교과융합 SW교육 적용사례


교과융합 SW교육 적용사례 


최  만
(봉선초등학교 교사) 




1. EPL 요소  


  엔트리나 스크래치와 같은 교육용프로그램언어(EPL)에는 두 가지 특징이 있습니다. 하나는 순차, 또 하나는 이벤트입니다. 순차는 순서대로 일을 처리한다는 말이고, 이벤트는 특정 이슈가 있을 때, 그 이슈에 해당하는 일을 한다는 말입니다. 
  각 교과에 SW교육을 융합할 때 CT의 각 요소(어떤 곳에서는 12가지로 보기도 하는)를 대입할 수 있지만, 저는 EPL에 담고 있는 네 가지 요소에 집중합니다. 순차, 반복, 조건, 함수가 그것입니다. 


  가. 순차
  먼저 순차는 순서대로 일을 처리한다는 뜻입니다. 인간의 머리는 띄엄 띄엄 생각할 수 있습니다. 저는 밖에 나와있다고 하지만, 집에 있는 귀여운 셋째 막둥이를 바로 생각할 수 있습니다. 만약 제가 컴퓨터 머리를 가지고 있다면 집에 가기 위해서 제가 이동한 거리를 역으로 쭉 가서 첫째 아이, 둘째 아이, 셋째 아이를 생각할 것입니다. 단지 컴퓨터는 이것을 매우 빠르게 하고, 지치지 않게 됩니다. 
  순차를 잘 이해하기 위해서 몇 가지 게임을 해보겠습니다. 먼저 눈치게임입니다. 눈치게임은 순서대로 상대의 눈치를 보면서 일어나는 게임입니다. 실제로 해보고 생각을 나눠봅시다. 


  나. 반복
  다음은 반복입니다. 반복의 쉬운 예는 패턴인식입니다. 같은 패턴으로 계속 반복하게 됩니다. 학생들이 패턴을 인식을 해서 그것이 반복된다는 개념을 알면 좋습니다. 일상속에서는 반복이 어떤 것이 있을까요? 송상수 선생님(송느님)은 양치를 할 때 칫솔질하는 것을 반복의 예로 듭니다. 햄스터를 개발하신 박광현 교수님은 음식을 씹을 때 반복하고, 학생들이 같은 글자를 10번 쓰거나 같은 행동을 할 때 반복이 있다고 말씀합니다. 놀이에서 337박수를 치거나 계속 같은 규칙으로 놀이를 할 때 반복이 있습니다. 노래 속에도 반복은 있습니다. ‘나비야. 나비야. 이리 날아오거라.’ 혹은 ‘도미솔 도미솔 라라라 솔’에서도 반복이 있습니다.  


  다. 조건
  세 번째는 조건입니다. 영어로 IF THEN입니다. 만일 ‘무엇을 한다’면, 무엇을 한다에서 앞에 있는 ‘무엇을 한다면’이 조건입니다. 조건을 이해하기 위해서 이웃 사랑하기 게임을 해보겠습니다. 장소가 여의치 않으면 다른 게임도 있습니다. ‘접어’라는 게임이든지, 간단히 사회자와 가위바위보 게임도 있습니다. 많은 게임이 조건을 사용하고 있습니다. 컴퓨터는 순서나 이벤트에 의해 처리될 때 조건이 있다면 그 조건에 해당하는 명령을 하게 됩니다. 

라. 함수 
  마지막으로 함수입니다. 컴퓨터는 위에서 말한 순차, 반복, 조건을 하나로 묶어서 처리할 수 있습니다. 여기서 ‘하나로 묶는’ 작업을 함수라고 할 수 있습니다. 초등학교 학생들은 아직 추상적인 사고가 세워지지 않아서 초등 교과에서 함수 명령을 사용해서 교과에 적용하기는 쉽지 않지만, 5학년 6학년들에게 적용 가능한 교과가 있을 수 있습니다. 


