인공지능·디지털 기술 활용해 수학·과학 맞춤형 교육 강화

교육부, 과학·수학·정보·융합 교육 종합계획 발표
수학 내년부터 AI교과서 활용…과학은 2027년부터

17일 인천 연수구 송도컨벤시아에서 열린 '2024 인천디지털교육 페스티벌'에서 초등학생들이 AI디지털교과서를 체험하고 있다. /연합

내년부터 수학교육에 인공지능(AI) 디지털 교과서가 활용된다. 수학·과학에 대한 흥미가 적거나 학습에 곤란을 겪는 학생을 대상으로 디지털 기술을 활용한 맞춤형 교육이 강화된다.

교육부는 20일 제5차 과학교육 종합계획, 제4차 수학교육 종합계획, 제2차 정보교육 종합계획, 제3차 융합(STEAM)교육 종합계획을 동시 발표했다.

과학·수학·정보·융합교육 종합계획은 급격한 과학기술 발달 및 환경 변화에 대비해 관련 교육을 진흥하고, 융합인재를 양성하기 위해 과학·수학·정보 교육 진흥법에 따라 마련되는 계획이다.

과학·수학·정보 AI 디지털 교과서를 활용한 거꾸로 학습 등을 통해 실험·탐구 등 학생 활동을 강화한다. 수학·정보는 2025년부터, 과학은 2027년부터 AI 디지털 교과서를 도입할 예정이다.

첨단 과학기술을 활용해 실제 정보를 수집·분석하고 시·공간을 초월해 학교(지역) 간 공동탐구가 가능한 '지능형 과학실'을 고도화한다. 초·중·고 과학 수업과 창의적 체험활동, 학교자율시간을 통해 모든 학생이 학교급별로 최소 1회의 과제탐구를 경험할 수 있도록 '1학생 1탐구'를 추진한다.

알지오매스·키즈 등 수학 공학도구를 활용해 도형·함수 등에 대한 수학 탐구활동을 강화한다. 학생이 수학 개념·원리·법칙을 탐구하며 수학적 사고력을 키울 수 있도록 개념 기반의 탐구학습·평가 등을 강화하는 '수학탐구학교'를 운영해 수학적 사고력을 함양할 수 있도록 지원한다.

과학·수학에 대한 호기심이 적거나 학습 곤란을 겪는 학생 등을 대상으로 AI 교과서 학습 분석을 통해 개별 맞춤형 프로그램을 지원하고, '과학·수학 사제동행팀'을 운영해 전문가 학습 상담, 진로체험 등 다양한 학교 밖 활동 경험을 제공한다.

로봇, 첨단 바이오, 인공지능 등에 관심·흥미가 높은 학생이 초등학교부터 고등학교까지 해당 분야의 학습을 이어갈 수 있도록 학교급별 미래 과학기술 핵심 분야 중심의 '융합교육 학생 동아리' 운영을 지원한다. 이와 함께, 학생 동아리 지도역량을 강화하고 융합교육 분야 우수교사를 발굴하기 위해 융합교육 전문교사 인증제도 운영한다. 기초연구 등 준비기를 거쳐 2027년부터 운영할 예정이다.

과학·수학·정보 교사가 최신 기술·학문을 접하고 이를 교육적으로 활용할 수 있도록 대학·연구소·기업 등과 연계해 교사의 연구·연수 참여 기회를 제공한다. 교원 학습 공동체 지원, 전국단위 교원 학술대회 및 발전 협의체 등을 운영해 교원 간 수업 경험과 관련 정보 등을 공유하면서 현장 중심의 교육 발전을 도모한다. 해외 주요국의 교사와 과학·수학·정보·융합 교육 관련 최신 동향, 우수 콘텐츠 등을 공유·교류하는 기회도 마련한다.

학생들이 기후변화 등 국제사회 문제에 대한 과학적 해결의 중요성을 인식할 수 있도록 대학·연구기관·평생교육기관 등과 연계해 가족 단위로 참여 가능한 '시민 과학 프로그램'을 운영한다. 수학의 실용적 가치 등을 대중에게 알리는 방송 콘텐츠를 보급하고 미술관 등을 활용한 수학 문화 행사를 지원한다.

'디지털 문제해결센터'를 지속적으로 운영하며 학부모와 지역주민에게 디지털 교육을 제공하고 지역 간 디지털 교육 격차를 예방한다. 교육부는 과학기술정보통신부와 협업해 학교의 올바른 인공지능 활용 역량을 높이기 위한 '학교를 위한 인공지능 사용 안내서'도 보급할 계획이다.

이주호 부총리 겸 교육부 장관은 "과학·수학·정보·융합(STEAM) 교육은 인공지능 일상화 등 사회 전반의 큰 변화에 미래세대가 유연하게 대응하고, 첨단 과학기술 사회의 혜택을 모두가 충분히 누리며, 더 좋은 미래를 열어가는 데 핵심적 역할을 하고 있다"며 "과학·수학·정보·융합 교육 종합계획을 차질없이 추진해 학생 주도적 맞춤형 학습을 실현하고 평등한 학습 기회를 제공하는 데 최선의 노력을 기울이겠다"고 말했다.