전국중학교에자유학기제가전면시행되면서수업혁신이활발하게진행되고있습니다. 최근에는학생참여중심의수업이늘어나면서수업혁신의방식도교사와학생이함께하는형태로바뀌고있지요. 이코너에서는하브루타 (chavruta), 비주얼씽킹 (Visual Thinking), 소프트웨어 (software) 교육등의수업을진행하며학생들과함께수업을혁신해나가는교사들의사례를소개하고, 수업을진행한교사의조언을들어봅니다. 5 월호에서는학생들에게좋은반응을얻고있는소프트웨어교육의실제사례를소개합니다. 소프트웨어교육은 컴퓨터적사고를통해문제를해결하는인재를길러내는교육 을말합니다. 컴퓨터적사고란, 문제를해결하는 방법을스스로설계하고적절한명령을내리는논리적인사고를의미합니다. 서울장충중고진홍교사의소프트웨어교육수업 어려운수학, 쉽고재미있는코딩으로공부한다 2018학년도부터중학교에서는소프트웨어 (SW) 교육을정규교육과정에편성해운영한다. 중학생들은 34시간이상에걸쳐컴퓨터적사고에기반을둔문제해결, 프로그래밍개발, 간단한알고리즘등을배우게된다. 교육부와미래창조과학부는 2015년도부터 SW교육연구 선도학교를선정해해당학교에서 SW교육을운영해오고있다. 지난해부터 2년연속 SW교육선도학교에선정된서울장충중은정규교과, 방과후수업, 창의 SW 캠프, SW 동아리등다양한 SW교육프로그램을운영하며창의적인인재양성에노력을기울이고있다. 장충중에서 SW교육프로그램을운영하고있는고진홍수학교사는지난해미래창조과학부가주최한 제2회 SW 교육발전공로상 에서교원부문미래창조과학부장관표창을받았다. 고교사는중1 수학수업에 SW교육을접목해총 17차시의수업을진행했다. 스크래치 활용해코딩쉽게배워 SW교육을접목한수학수업은모두컴퓨터실에서진행된다. 학생들에게 SW 프로그램이어떻게작동하는지화면으로보여주며설명한뒤배운내용을학생들이직접실습해볼수있도록하기위함이다. 이수업에서는 SW교육을처음접하는중1 학생들이쉽게접근할수있는 스크래치 를활용한다. 스크래치는누구나쉽게코딩과알고리즘개발능력을배울수있도록미국매사추세츠공대 (MIT) 에서개발한코딩도구. 코딩이란 C언어, 자바, 파이선등복잡한컴퓨터의언어를활용해프로그램을만드는것을말한다. 일반적으로코딩을하기위해서는 C언어, 자바, 파이선등복잡한컴퓨터의언어를직접입력해명령해야하는어려움이있다. 반면스크래치를활용하면 블록 이라고불리는상자모양의명령어를마우스로드래그하는방식으로간단하게코딩을할수있다. 고교사는 스크래치를활용하면학생들이코딩의원리를보다쉽게배울수있다 면서 또한스크래치프로그램은인터넷사이트에서누구나무료로다운받을수있어 SW교육에활용하기좋
다 고말했다. 1차시부터 6차시까지는학생들이스크래치의명령어에익숙해지도록교사가블록명령어에대해설명하고, 학생들이실습해보는시간이다. 1, 2차시에교사는 SW의종류와역할에대해설명하고, 스크래치의특징에대해설명한다. 학생들은이를통해컴퓨터의특성과 SW교육의필요성을이해하게된다. 3~6차시에는설명과실습이함께진행된다. 교사가 동작명령어 이벤트명령어 형태명령어 제어명령어 소리명령어 관찰명령어 펜명령어 연산명령어 데이터명령어등스크래치명령어의종류와역할에대해설명한다. 예를들어 OO 말하기 라는형태명령어블록을입력창에끌어다놓고 OO 칸에 안녕하세요 라는글자를입력하면말풍선에 안녕하세요 라는글이나타나는것을알려주는식. 