컴퓨팅 사고
문제 해결, 코딩, STEM 과목에 초점을 맞춘 교과 과정은 학생들이 미래의 도전 과제를 해결하는 데 도움을 줍니다. 따라서 학교에서는 학생들이 최선의 환경에서 시작할 수 있도록 학생들의 기술적 역량 개발을 도울 방안을 생각하고 있습니다.
92%향후 전 세계 채용 시장에서 디지털 기술이 필수가 될 직업의 비율
ZDNet, 2018년
93%초중고교 학생들의 컴퓨팅 사고에 휴리스틱 활용 및 알고리즘 이해가 관련되어 있다고 생각하는 미국 교사의 비율
퓨 리서치 센터(Pew Research Center), 2018년
40%STEM 분야가 '안전한' 진로라고 생각되어 이 학위에 등록하는 독일의 신입생 비율
미국 노동통계국(Bureau of Labor Statistics), 2012년
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크리스 스티븐슨씨와의 대화
Google 컴퓨터 공학 교육 전략 책임자
컴퓨터 공학 교육은 향후 10년 동안 어떻게 변화될 것으로 예상하시나요? 현재의 교육과 어떻게 달라질까요?
컴퓨터 공학은 현재 엄청난 변화를 겪고 있으며 이러한 트렌드가 계속되고 가속화될 것으로 생각됩니다. 지난 10년 동안 블록 기반 프로그래밍의 성장을 본보기로 하여 CS 학습 환경이 크게 개선되어 왔습니다. 이에 따라 모든 학생의 진정한 참여를 이끌기 위해 무엇을 가르치는지뿐 아니라 어떻게 가르칠지에 주목하게 되었습니다. 저는 이러한 연구 중심화된 참여형 교육 실습/방법론으로의 전환이 계속해서 모든 학생을 참여시키고 학생들에게 영감을 줄 수 있는 능력을 향상시킬 것으로 믿습니다. 따라서 지금부터 10년 후에는 모든 학생이 글로벌 경제에서 활약하는 데 필요한 컴퓨팅 기술을 제공하게 될 것으로 생각합니다.
컴퓨터 공학과 STEM 교육이 잘 진행되면 어떻게 될까요? 이러한 노력이 효과가 없을 때는 어떻게 될까요?
다른 교실과 마찬가지로 성공적인 컴퓨터 공학 또는 STEM 교실에서는 모든 학생이 학습에 적극적으로 참여하고 최종 진로와 상관없이 현실 세계의 도구와 전략을 사용해 문제를 해결하고 해결책을 도출하는 방법을 배웁니다. 특히 컴퓨터 공학과 STEM 교육에 있어 교실에 있는 아이들이 전체 인구의 다양성을 반영하지 못할 때 확실히 효과가 떨어집니다. 이 경우 가장 큰 문제는 교실에 오지 못한 아이들이 이런 기회를 갖지 못한 채 미래에 이 분야에서 성공할 수 없을 것이라는 사실입니다.
학교에서 컴퓨터 공학을 효과적으로 교육하려면 어떤 기초가 마련되어 있어야 하나요?
저는 컴퓨터 공학이 근본적으로 다른 과목과 다르지 않다고 생각합니다. 무엇보다 교육을 잘 받은 교사가 있어야 합니다. 그 과목을 즐겁게 배울 수 있다는 것을 보여주며 모든 학생에게 적절하고 흥미를 유도할 수 있는 방식으로 가르칩니다. 다음으로 수업에 참여하고, 영감을 받으며 학습하는 학생들입니다. 마지막으로 학과 교육과 학습을 지원하는 도구를 이용할 교사와 학생들입니다.
전문가 의견 더보기
Dr. Tim Bell
팀 벨 박사와의 대화
캔터베리 대학교 교수
최근 몇 년 동안 컴퓨터 공학 교육이 어떻게 발전한 것으로 보시나요?
가장 크게 발전했다고 생각하는 점은 우리가 항상 하던 방식대로 컴퓨터 공학을 가르치지 않는다는 것입니다. 항상 관심을 끌었던 대상 이외에 다른 사람들에게도 교육의 기회를 주고 싶기 때문이죠. 동시에 컴퓨팅이 훨씬 더 인간 중심적으로 변화하고 있습니다. 70~80년대에는 여러 사람이 컴퓨터 한 대를 사용했고 이렇게 한정된 리소스를 교대하며 사용해야 했습니다. 이제는 여러 대의 컴퓨터가 교대로 사용되며 어떤 컴퓨터를 구입할지에 대한 선택권이 대폭 확대되었습니다. 따라서 뛰어난 사용자 환경이 중요합니다. 즉, 인간 중심 소프트웨어 개발자의 가치가 점점 더 높아지고 있으며 다양성이 가장 중요해지고 있습니다. 이에 따라 교육에서 더 다양한 학생들에게 어떻게 컴퓨터 공학 분야에 참여할 수 있는지에 대한 비전을 개발할 기회를 제공하게 되었습니다. 물론 이 분야에서 아직 갈 길은 멉니다.
컴퓨터 공학 교육은 향후 10년 동안 어떻게 변화될 것으로 예상하시나요? 현재의 교육과 어떻게 달라질까요?
