생성형 AI와 위성사진 기반 지리 탐구 프로그램 개발과 적용
Development and Implementation of a GeoAI-Based Geographic Inquiry Learning Program Integrating Generative AI and Satellite Imagery
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초록
본 연구의 목적은 생성형 AI와 위성사진을 융합한 GeoAI 기반 지리 탐구 학습 프로그램을 개발하고, 이를 적용하는 것이다. 본 연구에서 개발한 프로그램은 경험학습 이론과 지리 탐구 절차를 통합하여 설계되었으며, 서울 소재 고등학교 학생21명을 대상으로 6차시에 걸쳐 진행되었다. 학습자의 활동지와 서술형 응답, 연구자의 관찰 일지 등에서 수집된 자료를 질적내용 분석하여 학습자의 지리적 사고와 AI 기반 탐구 경험을 탐색하였다. 연구 결과, 학습자의 지리적 사고는 공간적･통합적･관계적 사고 모두 발현되었으며, 이러한 요소 간에 높은 공출현 빈도가 확인되었다. 생성형 AI는 탐구 과정에서 맥락적 피드백을 제공하며, 학습자의 사고 확장을 지원하는 역할을 하였다. 또한 학습자들은 위성사진과 생성형 AI의 상호작용을 통해탐구 몰입, 인지적 지원, 자기 성장 등의 긍정적 탐구 경험을 하였다. 이러한 결과는 GeoAI 기반 학습이 지리적 사고 심화와 탐구 경험 확장을 촉진하는 효과적인 교수학습 전략임을 시사한다.
Abstract
The purpose of this study was to develop and implement a GeoAI-based geographic inquiry learning program that integrates generative artificial intelligence (AI) and satellite imagery. The program was designed by combining experiential learning theory with the geographic inquiry process and was conducted with 21 high school students in Seoul over six class sessions. Data collected from students’ worksheets, written responses, and the researcher’s observation journals were analyzed through qualitative content analysis to examine learners’ geographical thinking and AI-based inquiry experiences. The results showed that learners demonstrated spatial, integrative, and relational thinking, and a high frequency of co-occurrence was observed among these elements. Generative AI provided contextual feedback throughout the inquiry process and played a supportive role in expanding learners’ thinking. In addition, learners experienced positive forms of inquiry such as immersion, cognitive support, and self-growth through interactions between satellite imagery and generative AI. These findings suggest that GeoAI-based learning is an effective instructional strategy that promotes the deepening of geographical thinking and the enhancement of inquiry experiences.