2. 교과융합 SW교육 적용사례 (EPL)  

  가. 영어과 융합 SW교육(엔트리): 인사하기, 상태 알기기

  EPL(엔트리)를 활용하여, 컴퓨팅 사고력과 교과 목표를 동시에 달성합니다. 제시된 문제상황 속에서 21세기 역량을 기르기 위해서, 학생들은 자신의 실제 상황에 맞는 교과 내용을 구성하여, 서로 협업하며 즐겁게 교과 내용을 학습하며, 컴퓨팅 사고력을 기르게 됩니다. 미래 사회에 꼭 필요한 SW교육이 현장에서 충분히 실현되기 위해서는 정규교과내에서 다양한 SW교육 자료를 가지고 여러 교과내에서 적용하는 노력이 필요합니다. 

교과
영어
단원
5-1-5. She’s Listening to Music (4-5/7)
배  움 
목  표
• 학습한 어구를 낱말이나 어구를 듣고 쓸 수 있다.
• 지금 무엇을 하고 있는지 묻고 답하는 표현과 기분이나 상태를 나타내는 표현을 완성할 수 있다. 
• 친구와 협동하여 어구 카드로 문장을 만드는 태도를 지닌다.
준비물
교사
플래시카드, 동영상 디바이스, 
학생
프로젝트가 정리된 공책


1) 수업소개
 본 차시의 활동은 앞 차시에서 배운 무엇을 하고 있는지 묻고 답하는 표현과 기분이나 상태를 나타내는 표현을 EPL(엔트리)을 활용하여 자신만의 독창적인 상황을 만들어서 제시해 보는 활동입니다. 

2) 수업설계 배경  
 본 활동을 설계한 배경은 크게 영어과 언어교수법과 SW교육을 위한 EPL활동에 있습니다. 본 차시는 Writing활동이 많은 5차시(4차시통합)입니다. 학생들은 교과서에서 제시된 설정된(controled) 표현을 설정된 교과서 상황에서 배우게 됩니다. 이러한 상황에서 학생들은 현실과 유리된 영어표현을 배우게 되어 학습된 언어를 쉽게 잊어버리게 되고, 학생들에게 의미있는 영어 수업이 되지 못하게 됩니다. 따라서 저는 EPL(엔트리)가 주는 무한 상상 프로젝트를 설계하였습니다. 엔트리 환경에서 학생은 자신이 원하는 어떠한 상황이든지 학생이 나름의(Authentic) 상황과 등장인물을 만들 수 있습니다. 또한 학생들은 교사가 제시한 기본적 상황 외에 다른 상황을 만들고 싶은 문제가 생길 경우 학생들은 EPL Coding을 자기 주도적으로 할 수 있게 됩니다. 짝과 디버깅 활동을 통하여 오류를 수정하는 협업이 이뤄지게 됩니다. 마지막 시연하기 활동을 통하여 자신이 만든 배경 속의 주인공이 되어 실제발화를 하며 읽기 능력을 기르게 됩니다. 이를 지켜보는 학생들은 실시간으로 ‘좋아요’표시를 하며 듣기 능력을 향상하게 됩니다. 

3) 수업 개요
  • 활동시간 : 4-5차시/7차시 (80분)
  • 일시/ 대상 : 2015년 6월 19일 10시 50분 ~ 12시 20분 / 5학년 4반 26명
  • 학습 주제 :  지금 무엇을 하고 있는지 묻고 답하는 표현과 기분이나 상태를 나타내는 표현을 완성하기
  • 차시 목표 : 배움 목표 내 제시
  

배움
활동
배움의 흐름
배움 활동 
시간
(분)
자료 유의점
디딤 영상
배움문제
확    인
• 지금 무엇을 하고 있는지 묻고 답해봅시다.  
5'

디딤 영상개념학습
◦ 동영상 강의를 통해 학습하기

󰇼 동영상 강의
디딤 영상성찰
◦ 영어배움공책에 오늘 학습 내용 간략하게 정리하기

배움공책
󰇼 ppt
대면 활동
온라인 배움확인
◦ 학생들의 온라인 학습 진도 파악하기
◦ 동영상 강의에서 배운 내용을 상기하고 요약․정리하기
◦ 온라인에서 학습한 내용을 바탕으로 퀴즈 풀어보기
◦ 학습 활동에 대해 안내하기
5'
클래스룸
대면 활동활동안내
◦ 배움활동 1 : 만샘 퀴즈 풀기 (개인활동)
◦ 배움활동 2 : 프로젝트 완성하기 (짝활동)
◦ 배움활동 3 : 프로젝트 발표하기 (조활동)


