｢지능형 과학실 ON AI기반 과학탐구 모형 개발을 통한 효과성 분석 연구｣

제안요청서

2025. 4.

목 차

Ⅰ. 과제 개요	3

Ⅱ. 세부 추진 계획	5

Ⅲ. 신청 요건 및 방법	10

Ⅳ. 선정 절차 및 방법	12

Ⅴ. 사업 추진 일정	14

[참고] 사업관리시스템(PMS) 이용 안내	16

Ⅰ		과제 개요

□ 추진 배경 및 방향

◦ 2022 개정 과학과 교육과정에 따른 학생의 디지털 소양 함양 및 과학탐구 역량 강화를 위해 온‧오프라인 연계 과학탐구 활성화 필요

◦ 제5차 과학교육 종합계획(‘25~’29)은 학생 중심의 과학탐구 활성화를 위해「지능형 과학실 ON」에서의 AI기반 맞춤형 지원 강조

◦ 지능정보기술 기반 과학교육 특화 플랫폼「지능형 과학실 ON」운영 및 교육현장 요구분석을 통한 고도화 지속 추진(‘23.4~)

⇨ ‘25년도 지능형 과학실 ON 고도화 계획에 따라 추진되는 AI기반 과학탐구 지원 서비스 개발과 연계하여 과학교육적 관점에서 효과를 분석하고 학생 과학탐구 활성화 방안 모색 필요

□ 공모 개요

◦ (과제명) 지능형 과학실 ON AI기반 과학탐구 모형 개발을 통한 효과성 분석 연구

◦ (수행기간) (협약체결일) ~ 2024. 12. 8.

◦ (지원금액) 49백만원

◦ (선정방식) 경쟁 공모, 1개 기관 선정

◦ (대상기관) 대학, 출연(연), 국공립 연구기관 등

◦ (공모기간) 공고일로부터 20일

◦ (주요과업) 지능형 과학실 ON에서의 데이터 기반 과학탐구 교수학습모형 개발, 맞춤형 과학탐구 지원 AI 서비스의 교육적 효과성 분석, 과학탐구 뱅킹 시스템 구축방안 마련

	[참고] 2025년 지능형 과학실 ON 사업추진 개요
◦ (목적) 학생 중심 과학탐구 활성화를 지원하는 온라인 학습환경 구축을 통해 학생의 과학 자신감 제고 및 과학탐구 역량 함양 ◦ (내용) 지능정보기술 기반 온·오프라인 연계 과학탐구 환경 구축, 실제적 데이터 기반 탐구·실험을 위한 플랫폼 고도화 및 콘텐츠 개발·확산 ◦ (플랫폼 고도화) 과학교육 선도를 위한 기능 개선 및 AI기반 맞춤형 서비스 도입 - (메타데이터 체계) 공동탐구 주제 및 탐구유형에 따른 메타데이터 관리 체계 마련, xAPI 기반 학습자 활동 경로 데이터 등 수집‧분석‧시각화 기능 개발 ※ 탐구수업‧학습자료실 검색 키워드 관리, 학습경로 분석결과 제시를 통한 수업설계 지원 등 - (맞춤형 학습) 빅데이터 체계 마련 및 다양한 유형의 데이터 수집을 통한 맞춤형 서비스 도입, 데이터 센터 연계 메타데이터 확대 ※ LRS, Elasticsearch를 활용한 통합 빅데이터 체계, 정형‧비정형‧반정형, 실시간‧비실시간 데이터 등 다양한 데이터 수집 및 정합성 검사를 통한 품질 관리 체계 마련 ※ 콘텐츠 추천, 보고서 튜터링, 대화형 서비스 구축을 위한 데이터 수집‧분석 관리 - (역량 진단시스템) 과학탐구 역량 등 진단 도구를 설정‧관리할 수 있고 전국 단위 학생 대상 조사‧분석이 가능한 진단 시스템 개발 - (교육과정 안착) 2022 개정 교육과정 도입에 따라 2015 교육과정과 2022 교육과정을 선택적으로 활용할 수 있도록 탐구수업, 학습자료실 분류체계 수정 및 기존 업로드 콘텐츠에 대한 데이터 마이그레이션 추진 - (수업지원 도구) 데이터 수집‧분석‧보고서 작성 기능 개선 ※ 실시간 그래프 시각화, 2개 이상 Y축 데이터 시각화, 수식 입력기, 보고서 자동저장 등 ◦ (과학탐구 콘텐츠 확대) 지능정보기술 활용 과학탐구‧실험활동 지원 콘텐츠 신규 개발 추진 및 다양한 콘텐츠의 학습자료실 연계 확대 ※ 공동탐구 콘텐츠, 시뮬레이션 콘텐츠 등 교수학습자료 연계 웹 기반 콘텐츠 개발‧탑재

