학교에서 실리콘밸리까지…대전교육청 과학인재 양성 박차

대전교육청은 과학·탐구·발명·천문·창의 분야를 아우르는 다양한 과학교육 프로그램을 통해 학생들의 과학적 역량과 창의성을 체계적으로 키우고 있다. 각종 대회에서의 성과는 물론, 동아리 중심의 자기 주도 탐구 활동과 '노벨 과학 꿈 키움 프로젝트' 등 특화된 교육모델이 맞물리며 미래 과학 인재 양성의 기반을 다지고 있다. 과학과 환경, 첨단기술을 잇는 교육 흐름은 지속 가능한 미래를 준비하는 지역 교육의 방향성을 보여준다. 중도일보는 대전교육청과의 공동캠페인을 통해 2026년 주요 과학교육 활성화 정책과 사업을 소개한다. <편집자 주>

대전교육청은 학생들의 과학 연구역량을 높이기 위해 지역 대학의 인적·물적 자원을 활용한 '고교-대학 연계 R&E 전공체험 프로그램'을 12년째 운영 중이다. (사진=대전교육청 제공)

대전교육청은 빠르게 변화하는 과학기술 시대에 대응해 과학·기술 기반의 창의융합교육을 강화하고, 미래 사회를 이끌 인재 양성에 주력하고 있다. 지식 전달을 넘어 학생들이 스스로 질문하고 탐구하며 해답을 찾아가는 학습 경험을 넓히고 교실 수업과 동아리, 연구, 체험을 유기적으로 연결한 교육 생태계를 구축했다.

또 실생활 문제를 중심으로 다양한 학문을 융합해 사고하고 해결하는 능력을 기를 수 있도록 지원한다. 협업과 소통 역량을 함께 키우는 데 힘쓰고 있다. 대덕연구개발특구 등 지역 과학 인프라와의 협력을 통해 교육 공간을 연구소와 산업 현장으로 확장하고, 학생들이 진로를 구체적으로 탐색하는 기회를 제공 중이다.

▲학생주도 STEAM 클럽 운영…탐구·발명·창의 역량 높인다=대전교육청은 학생들의 창의력과 문제해결력을 키우기 위해 융합교육(STEAM) 클럽을 운영하며 미래형 인재 양성에 힘쓰고 있다.

STEAM 클럽은 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 예술(Arts), 수학(Mathematics)을 융합한 교육이다. 학생들이 다양한 분야를 사고하고 스스로 문제를 해결하는 역량을 기르는 데 목적이 있다.

각 학교에서 운영하는 STEAM 클럽은 학생 주도의 탐구와 프로젝트 중심 활동으로 진행한다. 학생들은 일상생활 속 문제를 발견하고 과학적 원리와 창의적 아이디어로 해결하는 과정을 경험한다. 친환경 에너지 활용 방안 탐구, 스마트 기기 제작, 생활 속 발명 아이디어 구현 등 다양한 주제를 통해 융합적 사고를 확장하고 있다.

또 교사들은 STEAM 교육 연수와 협의회를 통해 지도 역량을 강화하고, 학생 활동을 체계적으로 지원하고 있다. 이를 통해 교실 수업과 동아리 활동이 유기적으로 연계되며 교육 효과를 높이고 있다. 지난해는 초·중·고 26교 40개 클럽이 운영됐고 올해는 31교 50개 클럽으로 확대 운영된다. 클럽당 250만 원의 운영비가 지원될 예정이다.

대표 사례로 한밭초 STEAM 클럽 '상상나래'는 'K-반도체의 심장, 트랜지스터 탐구'와 '생활 속 친환경 발명'을 주제로 과학자 강연과 기관 탐방을 운영할 계획이다. 대전동화중 STEAM 클럽 '코스모랩'은 생체 모방 폴딩 기술과 친환경 모빌리티 원리를 활용한 우주 탐사 프로젝트를 중심으로 장기 천문·우주 분야 탐구, 기관 탐방, 대회 참여 등을 추진한다. 대덕고 STEAM 클럽 '아이노랩'은 아두이노와 인공지능(AI)을 활용한 창의공학 설계 프로젝트를 주제로 연구자 초청 강의, 연구원 탐방, AI 기술 탐구 활동 등을 운영한다.

