The Lumilo Project 그리고 에듀테크 산업환경에 대한 소소한 생각

2018년 12월 2일

2035

제법 오래전부터 자동화/실시간 학습 성취도와 행동 분석은 교육 데이터 마이닝(Education Data Mining)과 학습분석(Learning Analytics) 커뮤니티를 통해 활발히 연구되어왔다. 이러한 선도적 분석기법은 교수자를 지원하는 목적 보다는 주로 학습 효과성/생산성을 높이기 위한 영역에 주로 사용되었다.

researchers in AI in education have:

developed intelligent tutoring systems that use student test responses to personalise how they navigate through material and assessments, targeting the skills they need to develop;
investigated automatic detection of affect – including whether students are bored or confused – and used that to adapt materials they use; and
built conversational agents or chatbots that can engage in discussions with students, even to support student-to-student collaboration.

1945년대 엘런튜링으로부터 시작된 인공지능, 오랜 기간 연구를 해왔으나 기하급수적 성장곡선을 그린 것은 그리 오래된 이야기는 아니다.
인공지능을 활용하여 학습자 에세이 자동 평가 시스템을 구현하고자한 많은 연구자들은 학습자의 글쓰기 역량 강화를 위한 지능형 피드백 시스템을 구현하고 있고, 로봇이 간호사를 대체한다고 했지만 현실은 간호 시스템의 성과를 높이기 위한 도구로 발전하고 있다.

인공지능의 기술적인 미성숙만이 원인일까?

토익 점수를 높이는 인공지능 학습 서비스, 수학 역량 강화를 위한 적응형 학습 서비스도 좋지만, 교사가 지식의 전달자에서 조력자의 역할로 전환하는데 있어 무엇보다도 훌륭한 교수학습 도구로서의 인공지능 시스템-지능형 튜터링 시스템도 이젠 선보여야 할 때다.

뽀빠이의 시금치 처럼, 수퍼맨, 앤트맨의 수트 처럼…

The Lumilo Project, 루미로 프로젝트

루미로 프로젝트는 Luna라는 지능형 튜터링 시스템을 활용한 Information Dashboard를 디자인하는 대규모 프로젝트(2015-2016)에 포함된 하나의 소규모 프로젝트로 2016년 여름부터 시작되었다.
프로젝트 초기 Luna 관련된 프로젝트 연구조사를 하면서 블랜디드 학습상황에서는 독자적인 지능형 튜터링 시스템보다는 교사들에게는 실시간으로 의사결정을 할 수 있는 지원도구가 필요하다는 것을 알게되었다.

루미로 프로젝트 연구조사 팀은 물었다.

만약 선생님의 일을 돕는 수퍼파워를 가질 수 있다면, 무엇이길 원하나요? 무엇을 알고 싶나요?
If you could have any superpowers you wanted, to help you do your job… what would they be?

카드 소팅 기법을 통해 선생님들의 요구사항을 정리해보면, 아래와 같은 내용으로 유목화 할 수 있다.

5명중 5명은

학생들의 생각하는 프로세스
어느 지점에서 막히는지
한계를 넘을 수 있는 동기부여가 필요한 지점

5명 중 4명은

손오공과 같은 분신술
머리 뒤에 눈이 달렸으며
어느 학생이 열심히 노력하는지 아는것(일종의 독심술??)

이라고 답했다.

이러한 연구조사 결과를 기반으로 만들어진 아래는 루미로 프로젝트의 초기 컨셉이미지다.

교사는 보여지는 Mixed Reality의 안경을 쓰고 학습자 개개인에 대한 부가적인 정부를 볼 수 있을 뿐만 아니라 클래스의 전체 정보를 볼 수도 있다. 오른쪽 하단 Zzz..라고 표기되어 있는것을 확인할 수 있다 이는 지능형 튜터링 시스템에서 벗어났다는 표시다.(게임 삼매경에 빠져있을테다. 아들놈 처럼)

상단 오른쪽 구석을 보면 학생들의 평가결과가 노출된다.

학습자의 학업 성취 그리고 행동에 대해 교사가 문제 시점에 즉시 인지 가능하다면 골든타임을 놓치지 않고역량개발을 도와줄 수 있고, 블렌디드 학습 세션에서 교육학적 의사결정을 할 수 있도록 도와 줄 수 있다.

