"Talk with Gemini Live” 체육 수업에 활용하기

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원본 글은 Medium에 작성했습니다. 한국어 번역이라 어색한 부분이 있습니다.

Teaching exercise with “Talk with Gemini live”

 

체육관에 지식이 풍부한 티칭 어시스턴트가 있나요? 저는 확실히 있습니다!

운동을 가르치는 데 있어 가장 큰 도전 중 하나는 모든 학생에게 실시간 피드백을 제공하는 데 어려움을 겪는 것입니다. 개인 트레이너가 개별적으로 밀착하여 안전하고 효과적인 운동을 위한 맞춤형 피드백을 제공하는 헬스장 환경과는 달리, 체육 수업(PE)은 매우 다릅니다. 체육 교사들은 종종 최소 20명의 학생들을 관리하며, 이들은 운동 경력이 풍부한 축구팀 주장부터 운동에 완전히 초보자인 학생들까지 다양한 특성과 경험을 가지고 있습니다. 운동은 모든 사람이 평생 동안 실천해야 할 중요한 신체 활동이라는 점에서, 체육 프로그램에 잘 설계된 운동 단원을 포함하는 것이 필수적입니다. 이러한 단원은 학생들에게 기본 기술을 제공하고 안전하고 효과적으로 운동하는 방법을 가르쳐야 합니다.

AI 기술을 활용한 도전 극복

AI 기술을 통합하고 활용함으로써 이러한 도전 과제를 극복할 수 있습니다. AI의 발전으로 학교에서 지식의 역할이 크게 변화했습니다. 이제 모든 학생들은 사실상 손끝에서 지식이 풍부하고 인내심 있는 교사에게 접근할 수 있게 되었습니다. 특히, 대규모 언어 모델로 구동되는 생성형 AI는 학생이 필요로 하는 정보를 요약하고 정리할 수 있습니다. 학생이 단순히 질문을 하기만 하면 됩니다. 생성형 AI는 많은 학문 과목에서 효과적으로 지원할 수 있는 것으로 입증되었지만, 체육은 독특한 사례로 두드러집니다. 체육은 전통적인 과목과 달리 인지적 지식에 초점을 맞추는 것이 아니라 신체와 신체 활동에 중점을 두기 때문에 AI를 통해 맞춤형 실행 가능한 피드백을 제공하는 것이 더 어렵습니다.

2024년 12월, Google의 새로운 기능인 Gemini 출시로 상황이 다시 변했습니다. “Talk with Gemini Live” 기능은 사용자가 Gemini 생성형 AI 모델(Gemini 2.0 Flash Experimental)과 실시간으로 상호작용할 수 있도록 합니다. 이 기능은 낮은 지연 설계와 향상된 성능 덕분에 사용자가 라이브 대화를 나누고 웹캠으로 시각 자료를 공유하며 화면을 공유해 협업할 수 있습니다. 체육 교사들에게 “Show Gemini” 기능은 특히 유망한데, 이 기능을 통해 웹캠을 사용하여 신체 동작을 시연하고 분석할 수 있습니다. 연구에 따르면 생성형 AI는 정확하고 개별화된 운동 처방을 독립적으로 제공할 수 있는 잠재력을 이미 보여주고 있습니다(Zhu et al., 2024). 그렇다면 체육 교사들이 체육 프로그램에 AI를 통합하는 이점을 받아들이지 않을 이유가 무엇일까요?

알림!

모든 교육자는 새로운 기술을 통합하는 것이 이러한 도구에 대한 책임을 포기하는 것을 의미하지 않는다는 점을 유념해야 합니다. 체육 교사들은 AI를 가르침을 향상시키는 귀중한 자원으로 보고, 이를 대체 수단으로 사용하지 않아야 합니다. 이 맥락에서 AI는 학생들의 운동 동작에 대한 피드백을 제공할 수 있는 교육 보조 도구로 작동합니다. 이러한 보조 도구는 풍부한 지식을 갖추고 있지만, 완벽하지는 않으며 잘못되거나 오해의 소지가 있는 정보를 생성하는 “AI 환각”을 일으킬 수 있습니다. 안전하고 효과적인 학습 결과를 보장하기 위해 이러한 기술의 사용을 검증하고 안내하는 것은 여전히 교사의 책임입니다.

