"고등학교서 '머신러닝' 가르칠 정도로 선생님도, 학생도 성장"

"고등학교서 '머신러닝' 가르칠 정도로 선생님도, 학생도 성장"

김정현 기자 입력 2020.12.16. 07:01 댓글 124개

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[AI·SW 강국 '교육디딤돌'부터③]대구한실초 전용욱 교사·북삼고 임진숙 교사
블록형 프로그래밍 언어·언플러그드 활동으로 이해·효과 높여야

[편집자주]AI와 SW 분야는 '국가 주권'에 영향을 줄 정도로 중대한 분야다. 특히 글로벌 경제가 정보통신기술(ICT) 기반 4차산업혁명으로 빠르게 변모하는 시점에서 자칫 AI와 SW 분야 경쟁력을 키울 시기를 놓쳤다가는 국가 경쟁력 자체가 크게 퇴보할 수 있다는 것이 기업인, 전문가들의 공통된 지적이다. 하지만 한국의 AI 수준은 정부 자체조사 결과 주요 국가중 '하위권'을 맴돈다. 특히 '인력'부분이 낙제점이다. 이에 정부는 단기간 내 전문인력 확보를 위한 목표를 세우고 집중 투자를 하는 한편 AI와 SW 분야 '기초교육'을 위한 '백년지대계'(百年之大計)를 수립했다. 아직 교육시간 확충, 전문교사 확보 등 갈 길이 멀지만 묵묵히 나간다는 계획이다.

2020년 SW교육 으뜸교원 연수에 참여한 교사들의 인공지능 교육에 대한 고민과 현안문제(임진숙 교사 제공) © 뉴스1

(서울=뉴스1) 김정현 기자 = 소프트웨어(SW)와 인공지능(AI) 기초교육은 초·중·고등학교 교육 현장에서도 화두다. 배우는 학생들뿐 아니라 가르치는 교사들 역시 지금껏 낯설었던 AI와 SW를 아이들에게 가르쳐주기 위해 교육현장에서 '고군분투' 중이다.

그러나 현재 국내 교육현장에는 이를 전임으로 맡는 교사 인력은 거의 없는 실정이다. 학교당 AI·SW 교육을 전임으로 맡는 교사 비율은 Δ 초등학교학교당 0명 ) Δ중학교(학교당 0.4명) Δ고등학교(학교당 0.6명)에 불과하다.

한국과학창의재단은 이런 상황에서 AI·SW 교육을 담당하는 교사들의 역량 강화를 위해 지난 5월 과학기술정보통신부와 '2020년 AI 교육 교사연구회 착수 워크숍'을 열거나 지난 11월 교육부와 함께 'SW교육페스티벌 랜선클래스'를 여는 등 다양한 시도를 하고 있다.

또 12월에는 온라인 교원 연수 우수 사례를 모아 사례집도 발간할 예정이다. 이 중 '블록형 프로그래밍 언어를 비대면으로 수행하는 아이디어'를 제공한 대구한실초 전용욱 교사와 '언플로그드 활동, AI 실습, 프로젝트 수업 등 실천적인 AI교육방법을 제시한 북삼고등학교 임진숙 교사를 소개한다.

SW교육페스티벌에서 인공지능 교육 교사연구회 수업 사례를 소개하는 대구 한실초 전용욱 교사 (사이언스 프렌즈 유튜브 갈무리) © 뉴스1

◇"출판사 엔트리 교육 프로그램 활용·온라인 협력 도구 활성화 중요"

그동안 전국 단위 초등 SW교육 핵심교원 연수는 지난 2년간 대면 연수로 진행돼 왔다. 그러나 올들어 창궐한 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 인해 비대면 연수로 전환됐다.

블록형 프로그래밍 언어를 비대면으로 수행하는 아이디어를 제공한 전용욱 교사는 "처음으로 진행하는 비대면 SW교육 전국단위 연수인지라 준비도 많이 필요했고 우여곡절을 겪은 끝에 3개 기수 연수를 무사히 마칠 수 있었다"고 말했다.

연수에 사용되는 '블록형 프로그래밍 언어'는 명령어가 블록 형태로 되어있어 처음 접하는 학생들이 쉽게 접근할 수 있도록 만들어진 교육용 프로그래밍 언어다. 초등학교 현장에서는 '엔트리'와 '스크래치'를 가장 많이 사용하고 있다.

전 교사는 Δ연수를 받는 교사의 교육과정 성취기준 확인 Δ엔트리 교과서 학습하기 활용 Δ소통 방법 마련 세 가지를 비대면 연수의 핵심으로 꼽았다.

특히 6개의 출판사에서 제시한 프로그래밍 수업 내용을 혼자서 스스로 따라 해 볼 수 있도록 만들어 놓은 '엔트리 교과서 학습하기'를 학생보다 교사들이 먼저 체험해보기를 권유했다.

