유아 코딩 교육이 어린 나이일수록 꼭 필요한 이유와 중요성에 대해 궁금하신가요?
이 글을 통해 유아와 아동을 위한 코딩 교육의 이유를 이해할 수 있습니다.
지금부터 우리 아이들을 위한 코딩 교육의 필요성 5가지 살펴 보겠습니다.
목차
코딩교육 열풍
우리나라 코딩 교육의 흐름을 살펴보면, 교육부는 2015년 9월에 SW 교육을 강화하는 내용을 포함한 교육과정을 발표했습니다. 이후 2018년부터 초등학교, 중학교, 고등학교의 교육과정에 단계적으로 적용되었습니다. 초등학교에서는 2019년부터 5학년과 6학년 교과목에 SW 교육이 17시간 이상 포함되었습니다.
현재 우리나라에서는 2019년부터 SW 교육을 의무화하는 방안을 발표했습니다. 이에 따라 초·중등 학생을 대상으로 하는 기관들뿐만 아니라 일부 유치원에서도 선도적으로 SW 선행 학습을 시행하고 있습니다. 일부 유아 교육 기관에서는 코딩 캠프와 코딩 유치원 조기 교육의 열풍이 불고 있습니다.
물론 세계의 교육 트렌드와 변화의 속도에 맞추어 나가는 시점에서 이를 대비하기 위해 코딩 교육의 필요성에 대해 누구나 말할 수 있습니다. 또한, SW 교육은 창의적인 문제 해결 능력, 논리적 사고력, 협력과 팀워크 등 다양한 장점을 제공하여 학생들의 미래 직업 기회를 넓히는 데 도움이 됩니다. 그러나 이를 실제로 경험하는 부모들과 현장 교사들에게는 여전히 이해하기 어려운 점이 있습니다.
코딩을 알고 있는 직업군의 사람이라면 아이들에게 코딩을 가르치는 것이 맞을까 하는 궁금증이 듭니다. 업무로 진행하는 코딩과 아이들이 진행하는 코딩 간의 차이점을 모르기 때문에, 고되고 어려운 직업군인 코더를 어린 아이들에게 가르칠 필요가 있을까요? 코딩을 하는 IT 전공자들은 밤을 새워가며 작업을 하고, 업무적 스트레스와 항상 배워야 하는 직업군이기 때문에 학업적 스트레스도 적지 않습니다.
하지만 아이들과 함께하는 코딩은 단순히 코드를 짜는 것뿐만 아니라, 논리적 언어 구조를 통해 문제를 해결하는 과정을 배우는 것입니다. 이를 컴퓨팅 사고력(Computational Thinking)이라고 합니다.
부모가 먼저 코딩을 경험하라
많은 말로 설명하기보다는 부모와 교사들이 먼저 코딩을 경험해보기를 추천합니다. 코딩 사고력을 기초로 실행되는 무수한 앱들이 존재합니다. Hour of Code와 핀란드의 앵그리 버드 게임을 만든 게임 회사 로비오는 아이들을 위한 SW 교육과 재미있는 학습을 제공합니다. 이러한 코딩 사례를 직접 경험해 보면 코딩 교육이 어떤 것인지 조금이나마 이해할 수 있습니다.
문제는 아이들에게 코딩을 가르치기 위해 모니터 또는 디지털 기기를 활용해야 한다는 점입니다. 유아와 아동 중에는 말을 잘 하지 못하는 아이들도 있어, 이런 아이들에게 이와 같은 형태의 교육을 가르치는 것이 적절한지 고민하는 분들도 많이 있습니다. 향후 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법에 대해 이후의 포스팅에서 논의할 예정입니다.
코딩이 아닌 컴퓨팅 사고력 교육을 시작해야 하는 이유
1.추상적 개념을 구체화
코딩 교육 혹은 컴퓨팅 사고력 교육은 알고리즘을 기초로 작성합니다. 즉, 학생들은 대상을 구체적으로 생각하고 단계에 따라 진행합니다. 이는 모든 학습과정과 연관이 됩니다.
예를 들어 순서 맞추기 게임이 있습니다. 하루동안 일어난 일련의 과정을 순서대로 배열하는 활동입니다. 아침 준비를 하는 과정을 카드로 만들어 보고 순서대로 나열해 보는 것입니다.
