세종대, 하버드대생 문제 풀이 분석…"전공 따라 해결 방식 달라"

[서울=뉴시스]이예인 인턴 기자 = 세종대학교는 장혜원 교수가 페터 홀메 핀란드 알토대학교 교수와 함께 하버드대학교 1학년생의 서면 풀이 84편 분석을 분석해 전공 배경과 문제 해결법 간 연관성을 확인했다고 12일 밝혔다.

이번 연구는 과학교육 및 수학교육 분야 국제학술지 '인터내셔널 저널 오브 사이언스 앤드 매스매틱스 에듀케이션'에 온라인 게재됐다.

연구에 활용된 '페르미 문제'는 충분한 정보가 주어지지 않은 상황에서 합리적인 가정을 세우고 대략값을 추정하는 문제다.

연구진은 특정 전공지식에 대한 의존도가 낮은 문제를 활용해 학생들이 문제를 구성하고 해결하는 경로에 초점을 맞췄다.

분석 결과 두 가지 주요 경로를 확인했다. 하나는 목표 금액에서 출발해 이를 충족할 조건과 가능성을 검토하는 '하향식 경로'다. 다른 하나는 개별 조건과 단위별 추정치를 쌓아 예상 수익을 계산하는 '상향식 목표 수익 비교 경로'다.

공학 전공자는 비공학 전공자보다 상향식 목표 수익 비교 경로를 선택하는 경향이 강했다.

학생들의 물리학·미적분 이수 경험을 통계적으로 통제한 경우에도 공학 전공자가 이 경로를 택할 오즈(Odds·어떤 일이 일어날 확률을 일어나지 않을 확률로 나눈 값)는 비공학 전공자의 3.43배였다.

같은 경로에서도 학생마다 가정과 전략은 달랐다. 연구진은 풀이를 이해할 때 답의 정확성뿐 아니라 접근 방식의 구조적 차이도 살펴볼 필요가 있다고 봤다.

연구진은 사전 훈련, 초기 시도, 상세 문서화, 성찰로 이어지는 작성 절차와 '차원 기반 코딩'을 활용해 풀이에 남은 추론 흔적을 비교했다. 현재는 서술형 풀이 경로를 분석하는 인공지능 기반 평가 연구로 확장하고 있다.


◎공감언론 뉴시스 yein020528