Ⅱ		세부 추진 계획

□ 추진 방향

◦ 지능정보기술 기반 미래형 학습환경에서 학습자들이 과학탐구의 본질을 이해함으로써 과학적 사고와 탐구역량을 함양할 수 있도록 맞춤형 지원의 바람직한 방향 탐색

◦ 과학탐구 촉진과 맞춤형 성장지원을 위한 AI 적용 결과를 다양한 주체와 수업개선의 측면에서 분석하고 시사점 도출

◦ 세부 과업 추진 시 연구의 주안점을 반영하고, 각 연구 내용이 상호 연결될 수 있도록 추진 필요

□ 세부 과업

◦ (교수학습모형 개발) 과학교육 특화 플랫폼 지능형 과학실 ON의 특징과 기능을 고려한 교수학습모형 개발

- (사례분석) 지능형 과학실 ON 활용 데이터 기반 과학탐구 수업의 다양한 사례를 분석하여 확장성 있는 교수학습의 맥락 파악

- (모형 개발) 특정 과학 분야를 넘어 지능형 과학실 ON에서의 통합적 교수학습 및 평가 체계의 이론적 기반이 될 수 있는 모형 개발

※ 교수학습에 대한 행위 시나리오, 과학의 과정기능을 종합적으로 고려하여 개발

- (AI 상호작용) ’25년도에 개발예정인 AI기반 맞춤형 과학탐구 지원 기능을 고려하여 플랫폼-교사-학생 간의 상호작용을 모형에 반영

※ AI기반 과학탐구 지원 서비스(안) : 콘텐츠 추천, 보고서 튜터링, 대화형 서비스

◦ (효과성 분석) AI기반 맞춤형 과학탐구를 지원하는 지능형 과학실 ON 활용 과학수업을 적용하고 교실의 변화를 다각도로 분석

- (내용지식 선정) 과학 세부 분야별로 개념의 중요성, 학교급 간 연결성, 과학탐구 활동 수요* 등을 고려하여 효과성 분석을 위한 내용지식 선정

* 본 연구 수행기관 대상 지능형 과학실 ON 탐구수업 개설현황 데이터 공유 예정

내용지식 선정 기준(안)
□ (중요성) 과학과 교육과정의 핵심내용, 빅아이디어와 관련있어 시대에 따라 변화하지 않고, 초중등 교육에서 지속적으로 강조되는 의미있는 탐구내용에 우선하여 내용지식 선정 □ (연결성) 초‧중‧고 학교급에 따라 탐구활동의 수준‧범위가 심화되는 연계성 높은 주제 선정 □ (현장수요) 학교현장에서 실험‧탐구 수업 운영의 수요가 상대적으로 높은 주제를 선정 □ (필요성) 학생들이 탐구에 어려움을 느끼거나 오개념 빈도가 높아 맞춤형 지원 필요성이 상대적으로 높은 주제를 선정 □ (확장성) 실제적인 수업적용이 용이할 것으로 판단되는 내용을 우선 개발*하되, 추후 전체 과학교육 내용을 포괄하도록 개발 예정이므로 사업의 확장성을 고려하여 선정 * 본 연구에서 선정한 내용지식 관련하여 ‘25년도에 집중적 AI 학습을 추진할 예정이며 ’25년도 개발결과를 참고하여 추후 내용지식 확대 예정

- (분석체계 마련) 설문, 면담, 실험 등 다양한 방법을 토대로 교실의 변화(교사, 학생, 학습환경 등)를 확인하도록 분석방법·도구 등 체계 구안

※ 양적 분석일 경우 통계적 유의성이 확보될 수 있도록 연구참여자 수 확보 필요

- (교육적 효과 분석) AI 서비스의 1차·2차 개발 결과에 대한 교육적 효과를 분석하고 플랫폼 개발과 교수학습 개선을 위한 시사점 도출

※ ‘25년 플랫폼 개발 용역과 연구과제가 연계되어 상호 피드백을 통해 추진 예정

◦ (과학탐구 뱅킹) AI서비스의 고도화 및 맞춤형 학습지원 향상을 위한 플랫폼 학습 데이터와 과학교육 콘텐츠 확대 방안 모색

- (플랫폼 내 자원확대) 지능형 과학실 ON ‘데이터 센터’ 연계 메타데이터, 과학학습 지원을 위한 경험 데이터, 신규 콘텐츠 개발 등 확대를 통한 맞춤형 피드백 고도화 방안 제안

