SW교육으로 만들어가는 미래학교
(학교관리자를 위한)
- 글로벌 트렌드와 SW교육 -
국가별 SW교육 현황
해외 SW교육과 성공 사례
1 국가별 SW교육 현황
1. 세계 주요국의 SW교육 현황
세계 주요국들은 디지털 시대의 국가 경쟁력 강화를 위해 SW교육을 도입하고 있습니다.
SW교육 도입 현황을 국가별로 살펴보겠습니다.
1) 영국
영국은 제 1차 산업혁명의 발상지로 세계 변화 흐름을 주도해온 국가입니다. 오늘날 새로 운 4차 산업혁명을 맞은 오늘날, 영국은 2014년을 ‘코드의 해’로 선포하면서 코딩 교육을 정 규 교육과정으로 편성하였습니다. 이처럼 초등학교 연령의 학생들에게 SW교육을 도입한 것 은 G20 국가 중 가장 최초의 일입니다.
영국은 Computing이라는 교과목으로 만 5세부터 16세 학생을 대상으로 정규 교육과정을 운영하고 있으며, Key Stage 1과정부터 4과정까지 컴퓨팅에 대한 교육 가이드 라인을 제공 하고 있습니다.
또한 영국은 SW교사 확보를 위해 2014년 기준으로 320,000명의 초ㆍ중등 교사들의 재교육 을 실시하여 SW교육의 내실화를 도모하였습니다. 가장 대표적인 컴퓨터 과학 전문 단체인 BCS(British Computer Society)를 통해 전문적 컴퓨팅 교육을 담당할 수 있는 교사를 양성하 는 ‘마스터 티처’ 제도를 운영 지원하고 있습니다.
영국의 많은 교육 단체들은 MS, BBC 등의 민간의 후원을 받아 양질의 코딩 교육 프로그램 을 시행하고 있습니다. BBC와 MS가 공동으로 개발한 마이크로비트(Micro:bit)는 11세 이상 모든 영국 학생들에게 1개씩 무상으로 제공되고 있습니다. 마이크로비트는 작고 가볍지만 다양한 기능을 보유한 마이크로컨트롤러로 학생들이 쉽게 피지컬 컴퓨팅을 접할 수 있게 해 주는 도구입니다. 또한, 코드클럽(Code Club)이라는 방과후 교육 프로그램 개설을 통해 9세 에서 11세까지의 어린이가 참여할 수 있도록 하고 있습니다.
영국은 올해(2019년) 50파운드 지폐에 들어갈 위인으로 ‘앨런 튜링’을 선정하였습니다. 영국 영란 은행의 마크 카니 총재는 앨런 튜링을 선정한 까닭을 다음과 같이 설명하였습니다.
“앨런 튜링은 우리의 현재 삶에 엄청난 영향을 미친 업적을 남긴 뛰어난 수학자였다.
컴퓨터 과학과 AI의 아버지이며 전쟁 영웅인 앨런 튜링의 기여는 광범위하고 혁신적이었 다. 튜링은 거인이며, 지금 정말 많은 이들이 그의 어깨 위에 서 있다”
영국이 이처럼 자국의 신권에 들어갈 인물을 컴퓨터 과학과 SW분야의 선구자인 앨런 튜링 으로 선정한 것은 의미 심장합니다. 이것은 영국이 이룩한 컴퓨터 과학과 수학의 성취를 보
2) 미국
미국은 민간 주도 하에 SW교육이 활발히 이루어지고 있다는 특징이 있습니다. 미국은 컴 퓨터 과학 교사 협회(Computer Science Teachers Association)의 주도하에 ‘K-12 컴퓨터 과 학 표준’을 토대로 학생들에게 컴퓨터 과학을 가르치고 있습니다.
K-12 컴퓨터 과학 표준에서 학습 단계를 살펴보면,
1단계(유치원부터 6학년까지)는 ‘컴퓨터 과학과 나’라는 주제로 컴퓨팅 사고력의 기본 개념 을 다룹니다.
2단계(6학년부터 9학년까지)는 ‘컴퓨터 과학과 커뮤니티’를 주제로 문제해결 도구로서 컴퓨 팅 사고력을 활용합니다.
3단계(9학년부터 12학년까지)는 공통교육과정, 심화교육과정, 직업교육과정으로 나뉘며, 주로 실생활 문제의 탐구와 개선에 컴퓨팅 사고력의 적용을 초점으로 하고 있습니다.
