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영어

In the era of the Fourth Industrial Revolution and digital transformation, society is undergoing significant changes, and the education sector is focusing on building individualized and personalized learning systems in response to demographic shifts and the decline in the school-age population. This study presents a mathematics teaching–learning model utilizing an artificial intelligence–based learning system and examines its effectiveness in both cognitive and affective domains. Based on normality tests of pre- and post-test scores, paired-sample t-tests and the non-parametric Wilcoxon test were conducted in parallel. The results revealed statistically significant improvements in both domains. These findings suggest that AI-driven learning programs(teaching–learning model) can effectively support the learning needs of individual students and provide personalized learning environments, thereby serving as an effective tool for mathematics education in the lower grades of elementary school.

한국어

4차 산업혁명과 디지털 대전환의 시대에 따라 우리 사회는 많은 변화를 겪고 있으며, 미래 인재 양성을 위해 교육 현장에서는 인구 구조의 변화, 학령 인구의 감소에 따라 개별 맞춤형 교육 체제를 구축하는 데 중점을 두고 있다. 본 연구에서는 인공지능 활용 학습 시스템을 적용한 수학 교수·학습 모델을 제시하였으며, 그 효과성을 인지적 영역과 정의적 영역으로 나누어 분석하였다. 사전-사후 점수 간 정규성 검정 결과를 바탕으로 대응표본 t-검정과 비모수 검정인 Wilcoxon 검정을 병행하였으며, 인지적 영역과 정의적 영역 모두에서 유의미하게 향상되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 인공지능 기반 학습 프로그램(교수·학습 모델)이 학습자 개개인의 학습 요구를 충족시키고, 맞춤형 학습 환경을 제공함으로써 초등학교 저학년 수학 학습에 효과적인 도구로 활용될 수 있음을 시사한다.