학생들은이에따라이벤트명령어인 클릭했을때 라는블록과형태명령어인 안녕하세요말하기 블록을조립하는실습을한다. 학생들은마우스를클릭하면 안녕하세요 라는말풍선이표시된다는것을확인하고, 이를통해코딩의원리를깨닫게된다. 고교사는 일반적으로 코딩 이라고하면학생들이지레겁을먹지만, 레고블록을조립하는것과비슷한스크래치를활용하면학생들이코딩에흥미를갖게된다 면서 어떤블록을활용해야원하는결과가나오는지를직접확인해보면서알고리즘을파악하는능력을기를수있다 고말했다. 컴퓨터로배우는수학, 수포자 도흥미느껴 7차시부터 17차시까지는본격적으로수학과 SW교육을접목시킨수업을실시한다. 1학년수학교과에나오는내용인 소수판별하기 다각형그리기 원그래프와초등학교수학시간에배운내용인 이자계산하기 비와비율 확률등을스크래치에접목해실습한다. 평소수학에어려움을느끼는학생들이컴퓨터를활용한수업을통해수학에흥미를갖게하기위한것이다. 7, 8차시에는스크래치프로그램을활용해정삼각형, 정사각형, 정오각형등다각형을그리는실습을한다. 스크래치에서 3 키를눌렀을때 펜내리기 100만큼움직이기 1초기다리기 120도돌기 1초기다리기 3번반복하기 펜올리기 등의블록을순서대로조립하면삼각형이완성되는식이다. 고교사는 어떤명령을내려야원하는결과가나오는지를직접고민하고실행에옮겨보면서논리적사고력과문제해결능력을기를수있다 면서 다각형의내각, 외각, 특징등수학적개념도쉽게공부할수있는것이이수업의장점 이라고말했다. 9, 10차시에는스크래치명령어를활용해그래프그리기를실습한다. 11, 12주차에는단리, 복리방법으로이자를계산하는법을배우고 13, 14차시에는스크래치를활용해비와비율을계산하는법을배운다. 15, 16차시에는빨강, 파랑, 노랑색깔의구슬여러개중빨강구슬이나올확률을구하는등 구슬선택확률시뮬레이션 을구현해보는시간을갖는다. 마지막 17, 18차시에는연산명령어와데이터명령어등을통해입력한숫자가소수인지아닌지를판별하는프로그램을만들어본다. 고교사는 이른바수포자 ( 수학포기자 ) 인학생들도컴퓨터와스크래치를활용해수학개념을알려주면수학에조금씩흥미를갖게된다 면서 결과를도출해내는과정에서여러가지방법을스스로시도해볼수있으며이를통해창의력을갖춘융합적인재로성장할것으로기대한다 고말했다. 최송이기자 songi121@donga.com
SW 교육스크래치, 이렇게활용해보세요 고진홍서울장충중교사가전해주는 SW 교육스크래치활용방법에대해살펴본다. 1 6 차시때는학생들에게스크래치에익숙해지는시간을주어야합니다. 스크래치명령어에는무엇이있고, 해당명령어블록을입력하면어떤결과가나타내는지를파악하도록하는것이지요. 스크래치명령어블록을자세히보면작은홈이있습니다. 위에있는블록과아래에있는블록의홈에잘맞춰블록을조립해야명령이제대로실행되지요. 원하는결과를도출해낼수있는알맞은블록을찾아올바른순서에따라조립할수있도록지도해야합니다. 7차시부터는수학개념을접목해야하므로이때사용될스크래치명령어위주로설명하는것이좋습니다. 만약 라면 반복하기 로정하기 등과같은명령어가주로사용되는편입니다. [ 그림 1] [ 그림 2] [ 그림 3]