미국은 2016년에 ‘모두를 위한 컴퓨터 과학 정책Computer Science for All Initiative)’을 발 표하였습니다. 이 정책은 유치원에서 고등학교에 이르기까지 모든 학생들에 대한 컴퓨터 과 학 교육을 시행하는 것입니다.
이 정책의 주요 내용은 다음과 같습니다.
➀ 유치원에서 고등학교에 이르는 과정(K-12)에 컴퓨터 과학 교육과정 추진을 위해 주 정부에 40억 달러, 교육구에 1억 달러 지원함
➁ 국립과학재단(NSF)과 전국 지역사회 서비스 협회(CNCS)를 통해 컴퓨터 과학 관련 지원금 1억 3500만 달러를 제공
➂ 컴퓨터 과학 교사 10,000명을 양성하는 국립과학재단(NSF)의 CS10K 프로그램을 확 대해 교육과정을 개선함
➃ 주지사, 시장, 교육감 등 주요 인사나 기업 CEO, 재단 등의 프로그램 참여 독려
이 정책에서 알 수 있듯이, 미국은 컴퓨터 과학을 학생들이 가장 필수적으로 익혀야 하는 기술 중 하나로 인식하고 있으며, 특히, 컴퓨터 과학 소양에 대한 지역, 사회, 계층적 차이를 해소하기 위해 노력한다는 것을 알 수 있습니다. 이에 오바마 대통령은 백악관에서 ‘모두를 위한 컴퓨터 과학 정책’에 대해 다음과 같이 말한 바 있습니다.
▪ 우리는 모든 학생이 미래에 좋은 직업을 가질 수 있도록 도와줘야 합니다.
▪ 새로운 경제에서 컴퓨터 과학(CS)은 선택의 문제가 아닙니다. 아동 교육에 필요한 3Rs(읽기, 쓰기, 셈하기)와 더불어 기본적으로 갖추어야 할 능력입니다.
▪ 학부모의 10명 중 9명은 자녀가 컴퓨터 과학을 배우기 원합니다.
▪ 새로운 경제에서 어떻게 하면 모든 사람에게 성공할 수 있는 기회를 공평하게 제공 할 수 있을까요?
▪ 이제 모든 학생이 컴퓨터 과학을 배울 수 있는 기회를 주려고 합니다. 특히 여학생 과 소수 계층입니다. 이것이 모두를 위한 컴퓨터 과학입니다.
오바마 대통령이 언급한 바와 같이 미국은 컴퓨터 과학을 형평성의 문제로 보고 있습니다.
모든 계층에게 공평한 기회를 제공해야 한다는 관점으로 SW교육을 바라보고 있는 것입니 다. 또한, 컴퓨터 과학을 3Rs(읽기, 쓰기, 셈하기)와 대등할 정도로 중요한 소양으로 보고 있 다는 점을 알 수 있습니다. 이처럼 미국은 새로운 시대를 대비하고 나아가 모든 학생을 위 한 교육으로 SW를 강조하고 있음을 알 수 있습니다.
최근 미국은 인공지능에 대한 5가지 빅 아이디어를 바탕으로 인공지능 교육에 대한 논의가 진행 중입니다.
➀ 컴퓨터는 센서로 세상은 인식한다.
② 에이전트는 세상에 대한 표현을 만들고 이를 추론에 사용한다.
➂ 컴퓨터는 데이터를 통해 학습한다.
➃ 지능형 에이전트가 인간과 자연스럽게 상호작용하기 위해서는 많은 종류의 지식이 필요하다.
➄ 인공지능은 긍정적이고 부정적인 방식으로 사회에 영향을 미칠 수 있다.
3) 프랑스
프랑스 정부에서는 2015년 “The French Digital Plan For Education”을 발표하여 모든 학생 들에게 SW교육을 제공하겠다는 방침을 세웠습니다. 학생의 디지털 학습 역량 신장과 책임 감 시민 양성을 위해 초등학교는 물론 중학교 과정까지 SW교육을 확산시킨다는 계획입니 다.
프랑스의 교육과정을 살펴보면,
초등학교 저학년(7-9세)의 경우 수학과 연계하여 컴퓨터 프로그래밍을 체험할 수 있는 기회 를 갖는 것에 초점을 두고 있습니다.
초등학교 고학년(9-12세)의 경우 실제적인 프로그래밍의 기초를 경험할 수 있도록 제시하여 기본 기능을 익힐 수 있는 기회를 제공하고 있습니다.
고 있습니다.
