창의교육을 위한 현황과 과제

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공간정보 기반

창의교육을 위한 현황과 과제

강영옥 | 이화여자대학교 사회과교육과 교수

머리말

인터넷의 발달과 함께 우리 생활에는 많은 변화가 일어났다. 특히 그 가운데에 서도 Web 2.0의 개념과 발달은 그 이전의 웹과는 다른 측면의 발전을 가져왔다.

사용자의 참여와 협업, 공유를 표방하는 웹의 진화는 공간정보에 있어서도 지오 웹의 개념을 가져왔고, 이는 공간정보 콘텐츠 및 서비스에 대한 검색, 접근, 이용 을 가능하게 했다. 가장 대표적인 선발주자라 할 수 있는 구글은 구글맵과 구글 어스 서비스를 통해 다양한 사용자들이 그들이 제작한 사진, 동영상, 기록들을 쉽 게 매시업할 수 있도록 만들었고, 이는 세계적인 인터넷 포털 기업들이 지도시장 에 진입하여 다양한 서비스를 제공하는 계기를 만들었다(강영옥. 2008). 국내에 서도 네이버, 다음 등이 지도서비스를 제공하며, 국토교통부에서도 브이월드 (VWorld)라는 3차원 지도서비스를 제공하게 하는 계기가 되었다. 이러한 환경 변화는 공간정보를 과거 일부 전문가만 사용할 수 있었던 것에 반해 일반인도 누 구나 쉽게 활용할 수 있는 기반을 만들어놓았으며, 일반인이 자신이 만든 지도기 반 매시업들을 공유하고 활용하는 사례들이 증가하고 있다.

이와 함께 이러한 공간정보 기술과 관련 자료들을 교육현장에서 활용하려는 사례가 증가하고 있으며, 외국의 경우 구글을 비롯하여 국가적 차원의 공공기관 에서 기 구축한 공간자료들을 교육 목적에 쉽게 활용할 수 있도록 관련 사이트를 구축하고 참여를 유도하기 위한 다양한 전략을 제시하고 있다. 이 글에서는 해외 의 몇몇 공간정보기반 교육 사이트 사례를 살펴보고, 우리나라 교육현장에서 창

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의인재 교육을 위한 수단으로 공간정보가 활용 될 수 있는 가능성과 과제를 제시해보고자 한다.

우리나라 학교현장의 변화

21세기 지식정보화사회에서 교육환경은 급격한 변화를 겪고 있으며, 이에 따른 적절한 대응을 필 요로 하고 있다. 지식정보화사회에서는 산업사회 에서 획일화된 지식을 습득했던 것과는 다르게 급 변하는 사회에서 유연하게 대처할 수 있는 지식, 삶에서 의미 있는 지식의 중요성이 부각되고 있 다. 즉 정보의 암기보다는 폭발적으로 증가하는 자료들을 적절히 활용하여 지식을 재구성하는 탐 구중심 학습과 교과를 아우르는 통합교육의 중요 성이 강조되고 있다. 융합교육의 필요성과 관련하 여 해외에서도 지식의 폭발적 증가와 함께 지식을 재구성할 수 있는 능력, 교과 간 통합된 교육의 필 요성이 많은 학자들에 의해 논의되어왔다(Tanner and Tanner. 1980; Jacobs. 1989; Drake. 1993).

국내에서도 많은 학자들이 최근 급격하게 증가한 지식과 인터넷의 확산에 따라 늘어난 정보를 학교 에서 효과적으로 가르치고, 21세기 인류에게 놓인 위기들을 풀기 위해서는 자연과학과 인문·사회 과학의 학문경계를 허물고 여러 분야의 지식들을 의미 있게 결합하여 교육해야 한다고 주장하고 있 다(김종훈 외. 2007). 또한 교육부는 ^‘2011년 추진 업무계획^’(2010)에서 과학과 기술교육에 인문교육 (Arts)을 더한 ^‘융합인재교육(Science-Technology- Engineering-Art-Mathematics: STEAM)^’의 중 요성을 강조하고 있다.

특히 2009년 제7차 개정 교육과정부터는 자율 과 창의에 바탕을 둔 자기 주도적 학습 역량의 배

양을 위해 재량 활동 영역을 확대하고, 교과학습 에서 직접 체험하기 어려운 학습 내용에 대해서 는 학교 교육에서 벗어나 현장체험학습을 하도록 권장하고 있다.

