교육계 이슈이슈!

10년 동안 나는 공장자동화 시스템 프로그래머로 근무하면서 프로그램 개발뿐 아니라 직종과 상관없이 모든 업무 분야의 처리 프로세스에서 프로그래밍적 사고가 이루어진다면 일의 효율과 만족도를 훨씬 키울 수 있을 것이라는 생각을 하였다. 이에 일찍부터 학생들에게 컴퓨팅 사고력을 키우는 일이 중요하다는 점과 현장에서 터득한 나의 노하우를 가르칠 수 있다면 더 뜻깊은 일이지 않을까 하는 믿음을 지니고 학교로 이직하게 되었다. SW교육의 불모지였던 인문계고등학교에서 현재 신바람 나게 정보교사로서 학생들의 창의력, 문제해결력, 논리적 사고력, 융합적 사고력 및 컴퓨팅 사고력을 키우고 미래 히어로들과 상상을 현실로 구현해내며 끊임없이 성장을 이루고 있는 김해율하고의 SW교육을 이야기한다.

1. 인문계 고등학교에서 정보 교과는 …

2015 개정 교육과정의 개정 중점사항 중 한 가지가 소프트웨어교육을 강화한 것이다. 중학교는 2018년부터 정보교과가 필수교과로 편성이 되었고 초등학교 5, 6학년은 2019년부터 소프트웨어교육을 필수로 이수해야 한다. 다만 아쉽게도 고등학교는 심화선택에서 일반선택으로 선택의 폭을 넓히는데 그치고 말았다. 선택교과가 지닌 한계로 인하여 고등학생들이 교육과정을 통해 얻을 수 있는 교육적 기회는 여전히 매우 희소한 현실이다.

지금보다 정보교과 선택이 더욱 저조했던 시기의 일이다. 첫 발령지에서 나는 정보교과가 ‘엑셀’이나 ‘한글’과 같은 도구(Tool)에 대한 기능 교육 수준에 그치고 있다는 사실을 알고 느꼈던 실망감과 상실감을 아직도 생생하게 기억하고 있다. 그리고 이런 현실은 별로 나아진 것이 없이 반복되고 있다. 학교를 옮길 때마다 학생, 학부모뿐 아니라 주변 동료교사들까지도 대학입학이라는 한 가지 관문을 위해 매진하는 인문계 고등학교의 특성으로 인해 정보교과에 대한 부정적 시선과 무관심은 변하지 않았다.

정보교과를 대하는 편견의 어려움으로부터 ‘프로그래밍을 통한 문제해결’이라는 정보교과의 본래 정체성을 세우기 위해 늘 새롭게 시작해야 했다. 그러나 시대상의 변화와 함께 SW교육의 교육적 가치와 필요성은 강요하지 않아도 학생들로부터 자연스럽게 인식되기 시작하였고, 점차 학교 구성원 전체의 적극적인 지지와 관심을 불러일으키는 것을 지켜볼 수 있었다는 점에서 고무적인 면이 없지는 않다. 하지만 여전히 많은 고등학생들이 함께 할 수 있는 기회가 결여된 점은 아쉬움으로 남는다.