- (플랫폼 외 자원연계) 과학교육 유관기관 협력을 통한 국내외 과학교육 자원, 학습 콘텐츠 연계·공유 방안 모색

◦ (정책 제언) 지능형 과학실 사업 내실화를 위한 정책 제안

- 시스템 고도화를 위한 연차별 과학 내용지식 AI학습 적용(안) 제안

- 과학탐구 활성화를 위한 지능형 과학실 ON 발전방안 및 교육현장 지원방안 탐색

<안내 사항>

1. 본 연구수행을 위해 폭넓은 내용지식과 전문적 경험이 필요하므로 과학교육, 교육공학 등 과제 추진에 필요한 분야별 전문가를 다양하게 구성하여 제안하되, 세부 분과별 연구진 구성과 역할을 명시할 것

2. 연구활동 계획서 작성 중 ‘지능형 과학실 ON’ 플랫폼을 분석하기 위한 테스트 계정이 필요한 경우 chosk@kosac.re.kr로 신청 시 공고기간 중 활용 가능한 계정 제공 예정

□ 추진 일정(안)

일정 수행내용	‘25년
	4월	5월	6월	7월	8월	9월	10월	11월	12월
과제 공고
선정평가 및 협약체결
문헌연구 및 모형개발
1차 효과성 분석
중간보고서 제출*
2차 효과성 분석
최종보고서 제출

* 중간평가의 내용과 수준에 대해서는 추후 재단과의 협의 필요

□ 사사 표기

◦ (지원 문구) 보고서, 논문, 간행물 등 각종 자료에 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행한 결과임을 다음과 같이 표시

“본 과제는 2025년도 교육부 예산으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행됨”

(영문) "This work was supported by the Korea Foundation for Science and Creativity(KOSAC) grant funded by the Korea Ministry of Education and Metropolitan Office of Education"

□ 예산 편성

◦ 「국가연구개발혁신법」및 동법 시행령, 시행규칙 등에 따라 편성

- (연구수당) 연구수당은 인건비(인건비로 계상된 현물, 미지급 인건비 및 학생인건비)의 20% 이내로 계상

- (간접비) 간접비는 직접비(단, 미지급 인건비 및 현물, 위탁연구개발비는 제외)의 5% 이하로 산정

- (부가가치세 산정) 부가가치세법 시행령의 의거 협약금액 내 부가가치세 10% 포함

□ 기타 유의 사항

◦ 계획서의 모든 내용은 객관적으로 입증할 수 있어야 하며, 그 내용이 허위로 확인될 경우 또는 입증 요구에 응하지 않거나 입증하지 못하는 경우는 평가 대상에서 제외

◦ 협약 후에 연구계획서의 내용을 허위로 작성한 사실이 발견되거나 제안된 내용을 충족시키지 못할 경우, 해당 지원기관은 일체의 손해배상 책임을 져야 함

◦ 제출서류는 일체 반환하지 않으며, 본 제안과 관련된 일체의 소요 비용은 신청자(지원자) 부담으로 함

◦ 제안요청서 수령 및 제안서 제출 등 제안활동을 통하여 습득된 발주처와 관련된 정보는 발주처의 직무상 비밀이므로 어떠한 경우에도 제 3자에게 제공하거나 유포할 수 없음

- 만약 보안 유지의 의무를 위반하여 교육부·한국과학창의재단에 손해가 발생한 경우 모든 책임에 대하여 제안자가 부담하기로 함

◦ 교육부·한국과학창의재단은 제출된 제안서가 본 용역의 목적 및 방향에 부합하도록 추진 방향, 과제참여자 보완 등의 사항을 요청할 수 있으며 과제책임자는 이에 협조하여야 함

◦ 최종 선정기관은 제출한 계획서에 포함되어 있는 추진 일정에 따라 과제를 추진하되 운영과 관련한 주요 사항 등은 발주처와 협의

◦ 과제책임자와 과제참여자는 한국과학창의재단이 추진하는 워크숍, 세미나, 성과홍보 등에 참여 협조하여야 함

◦ 최종보고서 평가 점수가 일정 수준 이하인 경우 향후 재단 연구 과제 참여 제한 등 불이익을 받을 수 있음

※ 연구개발 결과가 극히 미흡(불량)한 경우 예산 환수 등 불이익을 받을 수 있음

◦ 정당한 절차 없이 연구개발 내용을 국내외 유포 또는 정당한 사유 없이 과제추진 성과를 과제책임자나 과제참여자의 명의로 출원하거나 등록하는 경우 불이익을 받을 수 있으므로 필요시 사전에 발주처와 협의

