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교육·학습을 위한 AI 활용
범위와 난이도만 정하면 2초: 정답을 계산으로 검산한 수학 테스트지를 한글·워드·PDF로
학원·학습지 선생님이 매일 만드는 수학 테스트지를 AI로 만들고, 정답은 별도 검산 프로그램이 다시 풀어 통과한 문제만 한글·워드·PDF로 내보냅니다.
🤖 활용 AI 도구
Claude (Claude Code)
① 어떤 상황에서 AI를 활용했나요?
학원 강사와 학습지 선생님은 일일/주간/월간 테스트를 끊임없이 만들어야 합니다. 반복 작업이라 조교나 문제 제작자를 따로 두기도 합니다.
그런데 조건이 까다롭습니다. 가르친 범위 안에서만 내야 하고, 상·중·하 난이도를 섞어야 하고, 출판사 문제집과 같은 문제를 내면 안 되며, 숫자 하나만 틀려도 '정답이 없는 문제'가 되어 신뢰가 무너집니다.
그동안 문제를 사진으로 읽어 들이는 방식(OCR)이 시도됐지만 글자·숫자 하나의 오류에 민감한 분야라 한계가 있었습니다. 생성형 AI는 문제를 금방 만들어 주지만 문제와 답을 한꺼번에 맡기면 계산 실수가 섞여 나올 수 있고, AI가 준 글을 한글 문서로 옮기면 수식이 수식으로 들어가지 않아 다시 쳐야 합니다.
② 어떤 AI를 어떻게 활용했나요?
1) 문제 만들기: Claude와 함께 고등 수학(수학Ⅰ·수학Ⅱ·미적분·확률과 통계) 37가지 유형의 출제 틀을 난이도 3단계로 만들었습니다. 테스트지를 뽑을 때는 프로그램이 조건 안에서 숫자를 새로 뽑습니다. 기존 문제와 비슷한 문제나 더 어려운 문제가 필요하면 AI가 원본을 읽고 같은 유형의 새 문제를 씁니다.
2) 정답 다시 계산: 정답은 AI의 말을 믿지 않습니다. 문제지에 실제로 찍힌 식을 검산 프로그램(sympy)이 처음부터 다시 풉니다. 방정식은 실근을 모두 찾고, 최대·최소는 구간을 촘촘히 훑는 식으로 유형마다 검산 방법을 따로 두었습니다.
3) 걸러내기: 다시 구한 값이 선택지 중 정확히 하나와 맞을 때만 통과시키고 나머지는 버립니다. '보기에서 옳은 것만 고르기' 유형은 보기 문장마다 참·거짓을 계산합니다.
4) 문서 만들기: 문제지와 정답·해설지를 한글(HWP), 워드(DOCX), PDF 중 골라 받을 수 있습니다. 한글과 워드에서는 수식이 그림이 아니라 고칠 수 있는 수식으로 들어갑니다. 단 수, 구분선, 글꼴, 문제 간격, 선택지 배열 같은 양식도 정하는 대로 맞춥니다.
5) 그림도 검산: 넓이 문제는 본문의 식을 읽어 그래프를 그려 붙입니다. AI 그림 생성기를 쓰지 않고 식을 풀어 구한 교점으로 그리며, 색칠한 부분의 넓이를 따로 적분해 정답과 같을 때만 붙입니다.
6) 오타 대조: 만든 파일을 다시 읽어 처음 정한 내용과 글자·수식이 빠지거나 바뀌지 않았는지 비교합니다. 한글 파일은 한글 프로그램에서 직접 열어 눈으로도 확인했습니다.
③ 활용 결과 어떤 변화가 있었나요?
- '수학Ⅱ 미분, 10문항, 쉬움 3·보통 4·어려움 3' 일일 테스트: 문제지·정답 해설·검산 리포트가 2초 만에 나왔고, 같은 조건으로 한 번 더 뽑았을 때 10문항 모두 다른 문제였습니다.
- '수열·적분, 20문항, 쉬움 6·보통 8·어려움 6' 주간 테스트를 한글·워드·PDF 세 형식으로: 6초.
- '미분·적분, 20문항' 월간 테스트를 그림까지 넣어 세 형식으로: 7초. 넓이 문제 3개에 그래프가 자동으로 붙었습니다. (첨부한 견본이 이때 만든 파일입니다.)
- 고3 수학 40문항: 40문항 모두 검산 통과, 파일 대조에서 빠지거나 바뀐 글자 0개.
- 문항마다 정답, 다시 계산한 값, 검산 방법을 적은 검산 리포트가 함께 나옵니다.