2. 소프트웨어교육의 시작은 학생들의 의구심과 무관심으로부터

정보 교과의 첫 시간은 항상 다음과 같은 질문으로 시작한다.
“컴퓨터는 뭘까요?”
학생들은 다양한 답을 들려주지만 첫 번째와 두 번째는 어김없이 “천재”, “뭐든 가능하게 하는 만능” 이라는 답변이 돌아오곤 한다. 하지만 거기에 대해 나는 늘
“아니다.”라고 답한다. 그리고
“컴퓨터는 정말 바보·멍청이입니다. 할 수 있는 일이 몇 안 되는 그냥 쇳덩어리들의 조합일 뿐입니다.”라는 나의 대답에,
컴퓨터에 대한 절대적이고 맹신에 가까운 힘을 믿고 있던 학생들은 마치 거짓말을 하는 사람을 보듯 의아해하거나 예기치 못한 답변에 웅성이며 혼란스러워하기도 한다. 이어
“쇳덩어리들의 조합일 뿐인 바보·멍청이 컴퓨터를 여러분이 믿듯, 뭐든 해내며 못하는 일이 없는 최강의 도구로 만들어주는 것이 바로 소프트웨어입니다. 우리는 이제부터 소프트웨어교육을 통해 우리가 상상하는 모든 것들을 현실로 구현해내며 학습과 실생활을 융합하고 복잡하고 다양한 문제들을 효과적이고 효율적으로 해결해 낼 수 있을 것입니다. 이를 위해 인간의 사고가 아닌 새로운 사고와 문제해결방법을 배우게 될 것이며, 4차 산업혁명시대를 이끌어갈 미래 인재로서 필수 능력인 컴퓨팅 사고력을 키우게 될 것입니다 ….”
여전히 학생들은 게임의 도구나 자신과는 상관없는 막강한 능력을 발휘하는 존재로서의 컴퓨터에 대한 막연한 두려움과 의구심을 가지지만 무관심에서 호기심으로 전환하는 새로운 경험으로 첫 시간을 마무리한다.

3. 새로운 사고와 문제해결방법 … 알고리즘을 배우며 인간의 직관과 통찰이 아닌 컴퓨팅 사고력으로 문제해결하기

첫 시간에 가진 의구심과 호기심으로 학생들의 주의를 환기하였지만, 여전히 학생들에게 컴퓨터는 낯설고 두려운 대상이었다. 그래서 먼저, 소프트웨어교육이 너무 어렵지 않고 즐거운 사고와 문제해결활동이라는 인식을 심어줄 수 있도록 선택한 것이 ‘CODE.ORG’이다. 이곳은 “모든 학생들은 컴퓨터과학(정보과학)을 배울 기회를 가져야 한다.”라는 취지로 마크 주커버그, 빌 게이츠, 오바마 대통령 등 뜻 있는 많은 사람들의 후원과 지지로 만들어진 곳이다. 전 세계 180개 나라 수백만의 학생, 교사, 일반인들이 이곳을 통해 무료로 코딩 수업을 들을 수 있다. 뿐만 아니라 실제로 프로그램을 통해 이루어진 문제해결학습을 경험도 공유하고 있어서 초심자도 쉽게 코딩의 결과물을 만들 수 있다는 자신감을 얻을 수 있는 곳이기도 하다. 수업을 통해 이곳을 처음으로 접한 학생들의 눈빛에서 비로소 즐거움이 묻어나는 모습을 볼 수 있었고, “나도 할 수 있다.”라는 자신감과 흥미를 이끌어내는 데 성공했다.

이어서 이루어진 알고리즘 학습. 학생들은 문제 상황을 분석하여 이를 분해하고 필수요소를 추출한 후 이들 사이의 순서와 관계, 절차 및 반복 패턴을 추출하여 자동화할 수 있도록 효과적인 방법을 찾아 알고리즘으로 표현해내야 하는데 역시 이 과정이 만만치는 않다. 대다수의 학생들은 초등학교부터 중학교를 거치며 자연스럽게 만들어진 기존의 학습능력과 방법으로 인해 인간의 직관적 사고와 통찰력에 의해 판단하는 일에 익숙하다. 순차적으로만 처리하는 컴퓨터의 방식으로 문제해결과정을 표현하는 일은 지금껏 경험하지 못한 새로운 사고방식을 요구하는 것이다. 당연히 학생들이 여기에 적응하기란 쉽지 않다. 결국 힘들다고 하는 학생, 머리가 아프다고 호소하는 학생들이 생겼다. 그렇지만 학생들의 이런 호소는 역설적이게도 새로운 문제 해결 방식을 배우고 자신의 것으로 소화해내고 있다는 반증이어서 정보교사로서 또 다른 기쁨을 느끼는 순간이기도 하다.