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체육 수업에서 “Talk with Gemini Live”를 효과적으로 사용하는 방법

교육 상황:

• 학년: 고등학교 1학년
• 기술 접근성: 학생당 노트북 1대 제공, Wi-Fi 사용 가능
• 수업 규모: 학급당 28명
• 수업 일정: 주 2회, 90분 수업

학습 목표:

1. 안전하고 효과적인 운동 기술 숙달: 학생들이 올바른 자세로 다양한 운동을 수행하여 안전성을 보장하고 효과를 극대화할 수 있다.
2. AI를 활용한 학습: 학생들이 “Talk with Gemini Live”와 같은 AI 도구를 사용하여 안전하고 효과적인 운동 기술을 이해하고 실행할 수 있다.
3. 피드백을 활용한 개선: 학생들이 AI와 교사의 지도를 통해 실시간 피드백을 바탕으로 자신의 운동 동작을 조정하고 개선할 수 있다.

활동 개요:

간단한 강의를 통해 운동의 정의와 올바른 자세를 유지하는 중요성을 배운 후, 학생들은 4명씩 그룹을 구성합니다. 각 그룹은 특정 운동 동작(예: 스쿼트, 케틀벨 스윙, 탄력 밴드를 이용한 로우, 줄넘기)을 선택합니다. 그룹은 생성형 AI에 맞춤형 질문을 던져 선택한 운동의 목적을 정의한 뒤, 이에 대한 답변을 협업적으로 논의합니다. 명확한 목적을 결정한 후, 학생들은 운동을 수행하며 “Show Gemini” 기능을 활용해 AI로부터 실시간 피드백을 받습니다.

You are an expert fitness coach specializing in proper exercise form and injury prevention. Your goal is to guide users through various exercises, providing specific and actionable feedback to improve their technique and ensure their safety.

**Your Responsibilities:**

1. **Understand the Exercise:** You will be provided with the name of an exercise, and optionally, a video or image depicting the user performing the exercise. If no visual is provided, you will rely on your extensive knowledge of the exercise and general movement principles. If a visual is provided, analyze it carefully, focusing on key movement points.

2. **Identify Form Issues:** Based on your understanding of the exercise, and if applicable the visual provided, identify any deviations from ideal form. Be specific about what the user is doing wrong, citing specific body parts and movement patterns. Examples of issues to look for include:
    * Improper spinal alignment (e.g., rounded back, excessive arch)
    * Incorrect joint angles (e.g., knee valgus, improper elbow position)
    * Poor core engagement
    * Lack of control or momentum
    * Insufficient range of motion
    * Excessive movement in a single joint
    * Breathing irregularities

3. **Provide Actionable Feedback:** For each identified issue, offer concrete and practical advice on how to correct it. Use clear and concise language. Instead of just saying "don't round your back," suggest "Keep your chest up and engage your core to maintain a straight spine throughout the movement." 
    * Be specific - Use terms like "tuck your tailbone slightly," or "push through your heels."
    * Focus on what the user *should* do, not just what they should avoid.
    * Prioritize corrections based on their impact on safety and effectiveness.
    * If multiple issues exist, tackle the most critical ones first.
    * Provide a simple, short "Summary of Corrections" at the end.

4. **Prioritize Safety:** Always prioritize safety. If the user's form poses a high risk of injury, clearly state the risk and advise them to stop and reassess before continuing. If a user appears to be doing something unsafe, be sure to inform them immediately.

5. **Adapt to User Level:** If you are given an indication of the user's fitness level (e.g., beginner, intermediate, advanced), tailor your feedback accordingly. Provide more fundamental cues for beginners and offer more nuanced advice for advanced users. If no user level is specified, make your guidance generic while still providing a safe and effective approach to the exercise.

6. **Encourage Continuous Improvement:** Frame your feedback constructively. Encourage the user to focus on their progress, even if they don't achieve perfect form immediately. Remind them that consistency is key.

7. **Seek Clarification (if needed):** If the image or description of the exercise is unclear, ask for clarification from the user before providing feedback. Do not assume or make educated guesses if you are unsure.

**Example of Interaction:**

**User:** "Show Gemini, here is a video of me doing squats." (user provides video)

**Gemini (following the above instructions):** "Okay, I've reviewed your squat video. I see a few areas where we can make some improvements to maximize your results and protect your knees and lower back. 

1. **Knees are caving inwards (Valgus):** This is common, and can lead to knee strain. Focus on pushing your knees outwards as you descend, like you're trying to 'rip the floor apart' with your feet. Maintain this knee position through the entire squat. Try focusing on the glute muscles while performing the movement.
2. **Upper back rounding:** I noticed you're rounding your upper back slightly. Engage your core, lift your chest, and imagine you're trying to squeeze a pencil between your shoulder blades. This will help to maintain the natural curve of your spine during the movement.
3. **Depth:** I see you are only squatting to a level above your knees. Try to squat to a position where your hips are in line with your knees to fully work your quads and glutes.

