본 연구는 인공지능 챗봇을 활용한 독서 수업 프로그램을 개발하고, 이 프로그램이 초등학교 4학년 학생들의 독서 태도와 공감 능력에 미치는 영향을 분석하는 것을 목적으로 한다. 43명의 학생을 대상으로 ADDIE 모형을 통해 7차시 독서 수업 프로그램을 설계하고 실행했다. 실험 집단은 인공지능 챗봇을 활용한 독서 수업 프로그램을, 통제 집단은 전통적인 핫 시팅 기반 독서 수업 프로그램을 이용했으며, 두 수업 프로그램 모두 책 읽기, 질문 주고 받기, 인물에게 편지 쓰기, 독서 감상문 작성하기 등의 활동으로 구성했다. 실험 집단에서는 인공지능 챗봇과의 상호작용을 통해 질문하기와 편지 쓰기 활동이 진행되었다. 교사가 학생의 질문을 입력하고 챗봇의 답변을 검수하여 학생들에게 제공하는 방식으로 수업이 이루어졌다. 반면, 통제 집단에서는 또래와의 상호작용을 통해 같은 활동을 수행했다. 이러한 과정에서 두 집단 학생들의 독서 태도와 공감 능력에 어떤 영향을 미치는지 정량적 분석과 정성적 분석을 병행하여 비교·분석하였다. 먼저, 두 집단의 독서 태도와 공감 능력에 대한 사전 검사를 실시하였으며, 정규성 검정과 독립 표본 t 검정을 통해 두 집단의 동질성을 확보 했다. 수업 처치 후에는 사후 검사를 통해 두 집단의 독서 태도 및 공감 능력의 변화를 측정했다. 독립 표본 t 검정 결과, 두 집단 간에 통계적으로 유의미한 차이가 발견되지 않았지만, 대응 표본 t 검정 결과에서는 두 집단 모두 독서 태도와 공감 능력의 일부 하위 요소에서 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 다음으로, 학생들의 질문-답변, 편지, 독서 감상문, 프로그램 후 면담 등을 바탕으로 정성적 분석을 실시하였고, 실험 집단이 통제 집단에 비해 질적 및 양적 수준에서 우수한 결과를 보였다. 특히, 실험 집단 학생들은 챗봇과의 상호작용을 통해 책 내용에 대해 더 깊이 이해하고, 인물에 대해 더 깊이 공감하며, 활동에 대한 긍정적인 태도를 보였다. 본 연구의 결과는 인공지능 챗봇을 활용한 독서 수업 프로그램이 학생들의 독서 태도와 공감 능력에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 다만, 기존에 비해 뛰어나다고 볼 수는 없으므로, 두 방식의 장점을 결합한 통합적인 독서 교육 프로그램에 대한 추가 연구를 제안한다. 주요어: 인공지능, 챗봇, ChatGPT, 독서 교육, 핫 시팅, 독서 태도, 공감 능력