중등 과학 AI 융합 수업 - '마을 업고 튀어!' 학생이 설계하는 지속 가능한 미래 마을
기후위기처럼 규모가 큰 문제를 학생이 자신과 지역사회의 문제로 받아들이게 하려면 어떻게 수업을 시작해야 할까요?
지난 8월 8일 개최된 에듀테크교사연구회 x 교풀AI 해커톤(추후 링크 연결)에서, 중등 1조는 학생을 ‘2027년 새빛시 마을설계위원회’의 위원으로 설정했습니다. 기후위기로 달라진 미래 마을의 모습을 살펴보고, 지역의 문제를 직접 선택한 뒤 주민이 계속 살아갈 수 있는 지속가능한 마을을 설계하는 4차시 프로젝트입니다.
수업의 제목은 ‘마을 업고 튀어! - 기후위기 속 우리 농촌 마을 살리기’입니다. 과학·사회·수학 등 여러 교과의 관점을 연결해 기후위기를 하나의 지역 문제로 바라보고, 학생이 직접 해결안을 만들어갑니다.
이 수업이 다루는 문제는 무엇일까요?
수업의 중심 질문은 기후위기로 농어촌 지역이 겪는 환경·생활 문제를 해결하고, 주민들이 계속 살아갈 수 있는 지속가능한 마을을 어떻게 만들 것인가입니다.
학생들은 특정 농어촌 지역의 상황을 살펴보며 폭염, 집중호우, 해수면 상승과 같은 문제를 탐색하고, 그중 지금 해결할 필요가 있다고 판단한 문제를 직접 선택합니다. 이후 여러 해결 방법을 비교하고 주민의 요구, 환경, 비용, 실현 가능성을 고려해 최종 마을 설계안을 결정합니다.
기후위기에 관한 정보를 배우는 것으로 끝나지 않고, 어떤 문제를 해결할지부터 학생이 선택하고 근거를 바탕으로 해결책을 설계하는 것이 이 프로젝트의 출발점입니다.
학생, 교사, 교풀AI의 역할
학생의 역할은 마을 설계 위원입니다. 농어촌의 문제 가운데 무엇을 해결할지 직접 선택하고, 여러 해결안을 비교하며 최종 정책과 마을의 모습을 결정합니다.
교사는 학생의 판단을 깊게 만드는 피드백 제공자입니다. AI가 학생에게 개별 피드백을 제공한 뒤에도 그 결과로 활동을 끝내지 않고, 학생의 답과 AI 피드백을 다시 살펴보며 교과 개념이나 놓친 관점을 추가로 짚어줍니다.
교풀AI는 사고를 확장하고 검증하는 도구입니다. AI 주민과의 인터뷰를 통해 여러 입장을 보여주고, 학생이 만든 해결안에 질문과 반론을 제시하며 기후위기 상황에서 어떤 결과가 나타날 수 있는지 다시 살펴보게 합니다. 최종 판단과 수정은 학생이 직접 합니다.
즉, 학생의 선택 → AI의 질문과 검토 → 학생의 재판단 → 교사의 추가 피드백이 반복되는 구조입니다. AI가 결론을 대신 만드는 것이 아니라 학생이 한 번 더 생각하게 만드는 위치에 있는 셈입니다. AI를 되묻는 자리에 두는 다른 사례는 학생과 함께하는 AI 수업 사례에서도 보실 수 있습니다.
타임슬립 이야기에서 미래 마을 설계까지,
4차시 수업 흐름
1차시 | 문제 만나기
중등 1조에서 눈에 띄는 것은 2050 타임슬립 이야기로 구성된 도입 텍스트입니다. 몇 달째 비가 내리지 않아 땅이 갈라지고, 어떤 씨앗을 심어도 싹이 트지 않습니다. 부모님이 일구던 밭은 버려지고 주민들은 일자리를 찾아 떠나면서 마을에는 빈집만 남았습니다. 그리고 친구는 학생들에게 묻습니다. “너희들, 오늘 저녁 밥상에 뭐가 올라왔어?” 통계 자료부터 보여주기보다 학생의 저녁 밥상과 가족, 마을의 변화를 통해 기후위기가 자신의 생활과 연결된 문제임을 먼저 느끼게 합니다. 학생은 이 글을 읽고 ‘타임 에이전트’가 제시하는 세 가지 질문에 답합니다. 감정이입, 원인 추론, 해결 방안입니다. AI는 학생의 답을 바로 고쳐주지 않고 소크라테스식 꼬리 질문을 이어가며 빠뜨린 부분이나 다른 관점을 스스로 발견하도록 돕습니다.
AI 피드백에 이어지는 교사의 추가 피드백2차시 | 탐구하기
1차시에서 발견한 문제를 바탕으로 모둠별로 2027년 새빛시의 모습을 설계합니다. 학생들은 어떤 문제를 먼저 해결할지, 어떤 정책을 선택할지를 직접 결정하고 여러 선택의 결과를 비교합니다. 교풀AI는 학생들의 답변을 종합해 점수와 조언, 추가 질문을 보여줍니다. 학생은 그 결과를 보며 자신의 계획에서 어떤 부분을 더 살펴봐야 하는지 확인합니다. 점수 자체가 목적은 아닙니다. 결과를 보며 왜 이런 도시를 선택했는지, 어떤 조건은 부족했는지, 다른 선택을 했다면 어떤 결과가 생겼을지 다시 생각하는 과정이 핵심입니다.
