its experimental validation of GAI as a tool to overcome the limitations of conventional DT education.