Development and Validation of STEAM Program Related to Elementary School Science and Curriculum Using Generative AI

생성형 AI의 교육적 활용에 대한 의견은 다양하지만, 교육 관련 연구자들은 공통적으로 생성형 AI 도구를 에듀테크의 하나로 학생들이 활용할 수 있도록 역량을 길러야 한다고 보고 있다. 그러나 아직까지 생성 형 AI 도구를 활용한 교과교육 프로그램은 부족한 실정이다. 이에 이 연구에서는 생성형 AI 도구를 활용한 과학 교과 연계 교수·학습 프로그램을 구안하였다. 프로그램은 인공지능 도구인 ChatGPT, AskUp, 챗봇을 활용하여 초등학교 4학년 과학과의 물체의 무게 탐구 주제를 효율적으로 학습할 수 있도록 총 4차시의 내 용으로 구성하였다. 1차시에는 다양한 물체의 무게 측정 방법 알아 보기, 2차시에는 생성형 AI로 여러 가지 물체의 특성을 살펴보고, 막대그래프 만들어 본다. 3∼4차시에는 여러 가지 측정 방법을 바탕으로 무게 분 류 챗봇을 만들고 수정보완 하는 기회를 갖게 한다. 이 연구에서 개발한 프로그램의 현장 활용 가능성을 검 증하기 위해서 Lawshe의 내용타당도 비율(Content Validity Ratio: CVR)을 활용하여 검증하였으며, 검증 결 과는 학교 현장에서 활용하기에 적합한 것으로 분석되었다.