하루 알고리즘
이불 정리 -> 양치질 -> 옷 입기 순서로 아이들은 배치할 것입니다. 이러한 순서를 나열하는 방식은 단순하게 보여도 절차와 과정에 맞는 순차적 사고력을 키울 수 있는 방법입니다. 아이들은 첫 번째 단계를 실행하고 다음 단계를 순서대로 실행합니다. 이러한 순차적인 과정을 따르면서 알고리즘적 사고를 배울 수 있습니다.
추상적인 개념들을 다룰 때 순서를 차례대로 만드는 과정에서 어려움이있을수 있습니다. 이 과정을 따르면 아이들의 머릿속 아이디어들을 차례대로 구체화시킬 수 있습니다. 생각은 눈에 보이지 않지만 추상적인 대상을 더 잘 이해하고 이를 시각화함으로서 선명하게 아이들은 이해할 수 있습니다. 알고리즘은 이를 강화시키며 단계적으로 사고를 강화하도록 돕습니다.
대소 비교 알고리즘
어린이들에게 숫자 정렬을 가르치는 알고리즘은 작은 숫자부터 큰 숫자로 나열하는 것입니다. 4, 2, 3, 1이라는 숫자들이 주어졌을 때, 각각을 비교하여 작은 수는 앞쪽으로, 큰 수는 뒤쪽으로 배치함으로서 숫자의 크기 비교와 동시에 정렬이 가능합니다.
이를 유아 코딩 로봇 비봇으로 활동을 연계해 보도록 하겠습니다. 숫자 카드를 가로로 놓고 대소를 비교 한것 처럼 숫자 카드를 세로로 놓고 쌓이는 순서를 만들어 볼 수 있습니다.
비봇 작동 알고리즘
유아와 아이들과 컴퓨팅 사고력 교육을 시작할때 아이들에게 디지털 기기와의 접촉을 하지 않도록 하는 것이 중요합니다. 스크린은 아이들의 호기심을 빼았습니다. 영국의 비봇은 만3세부터 사용하는 교육용 로봇입니다. 로봇이 갖고 있는 단순하고 직관적인 부분이 아이들의 활동에 도움을 줍니다. 우선 순자경주 매트를 두고 아이들과 함께 알고리즘 탐구 활동을 하기 위해서 출발지점에서 도착할 장소를 알려줍니다. 예를 들어 바나나를 도착지점으로 합니다. 시작점에서 출발하여 앞쪽으로 3칸지점에 바나나가 놓여 있습니다.
로봇을 어떻게 작동하면 바나나 3개가 있는 지점에 갈수 있을까요? 로봇의 방향언어 버튼을 누르면 가능합니다. 아이들에게 3칸이라는 자리에 가도록 유도하기 위해서 앞으로 버튼도 3번 입력을 해야 합니다. 로봇은 3번 입력한 만큼 연속해서 작동하되 앞으로 1칸을 3회 이상 반복하여 목표지점에 도달하게 됩니다. 이와같이 순서에 따른 움직임을 로봇을 통해서 구체화 하는 과정을 합니다.
아이들에게 굳이 알고리즘을 설명할 필요는 없습니다. 아무렇게 막 누르면 안되는 것과 규칙에 따라서 움직여야 한다는 약속을 통하여 알고리즘이라는 것이 무엇인지 이해할 수 있습니다.
4와 2 중 큰 수는 4이므로 왼쪽에 2로 놓고 오른쪽에 4를 놓습니다. 이제는 3이라는 숫자와 4를 비교합니다. 3은 4보다 작기에 왼쪽에 놓이게 됩니다. 그곳에서 2와 크기 비교를 합니다. 3은 2보다 크기에 바른 곳에 배치한 것입니다. 마찬가지로 1과 4, 3, 2 순서대로 대소를 비교하면 결국에는 1, 2, 3, 4라는 숫자의 배치가 자연스럽게 만들어집니다. 이 과정에서 사용한 알고리즘은 숫자 전체를 놓고 비교하는 것이 아니라 2개의 숫자를 단계적으로 순차적으로 비교하면서 전체적인 순서를 만드는 과정을 볼 수 있습니다.