◦ 본 용역에 의한 결과로 발생하는 모든 성과물의 소유, 소유권 및 지적재산권(저작권)은 관련 규정에 따라 교육부 및 한국과학창의재단과 ’공동소유권'을 가짐

◦ 성과물에 대한 지적재산권 및 저작권 문제로 법적 분쟁 발생 시 모든 책임 소재는 연구진에게 있음

- 성과물에 포함되는 모든 내용은 저작권자에게 사전 이용 허락을 받아야 함(글꼴, 이미지 포함)

- 타인의 저작물(글, 그림, 사진, 영상, 웹 게시글 등) 활용 시 저작권자의 이익을 부당하게 침해하지 않는 내에서 출처를 밝히고 사용

- 타인의 사진, 개인정보 등은 사전에 개인정보 수집·활용 동의서를 받은 경우에 한하여 사용할 수 있음

◦ 기타 사항은 한국과학창의재단 규정 및 관련 규정에 따름

Ⅲ		신청 요건 및 방법

□ 지원 자격

◦ 고등교육법 제4조에 의해 설립된 대학 등 학교법인

◦「기초연구진흥 및 기술개발지원에 관한 법률」제14조 제1항 각호에 해당하는 기관 또는 단체

◦ 기타 대상 과제 관련 수행능력이 있다고 판단되는 기관, 법인 또는 단체

□ 과제 참여 인력 구성 요건

◦ 과제책임자는 사업수행에 필요한 수준의 학력과 경력을 보유한 경험자를 참여 인력으로 투입하여야 하며 교체하지 않음을 원칙으로 함

※ 불가피하게 변경할 경우에는 발주처의 승인을 받아야 하며, 발주처로부터 인력교체 요구를 받았을 경우에는 해당 인력과 동급 또는 그 이상의 인력으로 교체

- (과제책임자) 과학교육 분야 학술연구 실적이 풍부하고, 관련 분야의 정책 연구 및 사업 실행(참여) 경험이 있는 자

※ 과제책임자는 과제를 총괄 기획·관리하는 자로서 선정 후 관련 회의, 중간 발표평가, 최종 발표평가 등에 참여가 가능해야 함

- (과제참여자) 과학교육/교육평가(과정) 전문가, 현장 교원, 교육 전문직 등 과학교육 분야 정책 연구 및 사업 참여 경험 보유 전문인력

□ 과제 신청 및 접수

◦ (접수기간) 2025. 4. 11. ~ 4. 30. 18:00까지(공고일로부터 20일)

◦ (제출서류) 과제신청서 및 과제수행계획서, 개인정보 수집·이용 동의서

◦ (접수방법) 사업관리시스템(http://pms.kosac.re.kr) 접속하여 과제 신청

※ 과제신청은 사업관리시스템(인터넷)으로만 가능(공문, 이메일, 현장 접수 불가)

□ 문의처

◦ (제안요청서 관련) 과학교육팀 조수경 선임연구원

- (전화) 02-559-3942, (E-Mail) chosk@kosac.re.kr

◦ (온라인 접수 관련) 사업관리시스템 관리자

- (전화) 02-559-3868, (E-Mail) pms@kosac.re.kr

Ⅳ		선정 절차 및 방법

□ 심사 방법 및 절차

◦ (1차 서류심사) 제출서류 구비, 신청자격, 제안요구서 준수여부 등 확인

◦ (2차 발표평가) 관련 전문가로 심사위원회 구성하고 평가 기준에 따라 심사하여 최고 점수를 획득한 1개 기관 선정

※ 발표평가 진행 방법 및 일시는 개별 통보

◦ (최종발표) 선정기관 대상 개별 통보

□ 평가 기준 및 배점

구분	평가 요소	배점
추진 계획의 우수성	- 목표 및 내용의 이해도 - 목표 설정의 진취성과 혁신성 - 제안 요구서와의 부합성 - 추진 내용의 명확성 및 범위의 적합성	20
추진 체계, 방법 및 추진 전략의 적합성	- 전문성 및 자체 방법론의 탁월성 - 요구 내용에 대한 충족도 - 최종 목표의 적정성 - 추진 일정 및 계획의 적정성 - 과제 진도 관리 방안의 적정성 - 과제 질 관리 계획의 적절성 - 추진 목표 달성 가능성	30
추진결과 활용방안 및 기대성과의 적정성	- 활용 방안의 현실성 및 정책화 가능성 - 기대성과의 교육적, 정책적 의미	20
과제책임자 및 참여자의 우수성	- 과제책임자 및 참여자의 관련 연구 수행 실적 및 역량 - 전문 인력 구성 현황 - 참여 인력의 수준 및 투입 인원의 적정성 - 관련 자료 및 분석 기술 보유 현황 또는 정보 접근성 등 - 과제참여자의 전반적 역량 및 과제 수행능력	20
추진 환경 및 예산 집행 계획의 적정성	- 신청 기관의 과제 관련성 및 행정 지원 역량(예산 관리, 과제책임자 및 참여자에 대한 행정 지원 등 포함) - 예산 집행 세부 내용의 합리성 및 적정성	10
합계		100