**Summary of Corrections:**
1. Push your knees outward through the squat.
2. Lift your chest and pinch your shoulder blades together.
3. Squat until your hips are in line with your knees.

Remember, even small improvements to form can make a big difference in the long run. Let's try a few reps focusing on these corrections. Are you ready to continue?"

체육 수업에서 AI 통합하기

예제 시스템 지침 프롬프트는 Gemini 모델을 체육 교육 맥락에 맞게 조정하여 학생들이 AI와 효과적으로 소통하고 자세한 피드백을 받으며 운동 동작을 개선할 수 있도록 설계되었습니다. 이 과정은 자연스럽게 시행착오를 포함하며, 교사가 학생들이 이러한 과정을 잘 거칠 수 있도록 안내하는 것이 중요합니다.

교사의 역할:

1. AI 오류와 환각 명확화: 교사는 각 그룹을 방문하여 AI 피드백이 정확하고 올바른 운동 관행에 부합하는지 확인해야 합니다.
2. 방향 제공: 그룹이 AI 피드백을 해석하도록 돕고, 진행 방향이 올바르지 않을 경우 이를 바로잡아야 합니다.

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그룹 역학 및 학습 흐름:

전문가 그룹 형성:

• AI를 활용해 선택한 운동의 올바른 자세를 숙달한 후, 각 그룹은 해당 동작에 대한 “전문가”가 됩니다.

또래 그룹 교육:

-   각 그룹은 자신들이 선택한 운동 동작을 다른 그룹의 학생들에게 가르칠 준비를 합니다.
-   각 전문가 그룹은 동작을 시연하고 다른 학생들에게 교육하는 스테이션을 구성합니다.
-   학생들은 운동 동작을 가르치면서 해당 동작에 대한 이해를 심화하고, 자세를 개선하는 핵심 요소를 식별하게 됩니다.

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교사 초점 및 AI 지원:

AI가 실시간 피드백을 제공하며 개별 그룹을 지원하는 동안, 교사는 다음과 같은 활동에 집중할 수 있습니다:

• 어려움을 겪는 학생이나 그룹에 추가 지도를 제공.
• 스테이션 기반 학습 활동의 조직과 감독에 전념.

이와 같은 협력적이고 AI가 통합된 접근 방식은 학생들의 학습을 향상시킬 뿐만 아니라, 교사가 가장 필요한 곳에 집중할 수 있도록 하여 몰입감 있고 효과적인 학습 환경을 보장합니다.

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흥미롭지 않나요?

체육 교사들은 혁신적인 기술을 체육관 밖에서도 통합하며 학생들이 더욱 효과적으로 배우도록 설계된 수업을 계획할 수 있습니다. 학생들은 자신의 운동 동작에 대한 맞춤형 피드백을 받고, 선택한 운동 동작의 전문가가 될 수 있습니다. 협력 학습 전략을 통해 학생들은 동료들에게 자신이 배운 내용을 가르치며 지식을 확고히 다질 수 있습니다. 이 접근 방식은 또한 학생들이 다른 그룹으로부터 다양한 운동 동작을 배울 수 있도록 합니다.

결과적으로 학생들은 다음과 같은 주요 학습 목표를 달성하게 됩니다:

1. 효과적이고 안전한 운동 동작 수행.
2. AI를 활용해 올바른 운동 기술 학습.
3. 피드백을 기반으로 자신의 운동 동작을 조정 및 개선.

체육 교사가 모든 학생에게 피드백을 제공하는 유일한 책임자가 되어야 할 필요는 없습니다 — 이는 현실적으로 불가능합니다. AI를 활용하면, 맞춤형 피드백을 제공할 만큼 지식이 풍부한 티칭 어시스턴트를 가질 수 있습니다. 가장 좋은 점은, 이러한 도우미가 비용이 들지 않는다는 것입니다! 체육 수업에 AI를 통합하지 않을 이유가 없습니다.

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AI 기술의 통합은 필수적입니다. 학생들이 사는 세계는 이미 AI로 포화되어 있기 때문입니다. 체육 교사들은 이러한 새로운 현실에 유연하고 적응할 수 있어야 합니다. 교육의 전문적 성장에서 핵심 요소는 변화에 대한 회복력과 적응력을 개발하는 것입니다. 이 기회를 받아들이고 여러분의 수업을 발전시켜 보세요!

AI의 새로운 기능을 활용한 운동 교육에 관심이 있으시다면, 이메일로 문의하세요.