전용욱 교사는 '엔트리 교과서 학습하기'를 학생보다 교사들이 먼저 체험해보기를 권유했다. (전용욱 교사 제공) © 뉴스1

전 교사는 "과학 실험을 하기 전에 제대로 되는지 확인실험을 실시하듯, 이 프로그래밍 과정이 학생들에게 의미가 있는지 확인해보는 과정"이라며 "강사의 도움이 최소화된 상태에서 프로그래밍 실습이 가능하기 때문에, 엔트리 교과서 학습하기 실습을 먼저 하면 연수효과도 높일 수 있을 것"이라고 밝혔다.

또 대면 연수같은 피드백을 위해 줌(ZOOM), 에드위드(edwith) 등을 기본 플랫폼으로, 상호작용을 위해 '구글 문서도구'나 '멘티미터'를 온라인 협력 도구로 활용해야 할 것을 추천했다.

전 교사는 "SW연수에서 연수생 선생님들이 가장 힘들어하셨던 분야가 바로 프로그래밍 분야"라며 "처음에는 간단한 프로그램 제작을 하며 신기해하던 선생님들도 점차 지치는 경우가 많은데, 연수를 비대면으로 수행해야하는 상황까지 겹치며 어떻게 해야 효과적으로 진행할지에 대해 고민이 많았다"고 설명했다.

하지만 "전체 단위의 피드백을 진행하고 연수 교사들간 궁금한 점을 편안하게 질문하도록해 연수생들과 상호작용할 수 있는 다양한 방법을 활용한다면, 비대면에서의 블록 프로그래밍 연수는 연수생들이 즐길 수 있는 또 하나의 연수 방법이 될 수 있을 것"이라고 강조했다.

'의사결정트리를 이용한 분류, 이미지 인식, 강화학습, 뿌리를 찾아서'라는 활동을 중심으로 진행된 비대면 AI 언플러그드 연수 장면(임진숙 교사 제공) © 뉴스1

◇"언플러그드로 먼저 배운 이후, 교사들도 밑바닥부터 원리 배워야"

북삼고등학교의 임진숙 교사는 AI 교육을 쉽게 하기 위해 다양한 교육용 도구와 교수학습 방법을 활용할 것을 추천했다.

임 교사는 Δ티처블 머신(Teachable Machine), 머신러닝 포키즈(Machine Learning for Kids) 등을 활용한 인공지능 체험 Δ언플러그드 활동을 통한 인공지능 원리 이해 Δ엔트리나 스크래치, 오렌지3 등 교육용 도구를 활용하는 인공지능 교육에 대해 "조금만 배우면 쉽게 가르칠 수 있다"고 강조했다.

실제로 올해 초 AI 공부를 시작할 때는 "책을 읽어도 무슨 말을 하는지 알 수 없었다"던 임 교사는 지난 11월 SW교육페스티벌에서 아이리스 데이터세트와 오렌지3을 이용한 '오렌지3을 이용한 머신러닝' 온라인 공개 수업을 진행할 정도로 성장했다.

SW교육페스티벌에서 북삼고등학교의 임진숙 교사가 공유한 인공지능탐구 수업영상(한국과학창의재단 제공) © 뉴스1

임 교사는 먼저 컴퓨터를 사용하지 않고 보드게임이나 역할극 등을 이용하여 인공지능의 원리를 이해하는 '언플러그드' 활동을 추천하며 "쉽게 인공지능의 동작 원리를 배울 수 있다"고 설명했다.

지난 9월 '코로나를 이기는 비대면 인공지능 언플러그드 연수'를 진행했던 임 교사는 당시 통상 대면으로 진행하는 것이 효율이 높은 언플러그드 연수를 비대면으로 진행하기 위해 Δ언플러그드 수업 진행 시연 Δ독일 AI 언플러그드 사이트 게임 진행 등을 활용했다.

또 임교사는 비대면 연수에서도 현장 교사들의 가장 큰 고민인 '수업에서 어떻게 가르칠 수 있는가'를 위해 교원 연수 과정에 "비대면 연수라 실시하기 부담스럽더라도 실제 인공지능의 학습 원리를 알아보는 활동, 인공지능 수업 설계 과정이 반드시 포함되어야 한다"고 강조했다.

마지막으로 연수를 받는 교사들에게도 "언플러그드 교육이나 AI 체험을 통한 원리를 이해 뒤에는 밑바닥부터 원리를 배우려는 노력을 해야한다"며 "학습률, 손실함수, 기계학습 모델이 무엇인지 등을 질문하는 학생들에게 답해주기 위해서는 학생들에게 가르치는 것 이상으로 많은 공부를 해야한다"고 조언했다.

Kris@news1.kr