대면 활동배움활동 1
<만샘 퀴즈 풀기>
◦ 디딤영상에서 학습한 개념을 토대로 동작 퀴즈 문항을 풀고 퀴즈를 맞추면 다음 미션권을 얻는다.
20'
학생의 흥미를 자극할 수 있는 다양한 자료를 제작한다. 
대면 활동배움활동 2
<동작 프로젝트 완성 후 연습하기>
◦ 지금 무엇을 하고 있는지 묻고 답하는 표현과 기분이나 상태를 나타내는 표현을 넣어서 프로젝트를 만들고 공유한다. 
 - 짝과 디버깅활동을 통해 오류를 수정하는 협업이 이뤄지도록 한다
 - 조별로 역할을 정하여 연습한다. 
20'

대면 활동배움활동 3
<동작 프로젝트 발표하기>
◦ 완성된 프로젝트를 역할을 정하여 시연하며, 실제 발화 상황을 체험할 수 있도록 한다. 
 - 학생들은 실시간 ‘좋아요’ 표시를 한다. 
20'
시연과정을 통하여 실제 상황이 경험되도록 한다.
대면 활동학생 삶과 연계하기
차시예고
◦ 이번 수업 시간에 배운 내용을 정리하고 소감 이야기하기

◦ 다음 시간에 배울 내용을 안내하기
5'




  나. 영어과 융합 SW교육(스크래치): 이야기 만들기


  다. 과학과 융합 SW교육(엔트리): 지진 피하기 

배움
활동
배움의 흐름
배움 활동 
시간
(분)
자료 유의점
디딤 영상
배움문제
확    인
• 지금 무엇을 하고 있는지 묻고 답해봅시다.  
5'

디딤 영상개념학습
◦ 동영상 강의를 통해 학습하기

󰇼 동영상 강의
디딤 영상성찰
◦ 배움공책에 오늘 학습 내용 간략하게 정리하기

배움공책
󰇼 ppt
대면 활동
온라인 배움확인
◦ 학생들의 온라인 학습 진도 파악하기
◦ 동영상 강의에서 배운 내용을 상기하고 요약․정리하기
◦ 온라인에서 학습한 내용을 바탕으로 퀴즈 풀어보기
◦ 학습 활동에 대해 안내하기

클래스룸
대면 활동활동안내
◦ 배움활동 1 : 지진이 발생하였을 때 생각쓰기 (마인드맵)
◦ 배움활동 2 : 프로젝트 완성하기 (짝활동)
◦ 배움활동 3 : 프로젝트 발표하기 (조활동)


대면 활동배움활동 1
<만샘 퀴즈 풀기>
◦ 지진이 발생하였을 때 가장 먼저 해야 하는 것에 대한 생각을 마인드맵에 써본다.
5'
학생의 흥미를 자극할 수 있는 다양한 자료를 제작한다. 
대면 활동배움활동 2
<프로젝트 완성 후 연습하기>
◦ 지진이 발생하였을 때 장소에 따라 다른 대피 방법을 엔트리로 프로젝트를 만들고 공유한다. 
 - 짝과 디버깅활동을 통해 오류를 수정하는 협업이 이뤄지도록 한다
 - 조별로 역할을 정하여 연습한다. 
15'

대면 활동배움활동 3
<프로젝트 시연하기>
◦ 완성된 프로젝트를 역할을 정하여 시연하며, 실제 발화 상황을 체험할 수 있도록 한다. 
 - 학생들은 실시간 ‘좋아요’ 표시를 한다. 
10'
시연과정을 통하여 실제 상황이 경험되도록 한다.
대면 활동학생 삶과 연계하기
차시예고
◦ 이번 수업 시간에 배운 내용을 정리하고 소감 이야기하기

