수학 선생님을 꿈꾸며 서울대학교 수학교육과에 입학했고, 졸업 후에 고등학교 교단에 섰다. 학생들을 잘 가르치려면 더 배워야겠다는 생각으로 미국 유학을 떠나 일리노이 대학교에서 수학 석사와 수학교육학 박사 학위를 취득하고, 캘리포니아 버클리 대학교에서 연구원으로 일했다. 한국으로 돌아와 한국교육개발원과 한국교육과정평가원에서 다양한 교육 관련 연구를 했다. 이후 홍익대학교 수학교육과 교수로 재직하며 중·고등학교 수학 교과서를 집필했고, 2015년 개정수학과 교육과정 연구책임을 맡았다. 제20대 국회의원으로 활동하며 ‘과학·수학·정보 교육 진흥법’의 제정 등을 통해 STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics) 교육 활성화에 기여했고, 교육 분야의 정책을 입법·제안하기 위해 노력했다. 청와대 교육비서관을 거쳐 청와대 대변인을 역임했다.

수학 선생님이었던 시절부터 학생들이 수학 공부를 어려워하고 기피한다는 사실이 안타까웠다. ‘수학’과 ‘즐거움’이 어우러질 수 있다는 걸, 수학 공부로 길러지는 사고력과 추론력이 우리 삶에 큰 도움이 된다는 걸 알리고 싶었다. 학생들이 수학을 공부하기보다 수학과 교감하기를 바라는 마음으로, 일상 곳곳에 숨겨진 수학 이야기를 쉽고 재밌게 전달하고자 노력해 왔다. 저서로 『수학콘서트 플러스』, 『수학N』 등이 있다.