AI와 과학 수업(인공지능총서)

AI와 함께하는 새로운 교실의 실험
AI는 교사를 대체하는 존재가 아니라 학습자의 사고를 확장하는 지능형 파트너다. 과학 교육 현장에서 AI는 복잡한 개념을 시각화하고 가상 실험을 가능하게 하며, 학생 개개인의 이해 수준에 맞춰 탐구 문제를 제시한다. 이를 통해 수업은 단순한 지식 전달을 넘어 질문과 탐구 중심으로 바뀌며, 교사는 지식 제공자에서 사고 촉진자이자 멘토로 변화한다. 그러나 이러한 가능성과 함께 AI 환각 현상, 데이터 편향, 학습 의존성, 교육 불평등 심화 같은 위험도 놓치지 말아야 한다.
AI를 단순한 도구가 아닌 협력적 동반자로 정의하며, 과학 수업에서 AI를 활용하는 구체적 사례와 함께 교사의 새로운 역할, 학생의 비판적 사고 역량, 교육 행정의 윤리적 과제를 폭넓게 다룬다. AI는 망원경처럼 인간 능력을 확장하는 수단일 뿐이며, 교육의 본질은 여전히 인간의 질문과 성찰에 있다. 이 책은 교사, 학생, 연구자 모두가 AI 시대 교육의 길을 함께 모색할 수 있는 지침서다.

교육 패러다임의 대전환과 AI의 등장

01 질문 중심 학습의 새로운 생태계
02 AI 도구의 교육적 활용
03 AI 파트너십의 핵심 원칙
04 AI 시대 교사의 역할 재정립
05 AI 파트너십 시대의 교사 전문성
06 AI가 바꾼 교실
07 AI와 글쓰기 수업, 그리고 평가
08 AI 교육 활용의 한계와 위험
09 영역별 AI 활용의 구체적 한계와 접근 원칙
10 AI 시대의 과학 교육의 미래

김지연 경기도 화성시에 위치한 안용중학교 과학 교사다. 이화여자대학교 물리학과에서 학사, 석사 공부를 하고 동 대학원 교육대학원에서 석사 학위를 받았다. 과학 교육의 현장성과 사회적 함의, 과학과 사회를 연결하는 융합적 교육에 깊은 관심을 가지고 있다. 한국교육개발원 연구원과 서울대학교 프런티어물리인력사업단에서 연구원으로 활동하며 교육 현장과 과학 연구를 연결하는 다양한 프로젝트에 참여했다. 주요 연구로 "GaMnAs의 라만분광학 연구"(2006)와 "사회적 합의과정을 강조한 과학과 관련된 사회 윤리적 문제(SSI) 교수의 교육적 효과"(2012) 등이 있다.