아이들에게 추상적인 수를 다룰 때 갖추어야 하는 대소 비교를 익히게 되면 이후에 다양한 숫자들에게 이를 적용할 수 있습니다. 추상적인 대상을 구체적으로 만드는 과정을 알고리즘으로 익히게 된다는 것은 아이 스스로가 자신의 생각을 관찰하는 능력이 길러진다는 것입니다.
책을 읽을 때와 읽은 내용을 말하는 것은 다른 문제입니다. 상당수의 아이들은 책을 읽고 글을 통해 정보를 탐색하는 것에 대해서 어느 정도 익숙하지만 이를 말하거나 글쓰기 등 표현을 할 때는 두렵고 어려워합니다. 즉, 많은 것을 말해야 하는데 순서대로 이를 표현하지 못하는 경우가 많습니다. 알고리즘 사고는 이러한 아이들의 어려움을 해결해 줄 뿐만 아니라 생각의 정리와 실제 행동으로 옮길 수 있도록 합니다.
2.창의 사고력과 표현력 증진
코딩 교육과 컴퓨팅 사고력은 문제 해결을 기반으로 진행됩니다. 아이들에게 미션이 주어지고 이를 해결하기 위한 과정을 아이들은 탐구합니다. 문제를 파악하고 그에 대한 답을 찾기 위해 창의적인 사고를 발휘하게 됩니다. 문제를 해결하기 위해서는 아이디어가 필요합니다. 중요한 것은 컴퓨팅 사고력 교육은 혼자하는 것이 아닌 다양한 협력과 소통을 중심으로 진행된다는 점입니다. 나의 생각이 맞을 수도 있지만 다른 친구들의 아이디어도 새로운 전략이 될 수 있습니다. 가능한 많이 말하고 토론하여 새로운 답을 찾는 과정은 너무나 중요합니다. 이 과정에서 아이들은 각각의 아이디어를 생각하고 실험하는 능력을 기를 수 있습니다.
사고력의 시작 말하기
예를 들어 미로 찾기를 생각해보겠습니다. 꿀벌 로봇 비봇을 숫자 경주 매트에 놓고 출발해서 3이라는 숫자를 찾아가는 것입니다. 대부분의 경우는 앞으로 버튼을 3번 누릅니다. 앞으로 버튼을 3번 누르면 로봇은 3칸을 직진하게 되어 목표 지점에 도착할 수 있습니다. 이 상황을 이야기로 만들어보고 발표해보도록 해보겠습니다. 아이는 로봇이 출발해서 3개 있는 수박을 먹으러 갔어요라고 할 수 있습니다.
다양한 알고리즘과 유창성
다른 친구에게 미션을 주고 로봇을 움직이게 합니다. 이 친구는 비봇에게 명령어를 입력하는데 오른쪽 버튼을 2번 누르고 뒤로 버튼을 3번 누릅니다. 옆의 친구들은 말합니다. 이거 아닌 거 같은데 잘못했어라고 말하는 것입니다. 로봇에게 입력한 명령어를 누르면 로봇은 제자리를 돌아 뒤로 가서 3이라는 곳에 도착하게 됩니다. 결과적으로 두 아이 모두 3이라는 곳으로 가는 것이지만 다른 명령어를 입력하여 도착하게 되었습니다. 두 번째 아이의 스토리텔링은 로봇이 수박을 먹을 마음에 기뻐서 자리에서 돌고 춤추며 간다고 했습니다. 이 아이의 과정도 맞습니다.
실수에 대한 긍적적 피드백
즉, 표현하는 방식이 다른 것입니다. 이 과정에서 실수로 잘못된 곳으로 가는 친구들도 있습니다. 이럴 때 아이들에게 충분히 격려해주고 바른 방향으로 나아갈 수 있도록 여러 번 기회를 주고 실험하도록 합니다. 잘못된 상황에서도 충분히 허용함으로서 아이는 실패에 대한 두려움으로부터 자유롭게 될 것입니다. 창의력은 실수를 통해 만들어지기 때문에 다양한 방법을 도출할 수 있고 다른 아이들에게도 좋은 영향을 받게 됩니다.