고등학교 단계(15-18세)의 경우에는 ‘컴퓨팅과 디지털 창작’이라는 주제를 기반으로 디지털 문화, 컴퓨팅, 컴퓨터 프로그래밍, 웹 디자인, 데이터베이스 개발 등 실생활에 필요한 컴퓨팅 활동을 경험할 수 있도록 구성하고 있습니다.
또한 프랑스 역시 교원 연수와 관련하여 여러 가지 노력을 기울이고 있습니다. 학생과 마찬 가지로 교사 역시 디지털 역량을 향상시키기 위한 온-오프라인 연수 과정을 진행하고 있으 며, 특히 MOOC를 활용하여 연수를 제공하고 있습니다. 교육자와 학생 모두에게 태블릿 등 모바일 디지털 장비를 보급하는 사업도 추진하고 있어 지역이나 문화 등의 격차를 줄이기 위한 노력도 지속하고 있습니다.
*MOOC란? 온라인 공개수업(영어: Massive Open Online Course, MOOC)은 웹 서비스를 기반으로 이루어지는 상호참여적, 거대규모의 교육을 의미한다.
4) 중국
중국은 최근 세계 최초로 A.I. 교과서를 개발하고 보급하였습니다. 중국은 A.I. 관련 실험학 교 운영과 체계적 교과서를 개발하는 즈롱 X 계획(Zhilong X Plan)을 추진하고 있습니다.
중국의 SW교육은 A.I.교육을 중심으로 운영되고 있는 것입니다.
구체적인 중국 정부의 SW교육 추진 방향은 다음과 같습니다.
▪ A.I.와 SW의 교육 연구
▪ A.I. 교육 플랫폼 설계 및 개발
▪ 교육 방법의 설계
▪ 교사 대상 훈련 실시
▪ A.I. 대회 실시
▪ A.I. 교육 커뮤니티 형성
이러한 A.I. 교육과정에 대한 학교급별 추진 목표는 다음과 같습니다.
▪ 초등학교: 인공지능의 체험
▪ 중학교: 간단한 인공지능 프로그래밍을 설계 및 제어
▪ 고등학교: 높은 수준의 인공지능 프로그래밍 제작
이렇게 중국이 A.I. 중심의 SW교육을 추진하는 까닭은 국가와 과학ㆍ기술과의 관계에 있습 니다. 강한 청년이 이끌어 가는 강한 중국을 만들기 위해서 A.I. 분야에 대한 투자가 필요하 다는 논리입니다. 이처럼 중국은 A.I. 분야의 세계적 강국으로 입지를 다지기 위한 기반으로 교육에 총력을 기울이고 있는 것입니다.
2. 해외 SW교육 현황이 주는 시사점
해외의 많은 국가들이 SW교육을 자국의 교육과정에 도입하고 있습니다. 이 외에도 해외의 SW 관련 교육의 현황을 종합적으로 살펴보면 다음과 같습니다.
국가별의 SW교육 현황을 통해 얻을 수 있는 시사점은 다음과 같습니다.
▪ 미래 사회의 국가 경쟁력 확보를 위해 SW교육을 강조하고 있다.
▪ 대부분의 선진국에서 컴퓨팅 사고력, 디지털 역량 등을 미래 사회에 반드시 필요한 역량 중 하나로 보고 있다.
▪ 응용 SW를 사용하는 방법이 아닌, 실생활 문제를 해결하는 과정에서 컴퓨팅 사고력 을 길러주는 교육이 주가 되고 있다.
▪ 정부 주도 이외에도 민간과의 긴밀한 협업을 통해 다양한 SW교육을 제공하고 있다.
▪ SW교육을 의무화하는 추세이며, 어린 연령의 학생들도 접할 수 있게 하고 있다.
▪ 양질의 SW교육 제공을 위해 교사 연수에 노력을 기울이고 있다.
2 해외 SW교육과 성공 사례
1. SW교육과 창업의 연계, 에스토니아
에스토니아는 발트해 연안의 국가입니다. 인구는 대전광역시보다 적은 134만명에 불과하 고, 면적 45,227km²로 강원도의 약 두 배 남짓한 크기의 조그마한 국가입니다. 게다가 사회 주의 국가에서 1991년에야 비로소 소련으로부터 독립할 수 있었던 아픔을 가진 나라입니다.
이러한 에스토니아가 연평균 약 4%의 고속 성장을 이루어 내고 있다면 어떨까요? 에스토니 아는 SW교육을 통해 유럽의 대표적인 SW 강국으로 성장하고 있는 국가입니다. 2000년대 초반에 GDP 5000달러에 불과했던 나라가 2019년에는 20,000달러에 육박하는 나라가 되었 습니다.