□ 선정 기준 및 유의사항

◦ 기한 내 제출된 유효한 과제수행계획서를 대상으로 평가 기준에 의거하여 심사 및 선정평가 추진

◦ 2개 기관 이상 과제 접수 시 선정심사를 실시하며 접수 기관이 없거나, 접수 기관이 1개 기관 이하일 경우 재공모(7일 이내) 실시

※ 선정평가 종합 점수가 70점 미만인 과제에 대해서는 선정하지 아니함

◦ 제출한 과제수행계획서의 내용은 교육부 또는 한국과학창의재단이 별도로 요청하지 않는 한 변경 불가

- 필요시 발주처는 제안기관에게 추가 제안이나 자료를 요청할 수 있으며 제출된 자료는 기 제출한 과제수행계획서와 동일한 효력을 지님

- 제시한 정보의 정확성은 자체적으로 확인해야 하며 교육부와 한국과학창의재단은 과제수행계획서, 관련 서류, 첨부 자료 등의 오류·누락에 대하여 책임지지 않음

Ⅴ		사업 추진 일정

□ 추진 일정

※ 상기 일정은 추진 상황에 따라 변경될 수 있음

					작성일자 : 2025. 4. 9.
사업추진 일정표
사 업 명		학생 맞춤형 과학탐구를 위한 지능형 과학실 ON 발전방안 연구
사업기간		(협약체결일) ∼ 2025. 12. 8.		담당부서명	과학교육팀
사업담당자		조수경 선임연구원(02-559-3942)		사업관리자	김율 팀장
구분	추진 내용		예정일자	비고
입찰‧공고	공고		2025. 4. 11. ~ 4. 30.(공고일로부터 20일)
	사업설명회		2025. 4. 22.	온라인 개최 예정(15:30 ~) (chosk@kosac.re.kr로 설명회 참여 신청시 온라인 회의 주소 회신 예정)
	선정심사		2025. 5월 2주	발표평가
	협약체결		2025. 5월 3주
	사업비 지급		2025. 5월 3주
사업추진	착수회의		2025. 5월 3주	한국과학창의재단(온라인 대체 가능)
	사업추진 점검회의		수시	진행현황 공유(회의/유선/이메일 등)
중간보고	중간보고서 제출		2025. 9월	중간보고서 제출
최종보고	최종보고서 초안 제출		2025. 12. 8.
	최종평가		2025. 12월 2주	발표평가
	최종보고서 수정‧보완본 제출		2025. 12월 4주	최종보고서 및 최종 산출물 제출
	정산보고서 제출		2025. 12월 5주	사업비 사용실적보고서, 증빙서류 등 제출
	정산결과 통보 및 잔액 반납		2026. 2월 중

〈 재단 클린신고센터 안내 〉

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클 린 신고센터	◾ [전화신고] 한국과학창의재단 청렴감사실 (02-559-3813)
	◾ [클린신고] 한국과학창의재단 홈페이지 □ QR코드 인식
	◾ [안심상담] 김근희 노무사 : cpla0818@naver.com

참고		한국과학창의재단 사업관리시스템(PMS) 이용 안내

□ 접수 방법

1. 한국과학창의재단 사업관리시스템(http://pms.kosac.re.kr) 접속

2. 과제 신청 절차 안내

[회원가입] 버튼을 클릭하여 회원가입 화면으로 이동합니다.

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로그인 후 [접수 중인 사업공고]를 보시면 공고 내용 및 접수계획 목록을 확인 할 수 있습니다.

※ 사업책임자 회원가입 후 사업계획서 신청 → 수행기관 정보관리자 회원가입 후 승인 완료해야 신청서 제출완료 가능

※ 로그인 후 화면 왼쪽 상단의 [매뉴얼다운로드]를 클릭하면 ‘NEW 사업관리시스템 매뉴얼’에서 과제 신청 관련 자세한 내용 확인 가능

※ 해당 사업 공고화면 첨부파일의 [매뉴얼] 사업관리시스템 접수 매뉴얼에서도 접수 방법 확인 가능

※ 접수 관련 문의 : 재단 사업관리시스템(PMS) 담당자 02-559-3868