3.컴퓨팅 사고력 증진과 융합인재
컴퓨팅 사고력은 문제를 해결하기 위한 절차적 알고리즘입니다. 실생활의 문제들에도 적용이 가능하며 교과목에도 적용이 가능합니다. 컴퓨팅 사고력은 보통 4단계를 거칩니다: 분해, 추상화, 패턴 인식, 알고리즘입니다. 예를 들어, “방 안의 모든 장난감을 적절한 위치에 정리하기”라는 문제를 아이들에게 제시해 볼 수 있습니다.
컴퓨팅 사고력 절차
항목 | 분해 Decomposition | 추상화 Abstraction | 패턴 인식 Pattern Recognition | 알고리즘 Algorithm Design |
개념 | 문제를 작은 부분으로 나누는 과정 | 문제의 본질적인 부분에 집중하는 과정 | 문제에서 반복되는 패턴을 찾는 과정 | 문제를 해결하기 위한 단계적인 절차를 설계하는 과정 |
예시 | -장난감 종류별로 분류 -장난감을 어디에 두어야 하는지 결정 -장난감을 물리적으로 이동 | -장난감의 종류에 따라 어디에 둘 것인지를 결정하기 -세부적인 특징보다는 장난감의 종류로 구분하기 | -같은 종류의 장난감은 같은 곳에 두기 | -장난감을 종류별로 분류 -각 종류의 장난감을 그에 맞는 위치에 두도록 절차를 계획 |
컴퓨팅 사고력은 이러한 단계적인 과정을 통해 문제해결 과정을 쉽게 접근할 수 있도록 도와줍니다.
컴퓨팅 사고력과 문제 해결
한 공모전에서 수상 사례입니다. 운동을 하다 무릎을 다쳐서 움직이지 못한 형이 불편할 것 같아서 동생이 만든 발명품이 있습니다. 발명품의 이름은 “녹녹맨(knock knock Man)” 입니다. 이 발명품은 방문자를 확인하고 답을 할 수 있도록 하는 장치 입니다. 사람이 초인종을 누르고 해당 이미지를 전송하고 이를 확인하고 대화를 할 수 있도록 하여서 문을 열도록 할 수 있어서 몸을 움직이지 않고도 앉은 자리에서 밖에 누가 있는지 여부를 확인할 수 있습니다. 이와같이 실생활의 문제를 해결하는 방법으로 절차적 사고를 활용하였습니다. 이를 앱으로 만든다면 생활속 아이템으로 활용이 가능합니다.
4.미래를 살기 위한 도구 습득
21세기를 살아가는 다음 세대의 아이들은 지금의 환경과는 다른 기술 시대에서 살게 될 것입니다. 국어, 영어, 수학, 과학도 중요한 과목이지만 미래 사회에서는 코딩과 인공지능에 대한 이해 없이는 살기가 어려워질 수 있습니다. 모든 채팅 앱에서는 실시간 번역으로 즉각적인 소통이 가능해지고 있습니다. 뿐만 아니라 더 넓은 세상의 아이들과 만날 수 있게 되며 협력할 수 있는 기회가 주어지고 있습니다. 또한 전문적인 역량이 부족해도 Chat GPT를 통해 업무의 상당수를 위임해서 관리하는 시대에 다가가고 있습니다. 검색 기능이 강화되고 있으며 모든 문서들을 실시간으로 요약해주고 있을 뿐만 아니라 프롬프트를 통해 명령어를 입력하여 더 쉽게 코딩의 세계에 접근할 수 있습니다. 이제 코딩과 컴퓨팅 사고력에 많이 노출된 학생들에게는 더 쉽게 문제를 해결할 수 있는 새로운 도구들이 제공되고 있습니다.
미국의 노동 통계청의 자료에 따르면 2016년 기준으로 미국 내 평균 연봉은 5천 400만원이었는데 반면 컴퓨팅 관련 직종의 연봉은 9천 600만원이었습니다. 다른 직종보다 상대적으로 빠르게 성장하고 있으며 향후 큰 상승 폭도 예측되고 있습니다. 상대적으로 관련 직종 종사자의 숫자는 생각보다 적은데 이는 유치원부터 고등학교까지 컴퓨터 과학을 가르치지 않은 결과이며 아이들에게 일찍 이러한 노출을 하지 않았기 때문이라는 연구자료도 있습니다.