에스토니아는 어떻게 SW 강국이 되었을까요? 그 힘은 교육에 있습니다.
1. 국민의 SW소양이 높고 일상에서 SW 환경을 경험한다.
에스토니아는 국민의 대부분이 건강 기록을 클라우드에 저장하여 이용하고 있으며, 거 의 모든 행정 서비스가 전산화되어 있는 국가입니다.
2. SW교육을 배운 학생들이 창업하기 쉽다.
에스토니아의 창업을 허가받는데 소요되는 시간이 단, 15분에 불과합니다. 회사를 만 드는데도 단 이틀이면 됩니다. 이러한 쉽게 창업할 수 있는 환경 덕택에 세계의 SW인재 들이 몰려들고 있습니다. 로봇이 직접 음식을 배달하는 서비스도 에스토니아에서는 특별 한 광경이 아닙니다. SW교육이 SW창업으로 이루어지는 선순환을 만들고 있습니다.
3. 창의적인 인재 육성을 위해 SW교육을 강화한다.
에스토니아의 알베스 대통령은 SW교육을 국가적 사업으로서 추진하기 시작했습니다.
가장 대표적인 것은 ‘프로그래밍 타이거 프로젝트’입니다. 이 프로젝트로 인해 에스토니 아 국민은 다섯 살 때부터 프로그래밍을 배우기 시작합니다. 초등학교에 진학해서도 SW교육을 정규 교과로서 배우게 됩니다. SW를 가르칠 수 있는 교원에 대한 투자도 활 발합니다. 구체적인 SW교육은 다음과 같이 이루어 지고 있습니다.
[프로젝트 타이거의 4가지 SW교육 방침]
- 학생의 논리적 사고, 창의성, 수학적 역량을 개발한다.
- 프로그래밍이 흥미롭고 누구나 할 수 있는 활동이다.
- learning by doing의 실천적인 방법으로 프로그래밍을 배운다.
- 다양하고, 연령에 적합한 프로그래밍 언어로 가르친다.
[프로젝트 타이거의 SW교육 교원 연수]
- 교사와 관리자 대상으로 연수 실시 - 학습자료와 수업 프로그램 개발 및 제공 - 각종 교원 컨퍼런스와 세미나 제공
2. SW교육을 통한 기업가 양성, 인도
구글, IBM, 마이크로소프트, 삼성 등 세계적인 SW, IT기업이 공통적으로 글로벌 센터를 두 고 있는 국가는 어디일까요? 전 세계 아웃소싱의 56%를 가지고 있으며, IT기업의 매출 규모 가 2017년 1,540억 달러, 고용은 370만 명에 달하는 나라는 어디일까요? 구글(선다 피차이), 마이크로소프트(사티아 나델라), 노키아(라지브 수리), 어도비(샨타누 나라얀)의 CEO가 모두 이 나라의 국적을 가지고 있습니다. 바로 인도입니다. 타케아리 유키오 ‘넥스트 실리콘 밸리’
의 저자는 차세대 실리콘 밸리로 인도의 뱅갈도르를 지목합니다. 인도가 이처럼 SW강국이 된 이유는 무엇일까요?
인도는 아시다시피 노후화된 인프라와 빈부격차가 극심한 나라입니다. 공인된 언어만 무려 22개이며, 지역마다 다른 문화를 가지고 있어, 한 군데 여행을 다녀온 것으로는 절대 이 나 라를 이해할 수 없다는 이야기까지 나오는 개성이 강한 나라입니다. 카스트 제도와 달리트 같은 불가촉천민(카스트에 속하지도 못하는 가장 낮은 신분의 사람들) 문제도 끊임없이 나 오고 있습니다.
그럼에도 불구하고, 인도는 오늘날 놀라운 발전을 거듭하고 있습니다.
일례로 전 국민의 생체 정보(지문, 홍채 등)를 수집하고 공유하고 있습니다. 인도는 이러한 생체 인식 기술을 바탕으로 4차 산업혁명의 유망 기술 중 하나인 블록체인과 연계한 서비 스를 만들어내고 있습니다. 투명한 금융 서비스, 각종 헬스 케어, 시스템, 스마트 카 등 다양 한 SW관련 솔루션을 다른 국가보다 빠르게 실행하고 있습니다.
이러한 인도의 대표적인 SW 발전 원인은 SW교육에 있습니다.