알고리즘 수업이 진행되며 학생들의 정형화된 사고방식에 새로운 물꼬를 트기 시작하였다. 그러나 한편으로는 학생 간 격차가 벌어지는 일 역시 시작한다. 이를 보완하기 위해 급우들과 함께 고민하고 협업하여 문제해결학습이 이루어질 수 있도록 과정과 결과를 공유할 수 있는 수업으로 운영하였다. 수업을 통해 서로서로 소통할 수 있는 장을 마련해줌으로써 점점 문제 해결에 대한 원리를 파악하는 학생들이 늘기 시작했다. 다양한 문제 상황이 주어져도 자신만의 방식으로 해결할 수 있다는 자신감을 가지게 되었다고 말하는 학생들이 늘어나며 학습의 효과를 키울 수 있었다.

알고리즘 학습의 효과를 높이기 위한 협업학습과 발표학습

4. 본격적인 프로그래밍을 통한 문제해결학습으로 소프트웨어 인재 양성

알고리즘 학습을 통해 컴퓨팅 사고력의 기초를 배양한 뒤, 햄스터로봇과 스크래치로 프로그래밍의 가장 기본이 되는 순차와 반복 개념을 짧게 먼저 학습했다. 현재 공부하고 있는 고등학생들은 초·중학교에서의 소프트웨어교육이 전무하여 알고리즘 학습 후 텍스트 기반 프로그래밍을 통한 문제해결학습을 바로 적용하기에 무리가 있다는 판단에서 블록기반 프로그래밍언어와 피지컬 컴퓨팅 도구인 햄스터로봇으로 쉽게 접근을 유도한 것이다.

이어서 플레이봇 프로그래밍을 통한 문제해결학습에 매진했다. 고등학교 정규교과에서 C언어나 파이썬과 같은 언어를 바로 학습하게 될 경우 소수의 관심 있는 학생들을 제외한 대다수의 학생들이 초반부터 포기하고 어려움을 호소했던 경험을 되살려, 블록과 텍스트 기반 프로그래밍 언어의 특성을 모두 갖춘 플레이봇을 통한 학습이 모든 학생들의 흥미와 재능을 키울 수 있는 좋은 선택이라고 판단했다. 그 결과 마지막 수업까지 모든 학생들의 참여를 유도할 수 있게 되었다. 가장 중요했던 부분은 학생들의 흥미를 유지하되 알고리즘에 기반한 문제해결학습을 진행하는 데 주안점을 두었다는 것이다. C언어 프로그래밍을 통한 문제해결학습 기회는 심화 과정을 제공하여 별도의 기회를 마련했다. 또한 학습 과정에 또래 도우미를 두어 급우들의 학습을 도와 눈높이 학습이 이루어지도록 하였다. 도우미 활동을 통해 자신의 역량을 튼튼히 다질 뿐 아니라 다른 친구들의 다양한 문제해결방식도 배우게 되었다는 장점과 함께 의도하지 않은 좋은 결과를 가져오게 되었다. 또래 도우미는 학습 초반에 아무 대가없이 친구들의 문제해결학습을 돕도록 자원을 받아 선발·운영했는데, 어느 새 도움을 받은 친구들이 도우미가 아님에도 문제해결에 어려움을 겪는 또 다른 친구들의 학습을 도와주며 도미노처럼 학습효과가 파급되어 서로가 서로의 학습을 도와주며 성장하고 협업이 몸에 배어들게 되는 긍정적인 효과가 나타나게 된 것이다.

정보교과 학습의 마지막 과정으로 ‘친구야! 소프트웨어로 OOO을 배워보자’라는 대주제를 바탕으로 플레이봇으로 가장 자신 있는 교과의 학습내용을 친구들에게 가르쳐주는 프로그램을 제작하는 팀 프로젝트를 협업으로 수행하며 이를 발표하고 공유했다. 아주 다양한 학습 주제들을 통해 타 교과와 융합하며 팀 협업을 발휘하면서 프로젝트를 진행하는 과정을 경험하며 자신의 문제해결학습을 다질 수 있는 좋은 경험이 되었으며, 실행 과정을 영상으로 제작하면 그대로 좋은 교육용 콘텐츠가 될 수 있을 만큼의 훌륭한 작품들을 보며 학생들의 성장을 지켜볼 수 있었다.

