ChatGPT와 함께하는 과학 탐구 수업 - AI 세대 초등 눈높이 실험 질문 만들기

과학은 세상을 탐구하는 힘이자, 아이가 스스로 생각을 확장하는 도구입니다. 특히 초등학교 시기의 과학 학습은 단순한 개념 이해를 넘어 ‘왜 그런지’를 묻고, ‘어떻게 확인할 수 있는지’를 고민하며, ‘내 생각은 어떤지를 표현하는 과정’으로 이루어져야 합니다. 이러한 과정을 자연스럽게 이끌어주는 중심이 바로 탐구 질문입니다. 하지만 실제로 아이가 과학 시간이나 집에서 실험을 할 때, “왜?”, “어떻게?”, “무슨 차이가 있을까?”라는 질문을 스스로 만드는 일은 쉽지 않습니다. 대부분 교과서에 제시된 활동을 그대로 따라 하거나, 정답만을 찾는 방식으로 진행되기 때문입니다. 아이의 사고력과 탐구력은 질문을 직접 던져보는 경험 속에서 자랍니다.

이때 ChatGPT는 아주 유용한 역할을 할 수 있습니다. 단순히 실험 방법을 알려주는 AI 도우미가 아니라, 아이의 생각을 정리해 주고, 질문을 발전시키며, 탐구 과정을 스스로 이끌어갈 수 있도록 도와주는 대화형 탐구 파트너가 될 수 있기 때문입니다.

이 글에서는 ChatGPT를 활용해 초등학생의 눈높이에 맞는 실험 질문을 만들어보고, 실제 탐구 수업이나 과학 학습 활동으로 어떻게 연결할 수 있는지 그 방법을 구체적으로 안내해 드립니다.

 

과학은 ‘답’보다 ‘질문’에서 시작됩니다

과학적 사고의 시작은 “왜?”라는 아주 단순한 의문에서 출발합니다.
사과가 왜 떨어졌을까, 물을 끓이면 왜 수증기가 생길까, 같은 씨앗인데 어떤 건 빨리 자라고 어떤 건 느릴까. 이러한 질문들은 아이가 관찰한 세상 속에서 스스로 의미를 찾고 원인을 추론해보는 탐구의 출발점이 됩니다. 하지만 많은 초등학생들이 과학을 학습할 때 ‘결과’를 외우거나 ‘정답’을 찾는 데 집중하게 되며, 스스로 질문을 만드는 과정은 생략되는 경우가 많습니다. 결국 과학 수업은 ‘따라 하기’로 끝나고, 아이의 흥미는 점차 줄어들게 됩니다. 이럴 때 ChatGPT를 활용하면 아이가 생각해낸 짧은 문장을 질문으로 정리해 주거나, 한 가지 질문을 다양한 형태로 바꿔 표현해 주는 방식으로 사고의 범위를 확장할 수 있습니다.

 

ChatGPT와 함께 탐구 질문을 만드는 방법

아이에게 과학은 호기심에서 출발하지만, 그 호기심을 질문으로 정리해 말로 표현하는 과정은 쉽지 않습니다. 아이가 “이건 왜 그래?”라고 말하더라도 그 자체가 탐구로 이어지지는 않기 때문입니다. 이때 필요한 것이 질문을 '실험 가능한 형태'로 구체화하는 과정이며, ChatGPT는 바로 이 부분에서 강력한 도구가 되어줄 수 있습니다.

먼저, 아이가 던진 단순한 질문을 예로 들어보겠습니다.

 

예시 1.
🟧 아이의 질문:
“식물은 햇빛이 없으면 자라지 않아?”

🟩 ChatGPT와 함께 바꿔본 질문:
“햇빛을 받는 시간에 따라 식물의 성장 속도에 차이가 있을까?”
“햇빛 대신 전등을 쬐어주면 식물도 자랄 수 있을까?”
“햇빛의 방향을 바꾸면 식물의 잎은 어느 쪽으로 자랄까?”

이처럼 ChatGPT에 “이 질문을 실험 질문으로 바꿔줘”라고 입력하면, 아이의 일상적인 의문을 조건 비교형, 원인-결과형, 관찰형 질문으로 바꾸는 다양한 예시를 보여줍니다. 그중 하나를 아이와 함께 고르고, 실험으로 이어질 수 있는 조건을 다시 이야기해보면 그 자체로 과학적 사고 훈련이 됩니다.

 

좋은 과학 탐구 질문을 만드는 팁

아이와 함께 질문을 만들 때 아래 3가지를 기준으로 삼아보시면 좋습니다.

1. 비교가 가능한가?
   예: A 조건과 B 조건 중 어떤 차이가 있을까?
   → ChatGPT 활용: “두 가지 조건을 비교할 수 있는 실험 질문을 만들어줘”
2. 측정하거나 관찰할 수 있는가?
   예: 며칠 동안 관찰해서 성장 속도를 기록할 수 있을까?
   → ChatGPT 활용: “결과를 기록할 수 있는 질문을 다시 만들어줘”
3. 변화 요인이 명확한가?
   예: 무엇을 바꿨을 때 차이를 볼 수 있을까?
   → ChatGPT 활용: “어떤 변수를 바꿔서 실험 질문을 구성할 수 있을까?”

이 기준을 바탕으로 아이가 던진 질문을 ChatGPT와 함께 점검해 보면 단순한 궁금증이 탐구 설계 가능한 질문으로 점차 발전하게 됩니다.