즉, 관련 적성과 상관없이 모두가 코딩 직종을 선택하는 것은 아니지만 어린 시절부터 이러한 접촉과 경험은 향후 아이들의 선택권을 넓혀줄 수 있도록 도와 주어야 합니다. 미래 사회에서는 창의력이 요구되는 영역을 제외하는 단순 반복 작업에 상당수의 인공지능에 의해 사람의 역할이 대체될 것이기 때문입니다.
코딩은 디지털 시대에 필수적인 문해력입니다. 프로그래밍 언어는 사회와 경제의 거의 모든 측면에 영향을 미치고 있으며, 디지털 기술은 우리 주변의 모든 것을 변화시키고 있습니다. 코딩 교육을 통해 학생들은 디지털 환경에서 정보를 이해하고 활용하는 능력을 갖출 수 있습니다.
5.협력과 팀워크
코딩은 종종 팀으로 협업하여 프로젝트를 진행하는 과정을 포함합니다. 코딩 교육은 학생들에게 효과적인 협업과 커뮤니케이션 능력을 배우고 실습할 기회를 제공합니다. 팀원들과 아이디어를 공유하고 코드를 협력하여 작성함으로써 학생들은 협업과 커뮤니케이션의 중요성을 깨닫게 됩니다.
팀으로 협업하여 프로젝트를 진행하는 것은 코딩에서 매우 중요한 요소입니다. 실제적으로 코딩을 진행할 경우 프로젝트는 여러 개의 모듈로 나뉘어지고, 각 모듈은 다른 팀원들이 담당합니다. 이렇게 분업된 작업은 효율적인 진행을 위해서는 팀원들 간의 협력과 소통이 필수적입니다.
코딩 교육은 아이들에게 이러한 협업과 소통하는 능력을 배우고 실습할 기회를 제공합니다. 예를 들어, 학생들은 프로젝트를 수행하면서 팀원들과 아이디어를 공유하고 의견을 조율해야 합니다. 이렇게 함으로써 다양한 관점과 아이디어를 수용하면서 더욱 창의적인 결과물을 만들어 낼 수 있습니다.
또한, 학생들은 코드 작성에 있어서도 팀원들과 협력해야 합니다. 여러 사람이 동시에 작성하는 코드는 버그를 최소화하고 품질을 높일 수 있습니다. 또한, 다른 사람의 코드를 이해하고 수정하는 경험은 실제 수업에서도 매우 유용합니다.
결론적으로, 코딩 교육을 통해 학생들은 협력과 팀워크를 배우고 실습할 수 있습니다. 이는 코딩 능력뿐만 아니라 학생들의 미래 진로에도 큰 도움이 될 것입니다.
요약 마무리
우리나라의 코딩교육은 2015년 부터 교육부의 SW 교육 강화 이후 2018년부터 단계적으로 도입되었습니다. 유아로부터 코딩교육이 시행되고 있으며 이는 창의적 문제해결능력, 논리적 사고, 협력 등을 기르는 데 도움을 줍니다.
컴퓨팅 사고력 교육의 필요성을 살펴보면 첫째, 추상적인 개념을 구체화할수 있습니다. 알고리즘을 통해 문제를 단계적으로 해결하는 방법을 배우며, 순차적 사고력을 기릅니다. 둘째 창의사고력의 표현력 증진입니다. 문제해결 과정에서 다양한 아이디어를 탐구하고 소통하며 창의력을 발휘할 수 있습니다. 셋째, 컴퓨팅 사고력의 증진입니다. 문제를 분해하고 추상화하며 패턴을 인식하고 알고리즘을 설계하는 능력을 길러집니다. 넷째, 미래를 위한 도구의 습득입니다. 디지털 시대에 코딩은 필수적인 문해력으로, 기술적 이해가 중요해지고 있습니다. 다섯째, 협력과 팀워크 입니다. 팀프로젝트를 통해 협업 능력과 커뮤니케이션 능력을 배울 수 있습니다.
코딩교육, 즉 컴퓨팅 사고력 교육은 학생들에게 다양한 기술과 사고 방식을 제공하여 미래 사회에서의 직업 선택과 문제해결 능력을 넓히는데 기여합니다.