피지컬 컴퓨팅 장면(좌), 플레이봇 협업 문제해결학습 장면(우)

플레이봇 팀프로젝트 진행 장면(좌), 플레이봇 팀프로젝트 발표 장면(우)

5. 소프트웨어 심화 과정과 다양한 소프트웨어교육활동으로 진로를 개척하며 나날이 발전하다

소프트웨어교육을 접하며 비로소 새로운 사고와 문제해결학습을 통해 성장하고 이를 통해 성취감을 맛보게 된 학생들이 정규교과인 정보교과만으로는 교육적 목마름을 해소하지 못하는 상황까지 도달했다. 더욱 심화된 교육의 기회를 원하는 학생들이 늘게 된 것이다. 다행히도 현재 김해율하고등학교는 소프트웨어교육 선도학교로 지정되어 학생들의 갈증을 충분히 해소할 수 있는 발판이 마련되었고 지난 2년 동안 선도학교 운영을 하며 학생들의 다양한 교육적 요구에 부응하는 프로그램을 지원·운영하고 있다. 최근에는 본교의 소프트웨어교육을 벤치마킹하는 학교가 생길 정도다. 소프트웨어교육 선도학교라는 이름을 넘어서 이제는 감히 선두에 서 타 학교의 모범사례가 되고 있다.

첫째, 방과 후 학교를 통해 ‘주니어 소프트웨어 아카데미’를 열어 코딩(Coding)과정과 메이킹(Making)과정을 각각 C언어와 아두이노로 1, 2학기 운영을 하며 심화 과정의 소프트웨어교육을 실시하고 있다. 워크숍 형태의 팀 프로젝트 학습을 통해 협업과 팀워크를 바탕으로 컴퓨팅 사고력과 문제해결력, 창의력, 융합적 사고력을 키우기 위해 함께 배우며, 실생활 문제 사례를 기반으로 하는 팀 프로젝트와 개별 프로젝트, 두 차례의 프로젝트를 진행한다. 그리고 결과 공유회(소프트웨어 페스티벌)를 통해 학교 전체 구성원과 프로젝트 결과를 공유하고 체험과 전시의 기회를 마련함으로써 소프트웨어교육의 인식 개선에 크게 기여했을 뿐 아니라 실제 프로젝트 진행의 전 과정을 경험하게 되었다.

주니어 소프트웨어 아카데미(아두이노과정)

주니어 소프트웨어 아카데미 프로젝트 발표(공유회)(좌), 주니어 소프트웨어 아카데미(C언어코딩과정) 팀 프로젝트 작품(우)

둘째, 창의적체험활동 시간을 활용해 자율동아리를 다수 운영하며 드론 피지컬 컴퓨팅 및 온라인 저지 시스템을 활용한 C언어 문제해결학습, 레고 마인드스톰 EV3를 활용한 로봇 프로그래밍 등 심화된 소프트웨어교육활동이 활발하게 진행되고 있다. 특히 경상남도교육청과 일본 야마구치현 국제 교육 교류에서 동아리 활동 수업을 공개하며 일반계 고등학교에서의 소프트웨어교육과정 운영과 교육적 효과를 일본 교육 일선에 알리는데 크게 기여하며 홍보대사로서 큰 역할을 할 수 있었다.

셋째, 해커톤 창의 챌린지를 통해 ‘더 나은 사회를 위한 혁신 … 소프트웨어’라는 대주제를 바탕으로 가족, 친구, 이웃 나아가 인류를 더 행복하고 이롭게 만들어 줄 수 있는 소프트웨어를 만들기 위해 팀 협업을 발휘하여 쉼 없이 프로그래밍하며 프로젝트를 수행했다. 이를 통해 생활주변에 대한 민감성과 창의력을 키우고 또한 소프트웨어로 나눔을 실천함으로써 미래를 위한 이노베이터를 꿈꾸게 되었다.

