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Human Experts' Evaluation of Generative AI for Contextualizing STEAM Education in the Global South

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저자

Matthew Nyaaba, Macharious Nabang, Patrick Kyeremeh, Ibrahim Nantomah, Collins Owusu-Fordjour, Martin Ako, Bismark Nyaaba Akanzire, Kassim Korah Nantom, Cecilia Issaka, Xiaoming Zhai

개요

본 연구는 가나를 중심으로, 인공지능(GenAI)이 글로벌 사우스 지역의 STEAM 교육을 맥락화하는 역량을 전문가들이 어떻게 평가하는지 조사한다. 맞춤형 문화적 응답형 학습 계획 도구(CRLP)를 사용하여 생성된 GenAI 기반 학습 계획과 가나 국가 커리큘럼 및 평가 위원회(NaCCA)의 표준화된 학습 계획을 비교하는 융합형 혼합 연구 설계를 사용했다. 정량적 평가는 편견 인식, 문화적 표현, 맥락적 관련성, 언어적 응답성 및 교사 주도성을 측정하는 25개 항목의 검증된 문화적 응답형 교수법 루브릭을 기반으로 했다. 정성적 반성은 GenAI가 문화적 및 교육적 적절성을 어떻게 처리하는지에 대한 추가적인 통찰력을 제공했다. 결과에 따르면 CRLP 도구와 결합된 GenAI는 추상적인 커리큘럼 표준을 학습자의 문화적 지식, 지역 사회 관행 및 일상 경험과 연결하여 맥락화된 STEAM 교육을 지원할 수 있다. 전문가는 GenAI 지원 수업을 NaCCA 계획보다 문화적으로 더 기반하고 교육적으로 더 반응적이라고 평가했으며, 토착 지식, 이중 언어 요소 및 지역 관련 사례를 통합했다. 그러나 GenAI는 가나의 문화적 다원성을 표현하는 데 어려움을 겪었으며, 언어, 역사 및 정체성에 대한 피상적인 언급을 하는 경우가 많았다. 이러한 약점은 문화적 뉘앙스가 제한적인 수학 및 컴퓨팅 분야에서 가장 두드러졌다.

시사점, 한계점

시사점:
GenAI는 CRLP 도구와 함께 사용될 때 글로벌 사우스 지역의 STEAM 교육을 맥락화하는 데 잠재력이 있다.
GenAI는 기존 학습 계획보다 문화적 관련성과 교육적 적합성이 높은 수업을 생성할 수 있다.
GenAI는 토착 지식, 이중 언어 요소, 지역 관련 사례를 통합하여 수업을 개선할 수 있다.
한계점:
GenAI는 문화적 다원성을 완전히 포착하지 못하고 피상적인 수준의 문화적 언급에 그치는 경향이 있다.
수학 및 컴퓨팅과 같은 특정 분야에서 문화적 뉘앙스를 표현하는 데 어려움을 겪는다.
교사의 지속적인 중재, 지역 사회의 참여 및 AI 출력의 문화적 조율된 개선이 필요하다.
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