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로봇을 활용한 STEAM 교육
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승인 2013.07.31  07:42:43
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STEAM이란 이론 중심이던 기존의 수학(Mathematics), 과학(Science) 교육에 기술(Technology), 공학(Engineering), 예술(Arts)을 연계함으로써 실생활 문제 해결능력을 갖춘 창의적인 과학기술인재를 길러내는 교육방법이다. 그래서 일부에서는 STEAM이라는 말을 '융합인재교육'이라고 번역하기도 한다. 최근에는 이 과정에 로봇을 이용하는 STEAM 교육이 관심을 모으고 있다.

때마침 한국교육학술정보원(KERIS)은 지난 7월30일 한국교육학술정보원 15층 케리스홀에서 ‘로봇의 교육적 활용방안 마련을 위한 세미나’를 열고 로봇과 STEAM에 대한 국내외 관심을 수렴하는 계기를 마련했다. 이날 행사에서 ‘교육용 로봇을 활용한 STEAM교육적용 사례’를 소개한 미국 터프츠대학교(Tufts) Univ.)의 연구교수 에단 다나히(Ethan Danahy) 박사와의 질의응답을 통해 STEAM의 장단점과 이날 강의 내용을 간락하게 정리해보았다. 다나히 박사는 이날 레고 로봇을 활용한 미국내 STEAM사례를 소개했다.

▲ 에단 다나히 박사
교육에서 가장 중요한 목표는 무엇이라고 생각하나.

창의력(Creativity)과 문서화(Documentation)와 협력(Collabotation)이다. 교육의 목표는 개인의 창의력을 길러내는 것이고 그것을 문서로 표현해내야 한다. 나아가 개인의 지식이나 창의력은 다른 학생들과의 공유, 협력을 통해 새로운 창의력을 길러내게 될 것이다. STEAM은 그런 교육적 목표 달성을 위한 최고의 툴이라고 생각한다.

STEAM에 로봇을 어떻게 활용한다는 것인가.
STEAM은 체험을 통한 활용교육을 중시한다. 창의력을 유발하는데는 체험만큼 유용한 것이 없다. 체험은 과학과 수학 외의 다른 과목에도 흥미를 가져다 준다. 그 흥미를 가져다주는 도구로 로봇이 있다. 교구재로서 로봇 가운데 레고(LEGO)의 제품은 학생들의 흥미를 돋우는데 매우 유용하다. 그러나 단순히 흥미가 있다고 해서 지식이나 창의력을 얻는 것은 아니다. 어떻게 효과적인 교육목표에 도달하느냐가 중요하다.

좀 더 자세하게 설명을 해달라.
20년전만 해도 로봇을 다루거나 제작하는 것은 거의 대학생만이 가능했다. 그러나 지금은 레고의 '마인드 스톰'(Mind Storm) 같은 로봇은 초등학생들도 쉽게 다룰수 있다. 게다가 20년전에는 로봇을 조립하고 제작하는 것만 가능했는데 지금은 더 낮은 연령대의 학생들도 왠만하면 로봇을 직접 디자인하고 적용할 수 있다. 물론 레고 로봇만이 그렇다는 것은 아니다. 다만 저는 레고 로봇이 쉽고 효율적이어서 교육적 효과를 잘 전달할 수 있다고 생각하고 있을 뿐이다.

STEAM수업은 교사 1명이 진행하는 것이 좋은가, 해당 과목 교사들이 함께 진행하는 것이 좋은가.
미국에서도 STEAM은 아직 생소한 수업방법이다. 7~10세의 학생들이라면 1명의 교사가 진행하는 것이 좋다고 본다. 그러나 학생이 10세 이상이면 과목마다 교사가 함께 해야 할 것이다. 상황이 여의치 않다면 선택적으로 과목을 적용하는 것도 고려해볼 수 있다, 교사 1인이 모든 과목을 다 이수하려면 시간이 걸릴 수 밖에 없다. 또한 학생들의 연령이 높을수록 교사 1인이 담당하기는 힘들어진다.

