AI 시대 중학교 과학영재에게 요구되는 핵심역량 탐색

Exploring Core Competencies Required for Middle School Science-Gifted Students in the AI Era

과학 기술의 급격한 발달과 AI 기술의 확산으로 융합적 사고와 창의적 문제해결력을 갖춘 과학 인재 육성의 중요성이 커지고 있다. 그러나 현재 우리나라의 중학교 영재교육은 표준 교육과정의 부재로 인해 지역과 기관 간 교육 격차가 발생하고 있으며, 체계적인 역량 개발 체계가 미흡한 실정이다. 본 연구는 AI 시대에 적합한 중학교 과학영재에게 요구되는 핵심역량과 하위요소를 도출하고자 수행되었다. 연구는 문헌고찰을 통한 초기 역량 도출, 과학자·교사·연구원 등 16명의 전문가 인터뷰를 통한 검증 및 수정, 2차에 걸친 전문가 타당도 검증의 단계로 진행되었다. 연구결과, 과학적 탐구능력, 과학적 사고력, 융합적 사고 능력, 과학적 의사소통 능력, 정보처리 및 의사결정 능력의 5개 핵심역량과 20개 하위요소가 최종 도출되었다. 특히 과학자 집단은 다른 전문가 집단에 비해 설명 생성 및 논증 능력, 상호작용과 협력적 소통 등을 중요하게 생각하였다. AI 시대의 변화를 반영한 하위 요소로는 비판적 사고력, 수학적 원리 및 데이터 활용 능력 등이 있다. 본 연구는 초등 영재교육과정과의 연계성을 고려하고 실제 과학 현장 전문가의 경험을 반영하여 현장 적용 가능성이 높은 역량 체계를 제시했다는 점에서 의의가 있으며, 향후 중학교 영재교육 프로그램 설계와 교육과정 개발의 기초자료로 활용될 수 있다.

The rapid advancement of science and technology, along with the widespread adoption of artificial intelligence (AI), has heightened the need to nurture scientifically talented individuals with convergent thinking and creative problem-solving abilities. However, middle school gifted education in Korea faces educational disparities across regions and institutions due to the lack of a standardized curriculum and systematic competency development frameworks. This study aimed to identify the core competencies and sub-elements required for middle school science-gifted students in the AI era. The research involved three phases: initial competency derivation through literature review, verification through interviews with 16 experts including scientists, teachers, and researchers, and two rounds of expert validation. The findings yielded five core competencies and 20 sub-elements: scientific inquiry ability, scientific thinking ability, convergent thinking ability, scientific communication ability, and information processing and decision-making ability. Notably, scientists emphasized explanation generation, argumentation, and collaborative communication more than other expert groups. Sub-elements reflecting AI-era changes include critical thinking and the ability to utilize mathematical principles and data. This study presents a practically applicable competency framework that considers continuity with elementary gifted curricula and incorporates field experts' experiences, pro