EV3 로봇프로그래밍(좌), EV3 로봇프로그래밍 대회에 참석한 학생들(우)

동아리 수업 공개(야마구치현 교육장 방문)(좌), 드론 프로그래밍(우)

넷째, 소프트웨어교육 기회를 갖지 못한 지역 사회 중학생들을 초청하여 실시한 소프트웨어 창의 연합 캠프를 통해 본교가 구성한 재학생 멘토팀은 자신의 재능과 배움을 지역 사회와 나누며 유대 관계를 강화하고 공동체 의식과 봉사를 실천할 수 있는 기회를 마련하게 되었다. 그리고 중학생 멘티는 미래 인재로서의 SW역량과 잠재력을 발견함으로써 꿈과 끼, 진로 탐색의 경험을 할 수 있는 시간을 나누며 멘토-멘티가 함께 성장하며 자아실현을 도모할 수 있는 기회를 마련할 수 있었다.

해커톤 창의 챌린지(좌), 해커톤 창의 챌린지 프로젝트 작품(우)

그 외, 실생활 문제해결을 위한 교내 소프트웨어 공모전, 자신의 발전과 성장 정도를 확인하며 선의의 경쟁을 할 수 있었던 교내 프로그래밍 경진대회, 컴퓨팅 사고력을 바탕으로 문제를 해결하며 컴퓨터 없이 정보학(Informatics)을 경험할 수 있는 전 세계인 축제인 비버챌린지 도전, 네 가지 테마로 소프트웨어교육을 경험하고 관심을 환기할 수 있는 소프트웨어 교육주간 운영, 전공 진로 체험 등 다양한 소프트웨어 교육활동을 통해 더 많은 교육 기회를 제공하고 학생들의 진로와 연계하여 심화할 수 있는 기회들을 제공하고 있다.

소프트웨어 창의 연합 캠프 운영 장면(좌), 소프트웨어 창의 연합 캠프에 참여한 멘토와 멘티들(우)

비버챌린지 2017에 도전하는 학생들(좌), 교내 프로그래밍 경진대회 장면(우)

6. 김해율하고! 소프트웨어교육으로 글로벌 리더를 꿈꾸다

차○○  다양한 소프트웨어교육을 통해 논리적이고 분석적인 사고력, 생각하는 힘을 키울 수 있었어요. 또 실생활 문제에서 아이디어를 발견하고 프로젝트를 진행하는 과정을 통해 팀원들과 협업과 소통을 하며 창의성과 컴퓨팅 사고력을 키울 수 있었고 진로를 구체화하며 전공에 대한 이해를 심화하는 좋은 기회가 되었어요. 그리고 2학년이 되어서도 정보교과가 있었으면 좋겠어요.

차○○  정말 생각하는 법을 배운 것 같아서 좋아요. 소프트웨어교육을 통한 생각하는 능력이 다른 학습에도 많은 도움이 되었어요. 또 프로젝트 진행을 통해 협력과 의사소통 능력 뿐 아니라 창의적 문제해결력을 키울 수 있는 귀한 시간이었으며 진로에 대한 귀중한 경험을 쌓을 수 있었어요. 2학년 때 정보교과가 없어진다니 너무 아쉽기만 하네요.

‘소프트웨어교육은 OOO이다.’라는 짤막한 문장에서 ‘매직(Magic)이다, 머릿속 상상을 실현하는 방법을 가르쳐 주는 것이다, 미래와 나를 연결해주는 통로이다.'라고 형용하는 학생들의 후기를 통해 소프트웨어교육이 계속되어야 할 당위성과 필요성 그리고 교육적 가치를 절실하게 발견할 수 있었다. 김해율하고의 컴퓨터실은 야간에도 또 주말에도 불이 꺼지지 않는다. 자신만의 프로젝트를 진행하는 학생들, 정보교과를 융합하여 과제연구를 하는 학생들, 머리를 싸매고 문제해결과 씨름하는 학생들 그 외 자신의 상상을 현실로, 자신의 멋진 진로를 소프트웨어로 구현하려는 많은 학생들의 학습 열기로 늘 분주하다. 그리고 그 속에서 소프트웨어교육과 함께 반짝이며 컴퓨터실의 밝혀진 불빛보다 더 빛나는 글로벌 인재로 발돋움할 김해율하고의 멋진 미래들이 꿈꾸고 있다.