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아울러, 빅데이터에 기반을 둔 인공지능 기술은 교육과 학습에 대한 근본적인 사고 전환을 요구하고 있다. 더 이상 정보와 단순 지식 습득만으로는 교육의 가치를 추구할 수 없게 된 것이다. 이러한 변화에 발맞추어, 선진국들은 과학교육을 비롯한 STE(A)M 교육의 혁신을 위해 다양한 시도와 정책 수립을 해 나가고 있다(예: AAAS, 1989, 1993; OECD, 2003). 특히, 지난 30여 년간 지속되어온 미국의 Project 2061에서 최근 차세대과학표준(NGSS: Next Generation Science Standards)을 개발한 것이 그 대표적인 성과라 할 수 있다(NGSS Lead States, 2013; NRC, 1996). 이와 같은 선진국들의 과학교육 혁신 노력은 과학의 각 분과는 물론 과학기술과 공학을 넘나드는 융합적인 접근과 실질적인 문제해결을 위한 역량을 길러 주려는 방향이라고 요약할 수 있다.
교육과 학습에 대한 근본적인 사고 전환을 요구하는 인공지능 기술의 변화에 맞추어 선진국들은 과학교육 혁신을 위한 다양한 시도를 하고 있으며 차세대과학표준 개발과 같은 성과를 내고 있다.