루미로 프로젝트는 지능형 튜터링 시스템이 교사를 보다 잘 돕는지 어떻게 디자인 될 수 있는지를 중심으로 탐구했다.

지능형 튜터링 시스템(ITS)만 활용한 교실, ITS와 스마트 글래스를 활용한 교실, 그리고 ITS, 스마트글래스와 분석결과를 활용한 결과 아래와 같은 효과성을 보였다.(당연한 결과이겠지만..)

루미로 프로젝트는 교실 내에서 학습자의 학습 성취도, 행동을 실시간으로 인지할 수 있는 클래스룸 센서 역할을 하는, 하나의 지능형 튜터링 시스템으로 포지셔닝 하고 있다.
대부분의 지능형 튜터링 시스템은 교수자를 배제한 학습자의 학습 효율성을 높이는데 집중해 있는데 반해, 이 프로젝트는 교실이라는 맥락을 고려하여 진화된 지능형 튜터링 시스템이다.

이러한 지능형 튜터링 시스템의 주요한 역할에 대한 프레임 –Artficial Intelligence 에서 Augmented Intelligence, Intelligence Amplification-의 전환은 연구 차원 또는 기사에서 회자되는 수준이 아닌, 실제 교육 현장에서 역할로 확대되고 있다.

Why Education Needs Augmented-Not Artificial-Intelligence – EdSurge News

Education technology has a public relations problem. In a space where words carry wide currency, our choice of language matters. That’s why I’m troubled by Artificial Intelligence (AI). At a time when educators need assurances that digital innovations will work for them, the fundamental premise of this technology may imply just the opposite.

대한민국, 루미로 프로젝트와 같은 아이디어를 창조하거나 성장 시킬 수 있을까?

2015년 개정교육과정은 창의 융합, 인성이 조화로운 인재 육성, 결과중심이 아닌 과정 중심의 학습이 강조된 교육을 추구하고 있다.
자유학기제를 통해 진로 적성을 찾는 시간을 늘이고 있고, 이 시간을 통해 다양한 방식의 수업을 시도해보고 있다. 2009년부터 시작된 혁신학교는 이미 14개 시도교육청에서 다양한 방식으로 지역 특성에 맞추어 발전하고 있다.
이러한 대한민국 교육의 혁신과정에서 날개를 달아줄 에듀테크, 정작 지금 우리의 자화상은 어떠한가?

여전히 경제성을 이유로 국가가 주도적으로 제공하는 보급품을 활용할 수밖에 없고, 과거의 경험에 묶여 있는 사람들, 변화를 믿지못하는 사람들로 인해 학교현장에서 업무경감과 교수학습 혁신을 지원할 다양한 도구들은 나올 수 없는 상황이다.

미국의 실리콘밸리 사례를 본딴 대한민국의 (청년)창업을 통한 번영, 에듀테크는 관련없는 먼나라 이야기이고 공허한 메아리일 뿐이다.

에듀테크 산업에 다양성, 창의성을 발휘해서 도전했을때 생존가능한가?

이 질문에 우리는 고개를 좌우가 아닌 아래위로 흔들 수 있는가?

교사와 개발자가 함께 학교 현장을 혁신하기 위한 아이디어를 함께 발굴하고 여기에서 만들어진 생산품은 학교에서 구매할 수 있도록 하며 이를 통해 높아진 품질의 서비스를 해외로 수출하는 프로세스, 정녕 우리는 불가능한가?

참고자료

The Lumilo Project 관련 비디오자료

[AIED] Student Learning Benefits of a Mixed-Reality Teacher Awareness Tool in AI-enhanced Classrooms

Uploaded by Kenneth Holstein on 2018-06-30.

The Lumilo project: Brief overview

Uploaded by Kenneth Holstein on 2017-11-30.

[LAK’18] March 7 – Session 2A1 – Kenneth Holstein

Uploaded by Society for Learning Analytics Research on 2018-03-12.

[LAK’17] March 16: 4D1-Intelligent Tutors as Teachers’ Aides

Seventh International Conference on Learning Analytics & Knowledge (LAK’17) March 16, 2017 Title: Intelligent tutors as teachers’ aides: exploring teacher needs for real-time analytics in blended classrooms Authors: Kenneth Holstein, Bruce M. McLaren, Vincent Aleven doi: 10.1145/3027385.3027451