3차시 | 비평과 개선
3차시에는 모둠이 만든 지속가능한 도시를 교풀AI에 넣어 다시 살펴봅니다. AI는 도시의 특징과 정책을 바탕으로 장점과 한계, 근거 활용, 지속가능성 등을 검토하고 새로운 질문을 던집니다. 학생은 처음 만든 설계안을 그대로 제출하는 대신 AI의 검토 결과를 보고 어떤 부분을 고칠지 다시 판단합니다. 이 과정에서 AI는 평가자가 되어 최종 답을 정하는 것이 아니라, 학생이 자신의 설계안을 다시 들여다보도록 돕는 역할을 맡습니다.
4차시 | 공개 산출물과 성찰
마지막에는 각 모둠이 완성한 지속가능한 도시를 발표합니다. 다른 모둠은 발표를 듣고 장점과 한계를 공유하며 어떤 도시가 정말 지속가능한 도시인지 함께 생각합니다. 설계안을 발전시킬 때는 발견한 한계를 그냥 적어두는 데서 끝나지 않습니다. 초기 비용이나 디지털 접근성 같은 문제에 구체적인 대안을 더하고, 교과 개념만 나열하기보다 근거를 보강하며, 기술의 혜택에서 소외될 수 있는 사람까지 고려하는 사람 중심의 지속가능성으로 생각을 넓혀갑니다. 결국 이 수업에서 중요한 것은 처음 만든 도시가 얼마나 완벽했는지가 아니라, 질문과 비평을 거치며 설계안을 어떻게 바꾸고 발전시켰는지입니다.
이 수업에서 기대하는 변화는 무엇일까요?
이 프로젝트에서는 학생이 문제를 직접 선택하고 해결 과정을 이끌어가는 경험을 기대합니다. AI가 정답을 제시하기보다 학생이 데이터를 살펴보고 여러 정책을 비교한 뒤 선택하고 수정하기 때문에 학습의 주도권도 학생이 쥐게 됩니다. 그 과정에서 데이터와 과학적 근거를 바탕으로 자신의 선택을 설명하는 근거 기반 의사결정, 사회·수학·과학의 관점을 연결하는 융합적 문제해결, 다양한 주민의 입장을 고려하는 협업과 시민성도 함께 다룹니다. AI 역시 사고를 맡기는 대상이 아니라 학생의 선택 → AI의 결과와 질문 → 학생의 재판단을 반복하며 생각을 확장하는 도구로 활용합니다.
어떤 성취기준과 연결될까요?
교육과정 성취기준은 과학과 사회의 지리 영역을 연결했습니다. 과학에서는 [9과01-02]를 통해 첨단 과학기술이 가져올 미래 사회의 변화를 살펴보고, [9과01-03]을 통해 지속가능한 삶을 위한 과학기술의 중요성과 개인·사회 차원의 실천 방안을 다룹니다. 사회에서는 [9사(지리)12-01], [9사(지리)12-02], [9사(지리)12-03]을 연결해 자원의 지속가능한 확보, 지역 개발과 환경 보존, 지역 문제 해결과 실천으로 이어갑니다. 원문은 국가교육과정정보센터 자료실과 교육부 2022 개정 교육과정 총론 주요사항에서 확인하실 수 있으며, 중학교 교과에서 AI 수업을 준비하는 방법은 중학교 교과 AI 수업 준비 가이드도 참고해 보실 수 있습니다.
자주 묻는 질문
과학과 사회를 함께 운영해야 하나요?
이 설계안은 과학과 사회의 성취기준을 함께 연결한 4차시 프로젝트입니다. 과학에서 2차시, 사회에서 2차시를 가져와 묶는 방식이 가장 무난합니다. 한 교과만으로 운영하실 때는 2차시의 도시 설계와 3차시의 점검만 남기고 도입 서사를 축약하시면 됩니다.
농어촌 지역이 아닌 학교에서도 활용할 수 있을까요?
이 설계안의 중심은 특정 농어촌 지역의 기후위기 문제를 탐색하고 지속가능한 마을을 만드는 것입니다. 다른 지역에서 활용한다면 학생이 실제로 접할 수 있는 기후·환경 문제에 맞춰 문제 상황과 지역 설정을 바꾸고, 문제 선택 → 해결안 설계 → AI 검토 → 수정·발표라는 수업 구조를 활용할 수 있습니다.
AI 주민 인터뷰는 어떻게 만드나요?
교풀AI의 AI 도구 만들기에서 역할과 기억, 대화 규칙을 문장으로 적으면 됩니다. 농민, 어민, 귀촌 청년, 마을 이장처럼 입장이 다른 인물을 서너 명 두면 학생이 이해관계의 충돌을 직접 만나게 됩니다.
AI가 매긴 점수를 평가 점수로 사용하나요?
이 팀은 2차시 AI가 학생들의 답변을 종합해 점수와 조언을 생성하도록 설계했습니다. 다만 그 점수를 성적으로 쓰기보다 학생이 자신의 설계를 돌아보고 개선할 지점을 발견하는 근거로 사용하는 것이 안전합니다. 평가 설계는 과정중심평가에 쓰는 AI 도구와 교풀AI 교사 커뮤니티의 사례를 함께 보시길 권합니다.
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