◦ 다음 시간에 배울 내용을 안내하기
5'





3. 교과융합 SW교육 적용사례 (언플러그드)  

  가. 영어과 융합 SW교육(언플러그드) : 방향 배우기 

  나. 과학과 융합 SW교육(언플러그드) : 라인빙고 게임하기 



4. 교과융합 SW교육 적용사례 (비봇)  

  가. 비봇과 함께하는 융합형 SW교육

  1) 비봇과의 만남
  비봇과 만남은 송상수 선생님 덕분입니다. 작년 초 소프트웨어야놀자 교사 연수에서 송상수 선생님의 환상적인 강의에 폭빠졌었습니다. 그 강의 중 언플러그드에 대한 설명을 하실 때 스크린에 비춘 화면에서 비봇을 처음 보았습니다.
   언플러그드는 컴퓨터없이 소프트웨어 교육을 하는 형태를 말합니다. 올해 2월 창의재단에 SW교육 선도학교 운영계획서를 작성할 때, 수집한 자료에는 호주 팀벨 교수님팀의 CS 언플러그드활동이 유명했고, 그것으로 올해 SW교육을 운영하려고 했는데, 왜 송상수 선생님은 언플러그드 활동을 설명할 때 사용한 것인가? 그때부터 비봇에 대한 나의 관심은 시작되었고, 그 관심이 교육 현장에서 실천될 때 송상수 선생님의 혜안을 약간은 느낄 수 있었습니다.  
  비봇은 영국 TTL사에서 만든 유아, 초등 저학년용 코딩 로봇입니다. 크기는 어른 손만하고 꿀벌 모양처럼 생겼다고 해서 비봇으로 명명한 것 같습니다. 전후좌우, 1초간 멈추기 이 다섯 개의 명령조합을 어른 손톱 크기의 버튼을 눌러서 입력한 후 실행 버튼을 누르면, 명령대로 움직이는 간단한 형태다. 자체 센서도 없고, 명령을 실행한 후 눈에서 빛이 깜빡하는 것이 전부입니다. 흥미로운 점은 TTL사에서 나오는 제품이 2,000여 가지가 넘는데, 유럽을 비롯한 세계 곳곳에서 5년동안 꾸준히 사용된 점입니다. 최근에는 중국에서 비봇에 대한 수요가 많아졌다고 합니다. 

2) 비봇활용 교과융합형 SW교육
  제가 만난 비봇의 이름은 이렇습니다. 광봉일, 광봉이, 광봉삼, 광봉사, 광봉오, 광봉육, 광봉칠, 광봉팔. 먼저 봉일이와 봉이와 만난 후 4학년, 5학년 120명과 함께 수업시간에 테스트를 한후 저학년 투입을 위해서 다른 여섯 비봇 식구를 입양했습니다. 성이 ‘광’인 이유는 광주를 뜻하고 이름 앞의 ‘봉’은 봉선초등학교를 뜻합니다. 늠름한 봉일이와 봉이에게 마음이 끌리는 것은 정이 많이 들어서이지만, 막내 봉팔이도 귀엽습니다. 이렇게 이름을 지은 다른 이유 하나는 학생들에게 비봇이 더 친근하게 다가가기 위해서였습니다. 또한 학급에 여러 비봇들이 돌아 다닐 때, 쉽게 이름을 부를 수 있습니다. 이렇게 되니 학생들도 쉽게 이름을 부르며, 비봇보다는 더 본질적인 SW교육 언플러그드 활동에 집중하게 되었습니다.
  비봇으로 진행하는 수업의 첫 시간은 ‘비봇과 놀아요’라는 수업 목표로 진행됩니다. 비봇 1차시 수업과정은 다음과 같습니다. 
  
