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Artificial Intelligence in Elementary STEM Education: A Systematic Review of Current Applications and Future Challenges

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저자

Majid Memari, Krista Ruggles

개요

본 연구는 인공지능(AI)이 초등 STEM 교육을 변화시키는 현상을 체계적으로 검토하기 위해 2020년부터 2025년까지 발표된 258개의 연구를 분석했습니다. 분석 결과, 지능형 튜터링 시스템(45%), 학습 분석(18%), 자동 평가(12%), 컴퓨터 비전(8%), 교육용 로봇(7%), 멀티모달 센싱(6%), AI 기반 확장 현실(XR)(4%), 적응형 콘텐츠 생성 등의 AI 응용 분야가 주로 상위 초등학교 학년(65%)과 수학(38%)에 집중되어 있었습니다. 대화형 AI는 중간 정도의 효과를 보였지만, 표준화된 효과 크기를 포함한 연구는 34%에 불과했습니다.

시사점, 한계점

조각난 생태계
발달적 부적절성
인프라 장벽
개인 정보 보호 프레임워크의 부재
약한 STEM 통합
형평성 격차
교사의 소외
좁은 평가 범위
연구의 지리적 불균형(북미, 동아시아, 유럽에서 90% 연구)
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