- 만들면서 고친 것도 있습니다. 근삿값을 분수로 바꿔 주는 기능이 정확하지 않은 경우가 있어 빼고 정확한 계산으로 바꿨고, 해설의 긴 수식이 단 너비를 넘어 잘리는 것은 화면을 직접 보다가 찾아 고쳤습니다. 프로그램 자동 점검 233개를 두고 고칠 때마다 다시 돌립니다.
- 아직 학원 현장에서 쓴 기록은 없고, 여기 적은 결과는 직접 만들어 확인한 것입니다.
④ 나만의 방식 또는 개선 포인트는 무엇인가요?
- AI가 한 일을 같은 AI에게 다시 물어 확인하지 않고, 전혀 다른 방법(계산)으로 확인합니다.
- 저작권: 문제는 프로그램이 숫자를 새로 뽑아 만들며 시중 문제집의 문제를 옮기지 않습니다. 기준 문제를 받아 비슷한 문제를 만들 때는 사용 권한이 있는 자료만 씁니다.
- 개인정보: 학생 이름이나 성적 같은 개인정보는 쓰지 않습니다.
- 한계 공개: 그림은 넓이 문제의 그래프만 자동으로 붙고, 삼각형은 견본으로 확인한 단계이며, 그 밖의 그림은 그림 파일을 받아 넣습니다. 기하, 단답형·서술형 문제는 아직 만들지 못합니다. 검산은 정답이 맞는지만 보장하고, 문제가 교육적으로 좋은지는 선생님이 판단해야 합니다. 화면으로 확인한 것은 한글 2010과 PDF이고, 워드 파일은 수식 개수와 글자가 맞는지 프로그램으로만 확인했습니다.
- AI 사용 고지: 프로그램 제작과 이 글·영상의 정리에 생성형 AI(Claude)를 함께 사용했고, 첨부 영상의 음성은 AI 음성(ElevenLabs)입니다.
⑤ 다른 사람도 따라 할 수 있나요?
- 사용한 계산·문서 도구(sympy, python-hwpx, pandoc)는 모두 무료로 공개되어 상업적으로 사용 가능한 라이센스입니다.
- 'AI가 만들고, 다른 방법으로 검사하고, 통과한 것만 쓴다'는 순서는 견적서나 보고서처럼 숫자가 틀리면 안 되는 문서에도 그대로 쓸 수 있습니다.
- 기대 효과(아직 현장에서 잰 수치는 아닙니다): 테스트지 제작에 들던 인건비와 시간을 줄일 수 있고, 같은 범위에서 난이도 비율만 바꿔 반별·수준별 테스트를 바로 낼 수 있습니다. 또 사람의 주관과 경험이 끼어들지 않아, 출제자가 평소 내지 않던 꼴의 문제가 나올 수 있습니다.
학원 강사와 학습지 선생님은 일일/주간/월간 테스트를 끊임없이 만들어야 합니다. 반복 작업이라 조교나 문제 제작자를 따로 두기도 합니다.
그런데 조건이 까다롭습니다. 가르친 범위 안에서만 내야 하고, 상·중·하 난이도를 섞어야 하고, 출판사 문제집과 같은 문제를 내면 안 되며, 숫자 하나만 틀려도 '정답이 없는 문제'가 되어 신뢰가 무너집니다.
그동안 문제를 사진으로 읽어 들이는 방식(OCR)이 시도됐지만 글자·숫자 하나의 오류에 민감한 분야라 한계가 있었습니다. 생성형 AI는 문제를 금방 만들어 주지만 문제와 답을 한꺼번에 맡기면 계산 실수가 섞여 나올 수 있고, AI가 준 글을 한글 문서로 옮기면 수식이 수식으로 들어가지 않아 다시 쳐야 합니다.
② 어떤 AI를 어떻게 활용했나요?
1) 문제 만들기: Claude와 함께 고등 수학(수학Ⅰ·수학Ⅱ·미적분·확률과 통계) 37가지 유형의 출제 틀을 난이도 3단계로 만들었습니다. 테스트지를 뽑을 때는 프로그램이 조건 안에서 숫자를 새로 뽑습니다. 기존 문제와 비슷한 문제나 더 어려운 문제가 필요하면 AI가 원본을 읽고 같은 유형의 새 문제를 씁니다.
2) 정답 다시 계산: 정답은 AI의 말을 믿지 않습니다. 문제지에 실제로 찍힌 식을 검산 프로그램(sympy)이 처음부터 다시 풉니다. 방정식은 실근을 모두 찾고, 최대·최소는 구간을 촘촘히 훑는 식으로 유형마다 검산 방법을 따로 두었습니다.
3) 걸러내기: 다시 구한 값이 선택지 중 정확히 하나와 맞을 때만 통과시키고 나머지는 버립니다. '보기에서 옳은 것만 고르기' 유형은 보기 문장마다 참·거짓을 계산합니다.
