소프트웨어수업은 자신의 미래 직업을 생각해보고 그 속에서 발생할 수 있는 문제를 고민하는 것에서부터 시작한다. 발견된 문제를 해결하기 위해 아이디어를 도출하고 그 아이디어가 실현 가능하도록 디자인하고 설계하는 단계에서 컴퓨팅 사고와 코딩이 이용된다.

이렇게 만들어진 최종 결과물을 기업가정신 교육을 통해 실제 적용하고 평가 및 보완하는 과정을 반복함으로써 학생들은 21C 핵심 역량인 창의성과 문제 발견 및 문제 해결 능력을 기를 수 있다.

전체 수업과정은 아래 그림과 같이 총 4단계의 과정을 거치게 된다. 각 단계별로 수업내용을 살펴보고 요약해보고자 한다.

김명석 단원중학교 교사

여러분은 앞으로 미래사회가 어떻게 펼쳐질지 상상해 본 적 있나요? 여러분이 직장생활을 하게 되는 15년 후의 미래를 상상해 보세요. 어떤 미래가 보이나요? 미래에 어떤 모습으로 살아가길 희망하나요?

학창시절에는 미래에 꿈을 갖고 목표를 정해서 준비해 나가라는 이야기를 많이 듣게 됩니다. 하지만 선뜻 상상이 가지 않을 것입니다. 기술의 발전 속도는 이미 우리가 예측하기 어려운 지경까지 왔기 때문에 미래를 예측하는 것은 거의 불가능한 시대가 되었습니다.

네트워크로 세계가 묶이고 컴퓨터의 처리 속도가 상상을 뛰어넘을 정도로 빨라지면서 1년 전만 해도 10년 후 미래의 모습이라고 이야기했던 인공지능, 드론, 가상현실 등이 지금 등장하고 있습니다.

급변하는 시대에 섣불리 목표를 정해서 나아가기 어려운 시대가 되었습니다. 여러분이 상상했던 10년 후의 모습은 1년 후의 모습일 수도 있습니다. 이러한 빠르고 예측 불가능한 시대에 특정한 직장이나 회사를 목표로 준비하는 것은 앞으로 사라질 수 있는 직장을 위해 시간을 허비하는 것일 수도 있습니다.

하지만 예상하기 어렵고 불안한 미래를 생각하며 너무 좌절할 필요는 없습니다. 미래는 우리와 똑같은 사람들이 만드는 것입니다. 사람들이 생활 속의 불편함과 문제점을 개선하기 위한 아이디어와 기술들이 바로 미래의 모습으로 하나씩 펼쳐지고 있는 것입니다.

이제부터는 남들이 만들어 놓은 미래를 그냥 따라가기만 할 것이 아니라 우리가 먼저 문제를 발견하고 개선해나가면서 직접 미래를 만들고 이끌어 나가 봅시다.

첫 번째, 문제발견하기 단계에서 학생들은 모둠별로 하나의 직업을 선택해서 관련 산업에서 나타날 수 있는 문제점과 원인을 디자인씽킹으로 찾아 나간다. 관찰과 공감을 통한 문제를 발견하는 과정은 문제를 해결하는 과정보다 더욱 중요시되는 부분이다.

문제 정의는 목표에 도달하기 위한 방향설 정과도 같기 때문에 문제의 원인을 제대로 찾는 것이 목표에 정확히 도달할 수 있는 지름길이라는 것을 학생들에게 강조한다.

두 번째 단계는 이전 단계에서 찾은 문제를 해결하기 위해 아이디어를 도출하는 과정이다. 이때 학생들은 막연하게 아이디어를 떠올리는 것이 아니라 브레인 스토밍, 스캠퍼, 트리즈 기법과 같은 아이디어 도출에 도움을 줄 수 있는 창의적 발상 기법을 이용하여 보다 효율적으로 문제 해결을 위한 다양한 해법을 찾을 수가 있다.

그리고 찾아낸 아이디어를 남들이 이해하기 쉽도록 비쥬얼씽킹을 통해 그림으로 표현한다.

세 번째 단계는 아이디어를 실제 구현하기 위한 설계의 단계이다. 구체적인 설계를 위해 아이디어를 분해하고 분해된 각 요소별로 필요한 자료를 수집하여 비슷한 성격의 자료끼리 분류한다. 이렇게 분류된 자료를 적절히 수정하고 결합하여 최종적으로 설계에 필요한 실행요소를 선택한다.

실행요소는 추상화를 통해 코딩에 필요한 요소로 단순명료화하는데 이때 실행요소별로 일정한 패턴을 인식하여 순차적으로 실행요소를 나열하고 조건에 따라 반복하여 동작하도록 알고리즘을 설계한다.

이러한 일련의 과정은 컴퓨터가 알아들을 수 있도록 프로그래밍 언어를 이용해 표현하는 코딩을 통해 최종 시뮬레이션 프로그램을 완성한다.

이때 전문가들이 사용하는 영어로 된 텍스트를 사용하지 않더라도 일반 학생들도 누구나 쉽게 사용할 수 있는 블록형 EPL(Education Program Language) 도구인 스크래치나 엔트리를 이용하여 코딩을 할 수 있다.

이렇게 완성된 시뮬레이션 프로그램은 컴퓨터 화면 속에서만 구현되는 것이 아니라 햄스터로봇이나 비트브릭과 같은 피지컬로봇을 움직일 수도 있고 스마트폰에서 작동되는 애플리케이션 형태의 결과물도 만들어 낼 수 있다.

네 번째 마지막 단계는 기업가정신 교육과 함께 코딩을 통해 설계된 프로그램을 실제 적용해 볼 수 있는 단계이다.

다양한 분석을 통해 사람들에게 적용할 수 있는 구체적인 계획을 세우고 애플리케이션이나 아두이노 피지컬컴퓨팅, 3D 프린팅과 같이 사람들에게 적용해 볼 수 있는 결과물로 구현하여 학교 내 마켓이나 지역사회 공공시설 및 아이디어 오디션 등의 루트를 이용해 실제 사람들에게 적용하고 평가를 한다.

이때 평가 결과에 따라 보완할 사항을 찾고 수정하여 다시 적용해보는 과정을 반복함으로써 미래 사회를 이끌어 나갈 수 있는 21C 핵심 역량을 기르게 된다. 일반적으로 코딩수업이라고 하면 이해하기 힘든 컴퓨팅 언어를 사용하여 프로그램을 만드는 수업으로 생각하기 쉽다.

이러한 선입견 때문에 SW 메이킹 수업을 함께 했던 학생들도 처음에는 주저했었지만, 수업을 진행하는 동안 자신들이 생각해 낸 아이디어를 코딩을 통해 구현하고 친구들에게 소개하면서 자신감을 얻게 되었고 더 어렵고 복잡한 문제에 도전하면서 코딩에 흥미를 느끼고 창의성과 문제 해결 능력이 향상되었다.

기술의 발달로 급변하는 미래를 시험공부하며 무턱대고 기다리는 수동적인 자세에서 자신들이 주도적으로 문제를 발견하고 해결하는 능동적인 자세로 변화되는 학생들을 통해 우리나 라의 희망을 볼 수 있었다.