대전교육청은 학생들의 창의력과 문제해결력을 키우기 위해 융합교육(STEAM) 클럽을 운영하며 미래형 인재 양성에 힘쓰고 있다. (사진=대전교육청 제공)

▲ 이공계 진로 잇는 R&E 프로그램 운영…대학 4곳 참여=대전교육청은 학생들의 과학 연구역량을 높이기 위해 지역 대학의 인적·물적 자원을 활용한 '고교-대학 연계 R&E 전공체험 프로그램'을 12년째 운영 중이다.

이 프로그램은 과학·기술·공학·환경 분야에 관심 있는 고등학생들이 팀(학생 2~3명, 지도교사 1명)을 구성해 탐구 과제를 수행하는 방식으로 진행한다. 대학 교수와 연구원이 지도·자문위원으로 참여해 연구의 전문성을 높인다. 학생들은 과학적 사고력을 키우고, 이공계 진로를 구체적으로 탐색할 수 있다.

올해는 한밭대, 목원대, 배재대, 한남대가 참여한다. 과제 연구 계획서 공모를 통해 총 20개 팀이 선정됐다. 연구 분야는 물리, 화학, 생명과학, 지구과학, 환경 등 순수과학을 비롯해 과학 기반 공학(융합) 분야 전반을 아우른다. 연구는 책임운영기관인 대학 연구실을 중심으로 진행된다. 올해 주요 연구 주제로는 '생분해성 플라스틱의 물성 변화 연구', '종이접기 기법을 활용한 추적형 태양광 발전기 개발' 등이 있다.

연구 결과는 프로그램 종료 후 오는 10월 22일부터 24일까지 대전 국립중앙과학관에서 노벨과학페스티벌과 연계돼 운영되는 R&E 운영 결과 포스터 전시회를 통해 공유될 예정이다.

▲ 대덕특구 넘어 실리콘밸리까지 과학현장 체험=올해 학생들의 과학적 성취와 글로벌 마인드 함양을 위해 중·고등학생 34명을 대상으로 학생 국외과학연구단지 체험 프로그램도 운영한다. 이 프로그램은 2015년부터 11년째 이어져 온 대표적인 학생 과학 체험 프로그램이다.

참가 학생들은 대덕연구개발특구와 미국 실리콘밸리 일원의 연구소, 기업, 대학 등 국내외 과학기술 집적지를 직접 방문·체험하며 이공계 진로를 구체적으로 탐색한다. 국외 체험에 앞서 학생들은 대덕연구개발특구 탐방 등 국내 사전교육에 참여해 프로그램의 목적과 방향에 대한 이해를 높이고, 체험에 필요한 기초 소양을 갖춘다.

지난해 프로그램에서는 구글, 램리서치, Plug and Play 등 실리콘밸리 기업 방문과 버클리·스탠퍼드 등 미국 서부 지역 대학 탐방, 현지 재학생과의 만남, 요세미티 국립공원 생태체험 등이 진행됐다. 학생들은 인공지능, 반도체, 기초과학 분야 등 첨단 과학기술 연구 현황을 직접 살펴보며 진로를 구체화하는 시간을 가졌다.

대전교육청은 올해도 과학적 소양이 뛰어나고 이공계 분야에 적성과 관심, 관련 실적을 갖춘 학생을 선발해 프로그램을 운영할 계획이다. 사전교육을 위한 국내 체험은 7월 중 2일간, 국외 체험은 8월 6일부터 14일까지 7박 9일 일정으로 미국 실리콘밸리 인근 과학·산업단지와 대학을 방문하는 방식으로 진행될 예정이다.

대전교육청은 국외 과학연구단지 체험 프로그램도 운영한다. 이 프로그램은 2015년부터 11년째 이어져 온 대표적인 학생 과학 체험 프로그램이다. (사진=대전교육청 제공)

▲발명·지식재산교육 강화…창의융합 인재 키운다= 대전교육청은 체계적인 발명·지식재산교육을 운영하며 창의융합형 인재 양성에도 박차를 가하고 있다. 초·중·고 학생을 대상으로 한 기초·심화 과정은 물론, 교원 연수와 가족 참여형 체험 프로그램까지 폭넓게 마련해 발명 교육 참여 기회를 지속적으로 확대 중이다.

특히 발명 교육은 단순한 아이디어 제시에 그치지 않고, 실제 문제 상황을 스스로 탐구하고 해결하는 '과정 중심 학습'으로 운영한다. 지역 유관 기관과의 협력을 통해 발명과 지식재산 교육을 연계하고, 특허·저작권·상표 등 아이디어를 보호하고 활용하는 방법까지 함께 익힐 수 있도록 지원하고 있다.

