광양마동중 문샛별 교감, AI 융합 화학교육 연구 세계적 SCIE 학술지(JCE) 게재

최종편집 2026-10-09(금)

[교육연합신문=서옥란 기자]

전남광주 광양마동중학교(교장 양승재) 문샛별 교감이 제1저자로 참여한 AI 융합 화학교육 연구 논문이 SCIE 국제학술지 ‘화학교육저널(Journal of Chemical Education, JCE)’에 정식 게재됐다고 지난 9월 18일 밝혔다.

이번 논문이 실린 JCE는 미국화학회(ACS)가 발행하는 전 세계 화학교육 분야 최고 권위의 학술지다. 특히, SCIE(Science Citation Index Expanded)는 엄격한 심사 기준을 거쳐 학술적 가치가 입증된 세계 유수의 과학기술 분야 논문만을 등재하는 국제 데이터베이스로, 이번 게재는 현장 교육 연구의 우수성을 국제적으로 공인받았다는 점에서 큰 의미를 지닌다.

이번에 게재된 논문은 ‘고등학생의 산화 환원 반응 학습에서 의사결정트리 기반 과학적 모델링 실천의 다차원적 효과’를 다룬 연구다. 문샛별 교감은 한국교원대학교 백성혜 교수와 함께 고등학교 교실 수업 현장에 직접 적용할 수 있는 AI 융합 교육 프로그램을 개발하고, 학생들의 개념 이해와 사고력 변화를 종합적으로 분석했다.

이번 연구는 학생들이 과학 수업에서 어렵게 느끼는 주제 중 하나인 산화 환원 반응에 머신러닝 분류 알고리즘인 의사결정트리(Decision Tree)를 접목한 것이 특징이다.

수업에 참여한 학생들은 오렌지3(Orange3) 프로그램을 활용해 여러 산화 환원 반응 판단 기준에 따라 화학 반응 데이터를 코딩하고 모델을 구성했다. 이 과정에서 인공지능이 생성한 예측 결과와 자신의 사고 과정을 비교하며 스스로 논리적 오류를 찾아 수정하는 자기주도적 모델링 활동을 펼쳤다.

인공지능을 단순히 정답을 얻는 도구가 아니라, 학생 스스로 사고 과정을 시각화하고 성찰하도록 돕는 인지적 도구로 교실 수업에 성공적으로 안착시켰다는 점에서 국내외 화학교육계의 큰 주목을 받았다.

문샛별 교감은 “학생들이 AI를 통해 자신의 생각을 눈으로 확인하고 친구들과 토론하며 오개념을 수정하고 과학의 본성을 깨달아가는 과정 자체가 살아있는 배움이었다”며, “앞으로도 교실 현장에서 학생들의 깊이 있는 사고와 탐구력을 키울 수 있는 AI 융합 수업 모델을 꾸준히 연구하고 확산해 나가겠다”고 전했다.

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