미래를 예측할 수는 없지만 제가 만들고 싶은 미래는 사회의 모든 구성원이 점차 디지털화되어가는 세상에 참여할 자격이 있다고 느끼는 세상입니다. 새로운 것을 만드는 것뿐만 아니라 소셜 미디어든 AI 또는 양자 컴퓨팅이든 새로운 기술을 어떻게 사용하고 규제하는지에 대해서도 합리적인 선택을 해야 할 수 있습니다. 이에 대해 올바른 결정을 내리려면 정보화 사회가 되어야 하며 이를 달성하기 위해서는 CS 교육이 필요합니다.
컴퓨터 공학과 STEM 교육이 잘 진행되면 어떻게 될까요? 이러한 노력이 효과가 없을 때는 어떻게 될까요?
두 교육이 잘 진행되면 교사는 가르침에 있어 자신감을 갖고 그 핵심을 이해하게 될 것입니다. 잘 진행되지 않을 때는 리소스뿐 아니라 자신감 있고 유능한 교사의 확보 측면에서도 양질의 교육이 공평하게 제공되지 않을 것으로 생각합니다.
학교에서 컴퓨터 공학을 효과적으로 교육하려면 어떤 기초가 마련되어 있어야 하나요?
학교 경영진과 교육 시스템 관계자의 하향식 및 상향식의 전폭적인 지원이 필요하고, 교사에게 과목을 가르치는 방법을 배울 수 있는 기회를 제공해야 합니다. 예를 들어 교사는 프로그래밍을 배울 뿐 아니라 프로그래밍을 가르치는 방법도 배워야 합니다. 이는 큰 변화이며 대부분의 교육 시스템에서는 이러한 리소스(시간 및 자금)를 찾아보기 어렵습니다.
Markus Hohenwarter & Stephen Jull
마커스 호헨워터 및 스티븐 줄씨와의 대화
GeoGebra 설립자/CEO 겸 COO
최근 몇 년 동안 STEM 교육이 어떻게 발전한 것으로 보시나요?
현재 세계적으로 널리 알려진 약어라는 점 외에도 STEM 자체는 과학, 기술, 엔지니어링, 수학 교과 과정에 대한 가치와 중요성이 크게 부각되고 있음을 의미하는데, 저는 여기에 '예술(art)'을 추가하여 STEAM을 만들었다고 말해야 겠네요. STEAM의 등장으로 이전에는 수학을 좋아하는 학생들에게만 제한된 교과 과정 영역이라 여겨졌던 분야에 더 많은 학생들이 흥미를 갖게 되었습니다. GeoGebra의 관점에서 보면 수학은 창의적인 모든 과목과 관련 있고 혁신과 탐험의 핵심 요소입니다. 그리고 누가 탐험을 싫어하겠습니까?
STEM 교육은 향후 10년 동안 어떻게 변화될 것으로 예상하시나요? 현재의 교육과 어떻게 달라질까요?
학교에서 학생들이 갖는 가장 큰 불만은 단언컨대 여전히 현재와 미래의 일상 생활과 교과 과정의 관련성입니다. STEM 과목은 학생들이 어디에서든지 기술을 사용하고 만들며 영향을 미친다는 이유만으로도 이미 학생들 사이에서 그 위상이 달라지고 있습니다. 학교에서는 이러한 관심과 역량을 기술에 투자하여 학습 과정에 포함시킬 수 있습니다. GeoGebra에서는 전체 STEM 과목 학습에서 탐색하는 모든 내용을 다루고 있습니다. 아마도 가장 크게 변화되는 영역은 GeoGebra의 3D AR 앱을 비롯하여 주변 환경의 물리적이고 수학적인 특성을 직접 탐색할 수 있게 하는 AR 지원 기술의 영향을 통해 이뤄질 것입니다. 학생이 영어 수업 중 '시간의 주름(A Wrinkle in Time)'이라는 책을 배운 후 AR 기술을 사용하여 모핑 4차원 정육면체(Tesseract)로 들어가 걸어 다닐 수 있다면 그러한 경험을 통해 지금까지는 불가능했던 방식으로 4D 이론을 이해하게 될 것입니다.
실제로 확인한 효과적인 STEM 교육의 가장 좋은 예를 말씀해 주세요.
답변할 수 없는 질문이군요. 사례가 너무 많고 다양해서 하나만 말씀드릴 수가 없습니다. 전 세계 교사와 학생으로 이뤄진 GeoGebra 커뮤니티의 예를 든다면 너무 쉬운 답이 될테니, 토론토 학생들의 '우주로 간 레고 인간(Lego Man in Space)' 프로젝트를 예로 들어보겠습니다. 대기는 길었지만 결코 지루하지 않았던 우주 여행이었지요. 사실 우주까지 가지는 못했습니다. 한 학생의 STEM 프로젝트가 3백만 회 이상의 뷰를 얻는다는 건 우리가 잘 하고 있다는 증거죠. 이렇게 되면 자연히 GeoGebra에서 임무를 파악하고 보여줄 수 있도록 센서 데이터 수집을 위해 스마트폰을 보낼 것입니다.
학교에서 STEM을 효과적으로 교육하려면 어떤 기초가 마련되어 있어야 하나요?
모든 좋은 교실과 학교의 공통점이 하나 있다면 그것은 배움의 기쁨과 행복을 학생과 나누는 훌륭한 교사입니다. 학생들을 끌어당길 만한 수준 높은 STEM 교육에 반드시 기술이 필요한 것은 아닙니다. 하지만 훌륭한 교사가 있고 지원을 아끼지 않으며 흥미를 끄는 학습 환경이 갖춰져 있다면 최고의 기술과 만나 대단한 효과를 낼 것으로 생각합니다.
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