① 율동으로 환기
② 비봇으로 할 수 있는 활동 소개: 탱고춤
③ 비봇 작동법 소개
④ 비봇 유의점 소개(제일 중요하다)
⑤ 저스트 비봇(5코딩)
⑥ 저스트 비봇(7코딩)
⑦ 후기 나눔

   먼저 율동으로 환기하는 이유는 대상이 초등학교 저학년이기 때문입니다. 제가 자주 사용하는 율동은 ‘퐁당퐁당’ 가족 버전입니다. 귀엽고 작은 아이 버전, 예쁜 엄마 버전, 아무 크고 씩씩한 아빠 버전 율동을 원래 박자에 이어 빠른 버전으로 하면서 학생들은 수업전 붕붕 떴던 에너지를 발산하게 됩니다. 그리고 ‘뭔가 재미있겠는데’ 하고 기대감이 더 들게 됩니다. ‘와 이 선생님은 뭔가 허용해 주는 구나’라고 학생이 느끼면, 그 수업에서 학생의 사고력은 증폭되게 됩니다.
  다음으로 비봇으로 할 수 있는 활동 중 재미있는 영상을 소개합니다. 필자는 주로 두 비봇이 추는 탱고춤을 소개합니다. 이 때 학생들의 눈동자와 비봇에 대한 호감 관심은 더욱 커지게 됩니다. 그리고 나서 간단한 비봇 작동법을 소개합니다. 복잡하면, 복잡합니다. 간단한 비봇 작동법 소개도 매우 간단히 끝납니다.
  그 후 제가 현실적으로 제일 중요하게 생각하는 유의점을 소개합니다. 이것을 학생들이 비봇을 만지기 바로 직전하는 이유는 학생들이 무의식적으로 비봇이 바퀴가 달렸다고 생각해서 다른 여느 자동차처럼 끌어버리는 일을 막기 위해서입니다. 물론 고장나면 수리가 가능하지만, 수리하는 동안에 학생의 교육이 어느 곳에서는 지체되기 때문에 매우 신경써서 설명하는 부분입니다.
  유의점을 말하고 나서 학생들에게 비봇을 체험토록 합니다. 처음에는 봉일이와 봉이만 가지고 수업을 했기 때문에, 체험을 못하는 학생들은 비봇으로 만든 영상들을 보고 있었지만 이제는 여덟식구가 와서 충분하게 체험을 할 수 있게 되었습니다. 먼저는 5개의 명령을 입력해서 실행하도록 하고 다음에는 7개의 명령을 입력해서 실행하게 합니다. 학생들이게 “비봇이 책상 아래로 떨어지지 않게 하세요”라는 미션을 주고 활동하면, 학생의 책상크기와 비봇의 동선을 고려하며 ‘생각’을 하지 않을 수 없는 상황에서 ‘생각’을 하게 됩니다. 마지막으로 수업 후기를 말하고 1차시 수업이 마무리 됩니다. 
  비봇의 좋은 점은 정해진 학습 프로그램(매뉴얼, 학습지)이 거의 없다는 점입니다. 비봇 활용 SW교육을 할 때 매우 답답했던 점이었는데, 오히려 이것이 너무 좋은 점이었다는 것을 교육을 하면서 알게 되었습니다. 비봇은 교사를 생각하게 합니다. 이것이 필자가 교과 융합형 SW교육을 하게 할 수 있는 원동력이 되었습니다.     저는 작년에 4학년 과학과 5학년 영어 교과를 가르쳤습니다. 따라서 담임선생님들게 할당된 주1회의 SW교육시간에 학생들에게 SW교육을 해줄 수 없었다. 따라서 자연스럽게 여러 SW 교구와 툴을 가지고 과학과 영어를 가르치게 되었는데 비봇 활용 역시 예외는 아니었습니다. 
  교과 융합형 SW교육은 비봇 2차시 수업 때부터 실시됩니다. 이제부터는 제 이야기와 여러 선생님들의 경험담을 함께 소개하려고 합니다. 융합형 SW교육은 선생님들이 원하는 교과 내용에 따라 진행됩니다. 미술이나 수학의 경우 펜을 연결해서 네모를 그리거나 도형을 그릴 수 있습니다. 학생들은 숫자를 배우거나 숫자들의 사칙연산을 배울 때 비봇을 활용할 수 있습니다. 창의적 체험활동에서 춤을 만들게 할 수 있고, 장애물을 돌아서 이동하거나, 미로를 통과하는 등 많은 활동을 할 수 있습니다. 국어과의 경우 비봇 과자나라에서 비봇의 여행 연극을 만들 수 있습니다. 사회과에서는 자신이 사진 마을 지도를 플로터로 크게 뽑아서 15cm 격자(비봇은 한번 움직일 때 15cm씩 이동한다)가 그려진 두꺼운 비닐 소재의 판으로 덮어서 동네 한바퀴 수업을 할 수 있습니다. 여기서 흥미로운 점은 1+2의 답인 3을 찾아가는 활동에서 머리로 셈한 것을 쉽게 까먹은 학생들에게 비봇으로 동일 과정을 체험하도록 해서 얻은 답과 과정을 잘 잊어버리지 않는다는 점입니다. 마찬가지로 영어 표현을 외우는 활동시 비봇을 이용해서 하면 머리가 아닌 손, 눈, 발, 즉 몸으로 기억됩니다. 자신만을 생각할 수 있는 교육현장에서 비봇의 입장에서 생각할 수 있도록하여, 인성까지 기르는 SW교육 교구, 즉 창의 인성 교구로도 변신하게 됩니다. 

