정보과학을 통한 미국의 창의교육

미국은 컴퓨팅 사고력(Computational Thinking)을 21세기 살아 가야하는 사람들이 갖추어야 할 사고능력으로 보고 초, 중등학교의 학교교육에서 반드시 습득해야 함을 주장하고 있다. 이에 ISTE (International Society for Technology in Education), CSTA (Computer Science Teachers Association), NSF(National Science Foundation)의 기관에서 CT의 K-12 적용을 위한 적극적인 노력을 기울여 왔다. NSF는 연구를 위한 재정적인 지원을 하고 ISTE와 CSTA는 교사를 위한 자료집을 제작하였다. 이러한 노력의 결과로서 ‘Computational Thinking in K-12 Education (2011)’ 은 학교 교육에서 CT를 여러 교과와 어떻게 통합할 수 있는지를 보여주는 대표적인 교육사례들을 제시하고 있다.

 

 

 

Computational Thinking in K-12 Education 자료집

 

CT의 특성을 포함한 문제해결과정으로는
◯문제해결을 돕는 컴퓨터나 다른 도구를 사용할 수 있는 문제 만들기
◯자료를 논리적으로 조작하고 이를 분석하기
◯모형과 다양한 재료로 만든 추상적 작품으로 자료 표현하기
◯절차적 사고를 통한 자동화된 해결방안 찾기
◯가장 효과적이고 효율적으로 목표를 달성하기 위해 확인하기, 분석하기, 실행하기 등의 해결책 찾기
◯문제해결과정을 폭넓은 분야의 문제로 일반화하고 전이하기
이를 기초로 “CT를 적용한 교과와 통합된 교육사례”는 다음과 같다.

■ 유치원 2학년 : 학생들에게 언어적인 지시를 통하여 문제를 해결하는 경험을 할 수 있는 상황을 제공하였다. 예를 들어, 학생의 눈을 가리고 단지 언어적인 방향 지시 (왼쪽, 오른쪽, 각도)를 통하여 문을 열수 있도록 한 상황에서 학생들이 목적을 달성해 보도록 하는 것이다. 이러한 경험은 마치 로봇을 움직이도록 지시하는 과정과 매우 유사한데, 목적을 성취하기 위한 다양한 방법들을 찾고 가장 효과적인 방법을 선택하고 이를 평가해보는 활동으로 구성되어 있다.

■ 초등학교 2학년 : 학생들에게 식물을 기르는 내용과 관련된 동화를 읽고 이를 요약하도록 한다. 그리고 동화와 관련된 다양한 질문을 함으로써 학생 스스로 문제를 확인하게 하고 이와 같은 경험을 찾도록 한다. 그리고 문제를 해결한 경험을 그림이나 글로 표현하게 한다. 이는 ‘식물 기르기’ 과정을 ‘컴퓨터과학’, ‘과학’, ‘사회’ 교과와 통합하는 것이다. 즉, ‘컴퓨터 과학’으로 사람이 돌보지 않고 식물을 기를 수 있는 방법으로 ‘스프링클러 시스템’을 찾도록 하는 것이다. 그런 다음 학생들은 이 스프링클러 시스템을 동작시키기 위한 조건들을 학습하게 되고 더 나아가 다양한 조건들을 넣어 심화학습을 하게 된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

이미지출처 : 구글 / 이미지출처 : drdouggreen.com

 
또한 그들에게 식물을 기르기 위하여 필요한 자료의 목록을 만들게 하고, 정원을 꾸미기 위한 단계적 절차를 탐색하게 하여 과학적 사고를 학습하게 한다. 이러한 과정에서 동료 학생들 간의 자료공유방법, 적절한 정보를 수집하는 절차를 학습 함으로써 사회교과에 제시된 학습내용을 직접 경험하도록 한다. 뿐만 아니라 미국은 정보과학 교육과정의 국가 교육 표준교육과정을 개발하고 이를 각 주에서 적용할 것을 권고함으로써 학교교육에서의 정보과학교육을 활성화 하고 있다.

 

 

 

글_김누리 교수 (광주대학교)
'16 수도중부권 중등 거점센터 (동국대)
출처_ 크레존