 

예시 2.
🟧 아이의 질문:
“풍선에 바람 넣으면 왜 커져?”

🟩 ChatGPT와 함께 발전시킨 질문:
“풍선의 재질에 따라 같은 양의 공기를 넣었을 때 부풀어 오르는 정도가 다를까?”
“차가운 바람과 따뜻한 바람 중 어느 쪽이 풍선을 더 빨리 부풀게 만들까?”
“풍선을 바람에 넣은 뒤 온도에 따라 줄어드는 속도는 다를까?”

아이의 말이 일차적인 원리 설명을 요구하는 질문이라면, ChatGPT는 이를 다양한 실험 가능성으로 확장해주는 역할을 합니다. 이러한 과정을 반복하다 보면, 아이는 자연스럽게 "이건 실험할 수 있을까?", "이건 어떤 조건으로 나눠볼 수 있지?"라는 식의 탐구형 질문 구조를 몸에 익히게 됩니다.

 

마지막으로 중요한 것은 질문을 완벽하게 만드는 것이 아니라, 아이의 생각 흐름을 따라가며 정리하고 발전시키는 것입니다.
ChatGPT는 “이 질문은 어떤 실험으로 연결될 수 있을까?”, “이 질문을 바탕으로 관찰할 수 있는 활동을 추천해 줘”라고 요청하면, 아이의 흥미와 눈높이에 맞는 활동을 구체적으로 제안해 줍니다. 결국 과학 탐구는 질문에서 시작해 질문으로 끝납니다. 아이의 작은 ‘왜 그럴까?’라는 생각을 스스로 말로 정리하고 실험으로 연결하는 힘을 키워주는 데, ChatGPT는 매우 유용한 동반자가 되어줄 수 있습니다.

 

실험 주제를 현실 활동으로 연결하는 방법

ChatGPT와 함께 만든 질문을 단순히 텍스트로 끝내지 않으려면, 아이와 함께 그 질문을 현실 활동으로 연결해 주는 구체적인 실험 계획이 필요합니다. 예를 들어, “햇빛이 식물 성장에 어떤 영향을 줄까?”라는 질문이 나왔다면, ChatGPT에게 다시 “이 질문으로 간단한 실험을 집에서 할 수 있을까?”라고 묻는다면 실제로 가정에서 가능한 실험 설계를 제안받을 수 있습니다. 두 개의 화분을 같은 조건에서 두고 하나는 햇빛이 드는 곳, 하나는 어두운 곳에 놓고 일주일 간격으로 관찰하는 실험이 대표적입니다. 이런 구조는 부모와 아이가 함께 하기에도 어렵지 않고, 실험 결과를 관찰하며 변화를 기록하거나 ChatGPT에 설명해 보는 활동으로도 연결됩니다.

또한 실험 전후로 “이 실험을 통해 어떤 사실을 알게 됐을까?”, “다음엔 무엇을 다르게 해 볼 수 있을까?”라는 질문을 ChatGPT에 던지면서 실험의 사고 과정을 정리하고 확장해 보는 것도 좋은 방법입니다.

 

탐구 보고서도 AI와 함께 정리해 보기

실험이 끝난 후, 아이에게 결과만 말하게 하기보다는 보고서를 함께 정리하는 습관을 들이면 과학적 사고의 마무리가 됩니다.

이때도 ChatGPT는 매우 유용합니다. “빛이 다른 두 화분의 성장 차이를 비교한 실험 결과를 보고서로 정리하고 싶어”라고 요청하면
아이의 설명을 바탕으로 도입, 실험 방법, 결과, 결론 구조에 따라 글을 작성해 주는 예시를 보여줍니다. 물론 이것은 아이가 그대로 베껴 쓰도록 하기 위한 것이 아니라 보고서의 구조와 흐름을 스스로 이해하도록 도와주는 역할입니다. “여기에서 네 생각은 어디에 들어가야 할까?”, “이 결론은 네가 관찰한 것과 같은가?”라는 대화를 통해 아이 스스로 표현을 수정하고 구성할 수 있도록 유도하는 것이 좋습니다. 이 과정을 반복하다 보면 아이 스스로도 질문을 만들고, 실험을 설계하고, 결과를 정리하는 탐구 흐름을 갖추게 되고
자신의 생각을 말로 풀어내는 데 자신감을 갖게 됩니다.

 

과학은 정답을 맞히는 공부가 아니라 세상에 질문을 던지고 그 질문에 스스로 답을 찾아가는 탐구의 여정입니다.

ChatGPT는 그 여정을 함께 걸어가는 조력자로서 아이의 생각을 정리해 주고 아이만의 질문을 다듬으며 탐구 과정을 더 풍부하게 만들어주는 도구가 될 수 있습니다. 부모는 아이가 내놓는 미완성의 말과 생각들을 함께 바라보고, 의미 있는 질문으로 확장해 줄 수 있는 대화 구조를 만들어주는 역할만 해도 충분합니다. 오늘 아이와 함께 하나의 호기심을 정리하고 ChatGPT와 짧은 대화를 나눠보세요. 그 질문이 다음 실험으로, 다음 생각으로 연결되면서 과학은 더 이상 교과서 속 정보가 아니라 아이 스스로 발견해 가는 즐거운 활동이 될 것입니다.