대학생의 과제 구조화 수준과 과제 해결 단계에 따른 ChatGPT 활용 방식 분석
Patterns of ChatGPT use among undergraduate students by assignment structure and problem-solving stage
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초록
본 연구는 대학생이 자율적인 학습 상황에서 ChatGPT를 어떻게 활용하는지를 탐색하고, 과제의 구조화 수준과 과제 해결 단계에 따른 활용 방식의 차이를 분석하고자 하였다. 이를 위해 과제를 구조화된 과제, 반구조화된 과제, 비구조화된 과제로, 과제 해결 단계를 계획 수립, 실행, 반성 및 검토로 구분하였다. 이후 과제의 구조화 수준과 과제 해결 단계에 따른 ChatGPT 활용 방식을 인식연결망 분석(ENA)을 통해 시각화한 뒤 정량적으로 비교하였다. 연구 결과, 과제의 구조화 수준에 따라 활용 방식의 연결 패턴이 상이하게 나타났다. 구조화된 과제에서는 ‘이해-기억-적용’ 간의 일관된 연결이 확인되었고, 반구조화된 과제에서는 ‘이해-기억’ 중심의 단순한 활용이 주로 관찰되었다. 비구조화된 과제에서는 ‘이해-분석’, ‘적용-아이디어 얻기’ 등 다양한 연결이 일부 나타났으나, 전반적으로는 여전히 이해와 기억 중심의 활용에 머무는 경향을 보였다. 과제 해결 단계에 따라서도 활용 양상이 달라졌는데, 계획 수립 단계에서는 ‘이해-기억’의 연결이 두드러졌고, 실행 단계에서는 ‘이해-기억-적용’ 간의 연결이 강하게 나타났다. 반성 및 검토 단계에서는 ‘평가-적용’이 주된 연결로 확인되었다. 이러한 결과는ChatGPT가 과제의 구조화 수준과 해결 단계에 따라 단순한 정보 제공을 넘어 학습자의 사고 확장 도구로 기능할 수 있음을 보여준다. 본 연구는 실제 과제 수행 과정에서 수집한 ChatGPT 대화 기록을기반으로 ChatGPT 활용 방식의 구조적 특성과 변화를 분석하고, AI 활용 전략과 수업 설계를 위한 실증적 근거를 제시하였다는 점에서 의의가 있다.
Abstract
This study examined how undergraduate students used ChatGPT in self-directed learning contexts across different assignment structures and problem-solving stages. Assignments were categorized as structured, semi-structured, or ill-structured, and the problem-solving process was divided into planning, execution, and reflection. Students’ ChatGPT prompts were analyzed using Epistemic Network Analysis (ENA) to compare usage patterns. Distinct differences appeared by assignment structure: structured assignments showed consistent remembering–understanding–applying connections; semi-structured assignments were dominated by remembering–understanding patterns; and ill-structured assignments included connections like understanding–analyzing and applying–idea generation, though many still relied on remembering and understanding. Across problem-solving stages, patterns also varied: planning was marked by remembering– understanding connections; execution by strong remembering–understanding–applying links; and reflection by central applying–evaluating connections. These findings indicate that ChatGPT can serve as a tool for expanding students’ thinking beyond simple information provision. The results provide empirical foundations for developing AI use strategies and informing instructional design.