핵심 개념
다중 모달 감정 특징과 ChatGPT의 제로샷 주석 기능을 활용하여 교실 내 격려와 온기를 자동으로 평가할 수 있다.
초록
이 연구는 교실 내 상호작용의 질을 평가하고 이해하는 데 있어 AI 기반 접근법의 가능성을 탐구한다. 특히 교실 내 격려와 온기(Encouragement and Warmth, EW)라는 핵심 요소에 초점을 맞추었다.
연구진은 다음과 같은 접근법을 제안했다:
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다중 모달 감정 특징 추출:
- 얼굴 표정 인식을 통해 "미소"를 감지하고,
- 음성 감정 인식을 통해 "웃음"을 감지하며,
- 텍스트 감정 분석을 통해 "긍정적인 코멘트"를 식별한다.
- 이러한 EW 관련 행동 지표를 종합하여 기계학습 모델의 입력 특징으로 사용했다.
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ChatGPT의 제로샷 주석 기능 활용:
- 교실 대화 내용을 바탕으로 ChatGPT가 EW 점수를 직접 평가하도록 했다.
- ChatGPT는 점수 결정에 대한 논리적 설명도 제공했다.
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앙상블 모델 구축:
- 다중 모달 기계학습 모델과 ChatGPT의 예측을 결합하여 성능을 향상시켰다.
연구 결과, 최고의 다중 모달 회귀 모델은 인간 평가자 간 신뢰도 수준(r=.441)에 근접했다. ChatGPT의 제로샷 성능도 상당한 수준(r=.341)을 보였다. 두 모델을 결합한 앙상블 모델은 인간 평가자 간 신뢰도(r=.513)와 동일한 성능을 달성했다.
이 연구는 교실 관찰 프로토콜의 자동화된 평가를 위한 AI 기반 접근법의 가능성을 보여준다. 교사 교육 및 전문성 개발에 활용될 수 있는 이러한 도구는 교육 현장에 유용한 피드백을 제공할 것으로 기대된다.
통계
긍정적인 발화 수가 많을수록 EW 점수가 높아진다.
음성에서 감지된 행복한 감정이 EW 점수 향상에 기여한다.
음성에서 감지된 분노와 혐오감정은 EW 점수 감소에 영향을 준다.
인용구
"선생님이 S15의 작업을 'sieht schön aus perfekt'('아름답고 완벽해 보입니다')라고 칭찬하고 S04를 격려하며 그들의 사고 과정을 인정하는 모습이 보입니다. 선생님의 어조는 인내심 있고 보살피는 느낌이 듭니다."
"'bevor hier einer weint'('여기서 누군가 울기 전에')"와 같은 발언에서 선생님의 유머러스한 면모도 엿볼 수 있습니다."