현재 수업시간은 45분으로 제한돼 있고 교육 효과도 당장 나타나지 않을 텐데.
그런 점에서 STEAM 교육을 도입하기 전에 학교측과 충분한 상의를 거칠 필요가 있다. 그러나 중요한 것은 처음에는 교사가 신념을 갖고 주도적으로 이끌어갈 수 밖에 없다는 것이다. 무엇보다도 교육을 통한 작은 변화(성과)를 유도해내는 지혜가 필요하다.

교실에는 우수한 학생과 그렇지 못한 학생들이 함께 모여있다. 한가지 교육적 툴을 일률적으로 적용할 수 있나.
정해진 답이 없는 것을 교육하는 것은 어려운 일이다. 하지만 체험 위주의 학습을 진행하다 보면 학생이 스스로 느끼게 된다. 교사는 끊임 없이 자신이 준비해뒀던 것을 펼쳐 보여야 한다. 이때 중요한 것은 교사는 학생이 더 좋은 방법에 적응할 수 있도록 이끌어가는 일이다.

게다가 학생들은 성향도 모두 다르다. 로봇을 좋아하는 학생이 있는 반면 아예 관심 없는 학생들이 있지 않겠는가.
물론 자라나는 학생들은 다양하기 때문에 가르치기가 쉽지 안을 것이다. 교사는 프로그램이 끝났을 때 학생들이 특정한 목표를 향해 함께 따라갈 수 있도록 교육방법을 표준화할 필요가 있다. 단순히 평준화가 아니다. 교육을 통해 이수목표에 도달하느냐의 여부가 중요하다.

▲ 강연 중인 다나히 박사가 즉석에서 세미나 참석자를 대상으로 레고블록을 이용한 간단한 실험을 진행하고 있다.
결국은 교사의 역할이 중요하다는 뜻이 아닌가.

그렇다. 교사의 역할은 학생들의 목표의식을 어떻게 끌고 갈 것인가에 모아져 있어야 한다. 어떤 학생은 작은 도움만 주면 바로 결과물을 가져오는가 하면, 어떤 학생은 일일이 지도를 해도 쉽지 않다. 교사가 일방적으로 가르치는 것보다는 학생들이 체험을 통해 익혀나가도록, 또 스스로 찾아나가도록 해야 한다. STEAM 교육의 성패도 교사의 역량을 얼마나 키우느냐에 달려 있다 해도 과언이 아니다

STEAM은 이공계 교육 강화프로그램이라고 알고 있다. 국어, 체육, 미술 등의 과목에 로봇을 활용한다면 오히려 더 부담스럽지 않겠나. 주객이 전도되는 상황이 올 수도 있을 테고…
물론 그럴 수도 있을 것이다. 이 대목에서 꼭 로봇을 적용해야 되는가 하는 의문점은 있을 것이다. 그런 점에서 로봇을 활용한 교육은 정규과목보다는 프로젝트 학습에 보다 적합할 수 있을 것이다. 그럼에도 불구하고 로봇을 활용한 STEAM교육은 분명한 장점이 있다. 학생들이 체험에 직접 참여할 수 있다는 점, 시행착오 과정을 분명하게 겪을 수 있다는 점, 그리고 알고리듬을 이해할 수 있다는 것이다. 서현진 기자

에단 다나히 박사는…
터프츠대학 부설 CEEO(Center for Engineering Education and Outreach) 공학연구 프로그램 디렉터 겸 터프츠대학 컴퓨터학과 연구조교수로 재직 중이다. 터프츠대에서 컴퓨터과학 학사와 석사를 마치고 같은 대학에서 전기공학박사 학위를 받았다. 현재 CEEO에서 유치원생에서 초등학생을 대상으로 로봇을 활용한 STEAM 교육 연구와 각종 툴 개발에 주력하고 있다.

서현진 기자  suh@irobotnews
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