4) 문서 만들기: 문제지와 정답·해설지를 한글(HWP), 워드(DOCX), PDF 중 골라 받을 수 있습니다. 한글과 워드에서는 수식이 그림이 아니라 고칠 수 있는 수식으로 들어갑니다. 단 수, 구분선, 글꼴, 문제 간격, 선택지 배열 같은 양식도 정하는 대로 맞춥니다.
5) 그림도 검산: 넓이 문제는 본문의 식을 읽어 그래프를 그려 붙입니다. AI 그림 생성기를 쓰지 않고 식을 풀어 구한 교점으로 그리며, 색칠한 부분의 넓이를 따로 적분해 정답과 같을 때만 붙입니다.
6) 오타 대조: 만든 파일을 다시 읽어 처음 정한 내용과 글자·수식이 빠지거나 바뀌지 않았는지 비교합니다. 한글 파일은 한글 프로그램에서 직접 열어 눈으로도 확인했습니다.
③ 활용 결과 어떤 변화가 있었나요?
- '수학Ⅱ 미분, 10문항, 쉬움 3·보통 4·어려움 3' 일일 테스트: 문제지·정답 해설·검산 리포트가 2초 만에 나왔고, 같은 조건으로 한 번 더 뽑았을 때 10문항 모두 다른 문제였습니다.
- '수열·적분, 20문항, 쉬움 6·보통 8·어려움 6' 주간 테스트를 한글·워드·PDF 세 형식으로: 6초.
- '미분·적분, 20문항' 월간 테스트를 그림까지 넣어 세 형식으로: 7초. 넓이 문제 3개에 그래프가 자동으로 붙었습니다. (첨부한 견본이 이때 만든 파일입니다.)
- 고3 수학 40문항: 40문항 모두 검산 통과, 파일 대조에서 빠지거나 바뀐 글자 0개.
- 문항마다 정답, 다시 계산한 값, 검산 방법을 적은 검산 리포트가 함께 나옵니다.
- 만들면서 고친 것도 있습니다. 근삿값을 분수로 바꿔 주는 기능이 정확하지 않은 경우가 있어 빼고 정확한 계산으로 바꿨고, 해설의 긴 수식이 단 너비를 넘어 잘리는 것은 화면을 직접 보다가 찾아 고쳤습니다. 프로그램 자동 점검 233개를 두고 고칠 때마다 다시 돌립니다.
- 아직 학원 현장에서 쓴 기록은 없고, 여기 적은 결과는 직접 만들어 확인한 것입니다.
④ 나만의 방식 또는 개선 포인트는 무엇인가요?
- AI가 한 일을 같은 AI에게 다시 물어 확인하지 않고, 전혀 다른 방법(계산)으로 확인합니다.
- 저작권: 문제는 프로그램이 숫자를 새로 뽑아 만들며 시중 문제집의 문제를 옮기지 않습니다. 기준 문제를 받아 비슷한 문제를 만들 때는 사용 권한이 있는 자료만 씁니다.
- 개인정보: 학생 이름이나 성적 같은 개인정보는 쓰지 않습니다.
- 한계 공개: 그림은 넓이 문제의 그래프만 자동으로 붙고, 삼각형은 견본으로 확인한 단계이며, 그 밖의 그림은 그림 파일을 받아 넣습니다. 기하, 단답형·서술형 문제는 아직 만들지 못합니다. 검산은 정답이 맞는지만 보장하고, 문제가 교육적으로 좋은지는 선생님이 판단해야 합니다. 화면으로 확인한 것은 한글 2010과 PDF이고, 워드 파일은 수식 개수와 글자가 맞는지 프로그램으로만 확인했습니다.
- AI 사용 고지: 프로그램 제작과 이 글·영상의 정리에 생성형 AI(Claude)를 함께 사용했고, 첨부 영상의 음성은 AI 음성(ElevenLabs)입니다.
⑤ 다른 사람도 따라 할 수 있나요?
- 사용한 계산·문서 도구(sympy, python-hwpx, pandoc)는 모두 무료로 공개되어 상업적으로 사용 가능한 라이센스입니다.
- 'AI가 만들고, 다른 방법으로 검사하고, 통과한 것만 쓴다'는 순서는 견적서나 보고서처럼 숫자가 틀리면 안 되는 문서에도 그대로 쓸 수 있습니다.
- 기대 효과(아직 현장에서 잰 수치는 아닙니다): 테스트지 제작에 들던 인건비와 시간을 줄일 수 있고, 같은 범위에서 난이도 비율만 바꿔 반별·수준별 테스트를 바로 낼 수 있습니다. 또 사람의 주관과 경험이 끼어들지 않아, 출제자가 평소 내지 않던 꼴의 문제가 나올 수 있습니다.
