“계산성당에는 한복을 입은 사람들이 스테인드글라스에 새겨져 있는데, 이는 조선시대 종교 박해 때 순교한 우리나라 성인을 의미합니다. 이 종교는 무엇일까요?”
조그만 로봇이 3D 프린터로 대구 근대골목을 축소해 놓은 하드보드 위를 움직이며 이상화시인 고택, 3‧1운동 계단, 청라언덕 등 주요 건물과 장소를 설명하고 퀴즈를 낸다. 대구화남초 5학년 학생들이 개발한 대구 근대문화 골목 설명 프로그램이다. 초등학생이 만들었다고는 ale기지 않을 정도로 정교하다. 이는 교육부와 한국교육학술정보원이 개최한 ‘제10회 교육정보화연구대회’에서 대통령상을 받은 이정서 대구화남초 교사의 프로젝트 학습 결과물이다.
‘메타인지 전략을 활용한 CT기반 맞춤형 SW수업 만들기(공동연구 김동현 대구새론초 교사)’를 주제로 진행된 연구에는 총 19가지 컴퓨팅사고력 기반 교육활동이 담겼다. 메타인지란 자신의 행동을 돌아보고 수정‧보완하는 것, 즉 자신이 알고 있다는 사실을 인지하는 것을 뜻한다. 학생 스스로 자신이 모르는 부분에 보다 집중하고 아는 부분을 넘기면서 배움의 목적을 달성한다는 측면에서 최근 새로운 학습법으로 각광받고 있다.
이 교사는 이런 메타인지를 SW교육과 접목했다. 그는 “SW교육을 하다보면 아이들이 수업 후에 자신이 궁금한 부분을 스스로 더 찾아서 공부하는 모습을 종종 찾아볼 수 있다”며 “알고리즘이나 프로그래밍 수업을 하다가도 자신이 틀린 부분을 고민하는 모습을 보면서 SW수업과 메타인지가 연관이 있을 것이라 생각하고 연구를 시작하게 됐다”고 설명했다.
수업에는 컴퓨터 없이도 알고리즘의 논리를 배울 수 있는 ‘언플러그드’, 피지컬 컴퓨팅 등 다양한 교수학습방법이 적용됐다. 수업에서 학생들은 학습지를 적극적으로 활용한다. 각 활동을 수행하며 체크리스트 형태의 발문을 통해 자신의 사고과정을 확인하는 것이다. 또 문제파악부터 문제 분해, 프로그래밍, 시뮬레이션 등 각각의 해결 과정에서 스스로 오류를 찾고 수정하는 메타인지 과정을 통해 자신의 장단점을 확인하고 모둠 활동에 참여할 수 있도록 했다.
수업은 실생활과 연계된 이야기나 가상 설정을 통해 상황에 몰입할 수 있게 하는 방식으로 시작된다. 예를 들어 ‘인명 구조 프로그램’을 만드는 수업에서 학생들은 일본 원전사고 모습을 보고 우리학교에 지진으로 화제가 난 상황을 가정해본다. 학생들은 학교 안내도를 보면서 자석 블록을 활용해 로봇이 몇 칸, 몇 도를 움직여야 할지 알고리즘을 설계해보고 실제 로봇을 활용해 인명구조 프로그램을 개발하게 된다. 마지막 정리 및 공유 단계에서는 온라인 학습 공유장을 활용하거나 학습지, 상호평가지, 체크리스트를 통해 학습 결과를 내면화할 수 있도록 한다.
연구의 최종 단계로는 4~5명의 학생들이 한 팀이 돼 대구의 근대문화골목을 안내하는 프로그램을 개발하는 프로젝트 학습을 진행했다. 근대 골목의 위치와 역사에 대한 이해를 바탕으로 설명 자료를 만들고 3D프린팅으로 실제 근대문화거리를 조성해 로봇이 명소들을 안내해주는 프로그램을 만든 것이다.
이 교사는 “설명 프로그램을 제작하면서 코딩 오류를 비롯한 수많은 문제들을 토의하고 해결하는 과정을 통해 메타인지 전략이 향상되는 모습을 볼 수 있었다”며 “우수 학생들을 SW도우미로 임명해 부진 학생을 지원하고 함께 협력할 수 있도록 도왔다”고 말했다.
연구 결과 SW교육을 통해 소프트웨어에 대한 인식이 바뀌었다는 학생이 88%(‘매우 그렇다’ 75%, ‘그렇다’ 13%)로 나타났다. SW교육을 다른 친구들에게 추천하겠다는 학생 역시 ‘매우 그렇다’와 ‘그렇다’를 합해 95%나 됐다.
이 교사는 SW교육에 대한 관심이 높아지면서 SNS에 따라 하기도 힘든 고가의 교구들이 경쟁하듯 소개되는 현실을 안타까워했다. 또 대부분의 연구가 교구 중심인 점을 문제로 지적했다. 그는 “2015개정교육과정으로 SW교육에 배정된 최소 시수는 17시간인데, 아직도 대부분의 교사들은 그 시간을 어떻게 꾸릴지 막막해하고 있다”며 “연구를 진행한 것도 선생님들이 교실 환경에 따라 맞춤형 SW수업을 할 수 있도록 지원하기 위해서였다”고 말했다.
이 교사는 “SW교육을 어렵게 여기는 이유가 프로그래밍 도구들이 낯설기 때문인데 SW교육의 본질은 도구 중심이 아닌 사고력 교육”이라며 “학생들의 수준, 학교 교육 여건 등을 고려해 다양한 활동 중 자신의 반 수준에 맞는 최선의 방법을 찾아 수업을 재구성 하라”고 조언했다.
이번 연구는 각 단계마다 적용되는 자료를 공유사이트(https://sites.google.com/site/funcomsw)에 안내하고 있으며 에듀넷(www.edunet.net)에도 공개해 누구나 교수학습 자료로 활용할 수 있도록 했다.