인도는 SW교육을 사회 문제 해결의 방법으로 생각하고 있기 때문입니다. 인도 정부는 IT 인 재를 국가경쟁력으로 생각하면서 1990년 국가 주도로 IT 소프트웨어를 집중 육성하기 시작 했습니다. 2010년부터는 소프트웨어 교육을 초·중·고 필수 과목으로 지정하였습니다. 고등학 교 때는 C++나 자바 같은 현업에서 프로그래머들이 자주 사용하는 프로그래밍 언어를 학 습할 정도입니다.
인도는 SW교육을 통해 뛰어난 엔지니어를 길러내는 것에 그치는 것이 아니라 사회 문제를 해결할 수 있는 역량을 가진 사람을 육성하기 위해 노력합니다. 즉, 기업가 정신을 가진 사 람을 길러내는 교육을 키워내는 것입니다. 인도의 인재를 글로벌 인력 시장에서 선호하는 까닭도 그러한 이유 때문입니다. 이러한 교육 방침은 ‘기술을 아는 사람을 키우지만, 어떻게 사회에 기여하는지 함께 가르친다.’는 인도 공과 대학(IIT)의 정신에도 잘 드러나고 있습니다.
인도 공과 대학은 세계 3대 공대 중 하나로 인도의 네루 총리가 MIT에 영감을 받아 만든 교육 기관입니다. 그는 "이곳은 인도의 미래와 추동력을 대표하는 훌륭한 기념물입니다. 저 는 이 모습이 다가올 인도의 변화를 상징할 거라고 여깁니다.“라고 말했으며, SW교육에 대 한 지도자들의 통찰이 국가적 성공을 이끌어 낸 대표적인 사례라고 할 수 있습니다.
그 결과, 2017년 기준 글로벌 기업의 R&D(연구 개발) 센터의 22%가 인도에 거점을 두고 있으며, IT와 SW분야가 인도 전체 GDP의 7.7%를 차지할 정도로 튼튼한 기반이 구축되었습 니다. 2018년 공신력 있는 IT컨설턴트 회사인 인포시스의 조사에 따르면 국가별 AI 성숙 수 준에서 인도가 75%로 2위 미국(71%), 3위 중국(61%)을 제치고 1위를 차지하였습니다.
3. 해외 SW교육의 성공사례가 주는 시사점
1) 에스토니아의 사례
자원이 부족하여 규모가 작은 국가인 에스토니아는 인재 양성에 주목할 수 밖에 없고, 그 러한 해결책을 SW교육에 대한 투자에서 찾았습니다. 이러한 점은 인적 자원에 기댈 수밖에 없는 우리나라의 상황과 매우 유사합니다. 에스토니아의 사례를 통해 우리나라도 SW교육에 대한 국민적 인식을 높이고 글로벌 인재가 갖추어야 할 역량과 소양을 기를 수 있도록 해야 할 것입니다.
2) 인도의 사례
우리나라는 그동안 정보통신 분야에서 선구적인 역할을 해왔습니다. 하지만 이제는 기존의 기술만 가지고 IT강국으로 불리기에는 어려운 시대가 되었습니다. 이른바, 4차 산업혁명과 관련된 새로운 SW 분야는 출발이 늦은 감이 많습니다. 인도의 SW교육 사례에서 보듯, 우리 나라 역시 미래를 위한 추동력으로 역량 있는 인재 육성을 위한 교육이 더욱 필요해질 것입 니다. 또한, SW교육을 개인적인 측면을 넘어 사회 문제 해결을 위한 열쇠로 바라보는 관점 도 생각해 볼 필요가 있을 것입니다.
[인도의 SW 교육과정]
- ‘21세기 기술 + 컴퓨팅 사고력’ 교육을 목표로 컴퓨터 리터러시*, 논리적 사고와 추리 력을 향상시킬 수 있도록 학생과 교사에게 컴퓨터 과학 교육과정을 제공
- 세계 최고 수준의 공대인 인도 공과 대학(IIT)의 주도 하에 저학년용 컴퓨터과학 교육 과정인 ‘CM(Computer Masti)’ 커리큘럼을 완성(’13년 3차 개정 완료)
- 스토리와 캐릭터 기반의 게임형 교육 자료를 제공함
- 저학년인 1-8학년 학생들에게 컴퓨터 교육을 권장, 2014년 기준 60만 명의 학생이 학습함
[인도의 SW교육의 특징]
① 정부 주도의 강력한 SW교육 투자를 통한 인재 육성
② SW교육을 통해
역량을 갖춘 인재 + 사회 문제를 해결하고 사회에 기여하는 인재 를 육성하고자 함