[ 그림1] 은스크래치프로그램을실행했을때보이는화면입니다. 가운데 스크립트 창에서알맞은블록을골라오른쪽빈입력창에끌어다놓으면됩니다. 블록을제대로조립해올바른명령이완성됐다면왼쪽고양이캐릭터가있는창에 [ 그림2] 처럼의도한결과가도출됩니다. 블록을잘못조립한경우에는원하는결과를도출할수없습니다. [ 그림3] 은 [ 그림2] 처럼고양이에게 안녕하세요^^ 를말하게하기위해명령어를조립한것입니다. 먼저이벤트명령어에서 클릭했을때 블록을끌어입력창에놓고, 형태명령어에서 2초동안말하기 블록을선택해조립했습니다. 안녕하세요^^ 가적힌칸에는원하는말을적을수있고, 몇초동안말하게할것인지도직접결정할수있습니다. 제어명령어를활용해여러번반복해서말하도록할수도있지요. 여러명령어를자유롭게조립하고분리하는과정을반복하도록지도해학생들이주어진문제를해결하는방법을스스로깨우치게하는것이좋습니다. 7 17 차시에는본격적으로수학개념을적용해스크래치를실습하는시간을가집니다. 초등학교때배웠던내용과중1 과정에서충분히이해할수있는비교적쉬운개념을활용해학생들이어려움을느끼지않도록하는것이중요합니다. 교사가먼저코딩하는과정을보여준뒤학생들이컴퓨터로직접해볼수있도록지도합니다. 눈으로보기만하는것보다자신이직접블록을옮기면서코딩과정을살펴보는것이더욱효과적이기때문이지요. 만약스크래치를활용해정삼각형그리는법을알려줬다면, 학생들에게정사각형과정오각형을그려보라는미션을내려줍니다. 스스로미션을해결해보면서컴퓨터적사고를하게되고, 문제해결능력도기를수있습니다. [ 그림 4] [ 그림 5] [ 그림4] 는스크래치를통해정삼각형을그리기위해블록을조립해놓은모습입니다. 삼각형을그릴때에는직선을그은뒤 120도를회전하여다시선을긋는과정을반복해야한다는것을파악해야만 [ 그림3] 과같이블록을조립할수있습니다. 즉다각형외각의개념과외각을구하는방법을알아야하는것이지요. 코딩방법을설명할때수학적개념도동시에언급해주어야합니다. [ 그림5] 는 [ 그림4] 에서입력한명령에따라키보드에서숫자 3 을눌렀을때삼각형이그려지고있는모습을캡쳐한것입니다. 학생들은자신이입력한명령이제대로수행되는것을보며수학과 SW교육에관심을갖게됩니다.
4 차산업혁명시대가요구하는인재로 Q. 수업운영에어려운점이있다면? 아무래도정규수학수업시간중에 SW교육을하는것이기때문에내신시험일정에맞춰진도를나가기에는수업시수가다소부족했다. SW교육을하고난이후의수업진도는급하게진행하게된점이아쉬웠다. 컴퓨터실에서수업을하다보니컴퓨터를켜고프로그램을작동시키는과정에서예상보다많은시간이소모됐다. 학생들이컴퓨터를활용해딴짓을하지못하도록관리하는것도쉽지않다. Q. 수업의효과는? 일반적인수학수업은교사가수학개념에대해설명하고, 문제를반복적으로풀어보는식으로진행된다. 반면 SW교육과수학교과를접목시킨수업에서는학생들이직접코딩을하는과정을통해수학개념을공부한다. 코딩이라는새로운경험을하는것에흥미를느끼고수업에적극적으로참여하기때문에수학공부에도자연스럽게관심을갖게되는것이이수업의장점이다. 4차산업혁명의시대에서 SW의중요성이점점커지고있는것이현실이다. SW교육을통해컴퓨터적사고를할수있게된학생들은사회가요구하는융합적인재로성장할수있을것이다. Q. 이수업을활용하려는교사들에게조언을해준다면? 교사들이 SW교육을어렵게느껴수업에서잘시도하지않으려하는경향이있다. 하지만기본적인것부터차근차근공부해 SW교육과교과를접목해보는것을추천한다. 딱딱한교과수업에지쳐있는학생들에게활력을불어넣어줄수있는방법중하나가 SW교육과융합한교과수업이기때문이다. 고진홍서울장충중수학교사