  나. 영어과 융합 SW교육(비봇) : 방향 수행평가

  다. 창체 융합 SW교육(비봇): 순차 미션해결 1, 2



5. 기타 교과융합 SW교육 적용사례 (코두, 퍼플렉서스, 앱)  

  가. 과학과 융합 SW교육(코두): 화산 만들기

  나. 창체 융합 SW교육(코두): 마을 만들기

  다. 창체 융합 SW교육(퍼플렉서스): 순차, 반복, 조건

  라. 과학과 융합 SW교육(스크래치jr): 물의 상태변화

  마. 영어과 융합 SW교육(스크래치jr): 이야기 만들기

  바. 창체 융합 SW교육(The Foos): 순차, 반복, 조건, 게이미피케이션


6. 나가며  

  교육이 미래 삶의 준비라면, 미래 소프트웨어 중심사회를 살아갈 학생에게 컴퓨팅 사고력은 반드시 필요할 것입니다. 초등학교 현장에 있는 교사로서 학생들에게 학생의 발달 단계에 맞는 다양한 소프트웨어 교육을 하고 싶은 마음 간절합니다. 많은 선생님이 교육 현장에 더 많은 SW교육을 진행할 수 있는 방법은 교과학습 방법으로서 SW교육을 활용하는 방안이 지금의 학교 현장에서는 가장 적절하고 일반화가 빠른 방법이라고 생각합니다. 따라서 저는 SW교육 방법이 필요한 요소를 추출하여 내가 가르치는 교과에 현실적으로 재구성하여 적용하고 있습니다. 교과와 교육과정 중심의 학교 현장에서 소프트웨어 교육이 반드시 필요하고, 미래사회에 필요한 핵심역량으로 컴퓨팅 사고력이 요구된다면, 가장 먼저 선생님들의 교육관을 친SW교육 중심으로 바꾸는 대대적인 프로젝트가 필요하고, 다음으로 소프트웨어교육 내용 중심에서 기존 교과 안에서 소프트웨어 교육을 할 수 있는 인식전환이 필요할 것으로 생각됩니다. 아무리 좋은 소프트웨어 교육 중심의 수업안이 개발되어도 현장에서 적용되기는 매우 어렵고 현장 교사들에게 어필하기는 매우 어렵기 때문입니다. 특별히 이벤트적이고 단타적인 차시별 소프트웨어 수업안 개발은 매우 우려되는 부분입니다. 일선교사에게 일반화가 가능하고, 소프트웨어를 전혀 모르시는 교사들이 쉽게 적용할 수 있는 틀(플랫폼) 중심의 수업 프로젝트 개발이 ‘더 많은 선생님들이 교육 현장에서 더 많은 SW교육을 진행하는’ 방법이라고 생각됩니다. 

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