올해도 대전교육과학연구원 발명교육센터를 중심으로 발명·지식재산교육을 운영하며, 가족과 함께하는 발명 캠프, 찾아가는 발명특허교실, 영재교육 등 다양한 프로그램을 추진한다. 또 학생과학발명품경진대회, 대한민국학생창의력챔피언대회 등 각종 발명·창의력 대회 참여를 적극 장려해 학생들이 자신의 아이디어를 구체화하고 성과로 이어갈 수 있도록 돕고 있다.

이 같은 노력은 성과로도 이어지고 있다. 2025년 '제38회 대한민국 학생발명전시회'에서는 대전 지역 학생들이 대통령상과 국무총리상을 동시에 수상했으며, 제46회 전국학생과학발명품경진대회에서 국무총리상을 수상하는 쾌거를 거뒀다. 한국발명진흥회가 주관한 '2025년 전국 발명교육센터 평가'에서도 대전교육과학연구원 발명교육센터가 우수 발명교육센터로 선정되며 교육 성과를 인정받았다.

대전교육청은 국외 과학연구단지 체험 프로그램도 운영한다. 이 프로그램은 2015년부터 11년째 이어져 온 대표적인 학생 과학 체험 프로그램이다. (사진=대전교육청 제공)

▲ 메이커교육 47개교로 확대…학생 창의력 '쑥쑥'=대전교육청은 학생들이 스스로 필요한 것을 만들고, 그 과정에서 배움을 실현하는 창의적 교육 문화를 조성하기 위해 메이커교육을 적극 추진하고 있다.

2017년 제정된 '대전광역시교육청 메이커교육 활성화 조례'를 바탕으로 능동적이고 창의적인 교실 수업 개선을 지원하고 있다. 4차 산업혁명 시대에 필요한 창의융합형 미래 인재 양성을 위해서다.

올해는 메이커교육 운영학교를 43개교에서 47개교로 확대해 학생 체험 중심 교육을 한층 강화할 계획이다. 이를 위해 대전메이커교육지원센터를 중심으로 교원 연수, 학생 체험 프로그램 운영, 학부모 캠프, 동아리 지원, 프로그램 일반화 등 다양한 사업을 추진한다.

특히 올해는 초·중·고등학교 4개교를 신규 운영학교로 추가해 메이커교육 기반을 확대한다. 또 원활한 운영을 위해 운영학교 대상 착수 워크숍을 실시하고, 학교별 맞춤형 컨설팅을 제공해 프로그램 운영 역량을 높일 예정이다. 메이커교육 활동이 안전하게 이루어질 수 있도록 교육 공간과 기자재에 대한 안전점검도 강화할 계획이다.

중학생 대상으로는 연중 메이커스페이스 체험교육을 제공한다. 초·중·고 학생 600명을 대상으로는 AI 융합 메이커교육 체험 프로그램을 운영할 예정이다. 이를 통해 학생들의 흥미를 높이고 자기 주도적 학습 역량을 강화한다. 아울러 6월부터 8월까지는 학교 밖 청소년 30명을 대상으로 메이커 캠프를 운영해 교육 기회를 확대한다.

메이커 인재 육성을 위한 경진대회도 열린다. 오는 7월 개최 예정인 제5회 Think & Play 메이커톤 대회는 학생들의 메이커 활동에 대한 흥미와 관심을 높이고 교육 활성화를 위해 마련됐다. 대회 입상팀(1~4위)에게는 대전교육감 상장이 수여된다.

김영진 대전교육청 과학직업정보과장은 "학생들이 교실 안에 머무는 배움이 아니라, 스스로 질문하고 탐구하며 삶과 연결된 문제를 해결하는 경험을 통해 미래를 설계할 수 있도록 지원하고 있다"며 "앞으로도 지역의 우수한 과학 인프라와 연계한 창의융합교육을 지속적으로 확대해 변화하는 시대를 주도하는 과학기술 인재를 길러내는 데 최선을 다하겠다"고 말했다.


정바름 기자

대전교육청은 학생들이 스스로 필요한 것을 만들고, 그 과정에서 배움을 실현하는 창의적 교육 문화를 조성하기 위해 메이커교육을 적극 추진하고 있다.(사진=대전교육청 제공)