이러한 변화와 함께 2014년부터 초중등 학교 에서 디지털교과서의 시범사용이 본격화되면서 디지털교과서에 대한 연구 및 제작가이드라인이 보급되고 있는 실정이다. 디지털교과서는 기존의 서책형 교과서를 전자책의 형태로 바꾼 정도가 아닌 다른 차원의 콘텐츠가 제공되기를 교사들은 기대하고 있고(홍후조. 2012), 공간정보는 다양한 교과에서 탐구중심의 학습을 가능케 하는 주요 수 단이며, 현장체험학습을 위한 가장 기초적인 인프 라로서 다양한 가능성을 가지고 있다.

교육에서 공간정보 활용 관련 연구

공간정보를 기반으로 하는 지오웹(GeoWeb)을 통한 탐구중심의 교육은 국내외의 여러 연구 를 통해 가능성이 검증되고 있다. Doering and Veletsianos(2008)는 교실환경에서 웹 지도를 이용한 학습은 학습자의 학습동기를 높여 수업 에 대한 몰입도를 높여준다고 제시한 바 있다.

Harris et al.(2010)은 지오웹 환경에서의 지도 서비스는 생동감 넘치는 시각자료로 활용 가능 할 뿐만 아니라 공간정보 기술을 활용하여 실제 적인 문제들을 다룰 수 있고, 학습자들이 문제해 결을 위해 공간정보자료를 수집하고 조작하는 과정은 학습자의 문제해결 능력을 향상시키고 지역에 대한 이해를 돕는다고 하였다. 지오웹의 활용은 지리개념을 효과적으로 이해시킬 수 있 고 공간적 사고력을 향상시켜줄 수 있다고 여러

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학자들이 제시하였다(Boszin and Cirucci. 2009; Chun. 2010).

최근 국내에서도 지오웹 기반으로 수업자료를 제작하거나, 수업모듈을 제작 한 후 그 효과성을 검증하는 연구들이 진행되고 있다. 이혜경(2008)은 초등 사회 교과 중 지도학습 단원에서 교과에 수록된 다양한 주제지도 정보를 구글맵에 매 시업(mashup)하여 나타낸 후 교사와의 인터뷰를 통해 콘텐츠의 사용 가능성을 검증하는 연구를 수행하였고, 이선주(2010)는 중학교 사회과의 중부지방 단원을 사례로 지리교육 사이트를 구축한 바 있으며, 김남신(2006)은 웹GIS를 구축하여 학생들이 자기주도적인 지리학습을 할 수 있도록 웹기반 학습 교재를 개발한 바 있다. 김상지(2011)는 구글어스를 기반으로 인문지리 및 자연지리 단원의 학습 자료를 제작하고 적용한 바 있으며, 이지숙(2011)은 구글어스 매시업을 통해 지 리교육 콘텐츠를 개발하고 교육적으로 유의미한 지리교육 콘텐츠의 개발 가능성 을 모색하고자 하였다. 구글에서 제공하는 서비스뿐 아니라, 권동희(2012)는 네 이버 ^‘항공뷰^’ 기능을 활용하여 국내 지형사진으로 학습콘텐츠를 구성하는 연구 를 수행한 바 있으며, 한경섭(2012)은 수도권 지역 학습을 위해 브이월드를 활용 하고 그 가능성을 검토한 바 있다.

한편 김형숙(2010)은 구글어스 KML을 활용한 해외 석유자원 개발지역을 찾 는 모듈을 만들어 교육현장에 적용해본 결과 ^‘최적입지 선정^’ 교수-학습 모듈이 지리적 개념을 배울 수 있는 학습도구로서 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 구 글어스는 공간적 사고를 분석하고 종합할 수 없다는 Patterson(2007)의 주장과는 달리 KML을 활용하여 공간적 사고를 분석하고 종합할 수 있음을 입증하였다. 이종 원(2011)도 공간정보기술을 활용하여 풍력발전단지의 입지선정, GPS와 경위도 좌 표를 활용한 보물찾기 등의 문제를 다루는 모듈을 개발하고, 교사연수에 적용해본 결과 공간정보기술이 교육에 효율적으로 적용될 수 있음을 입증한 바 있다.

그러나 이러한 다양한 가능성에도 불구하고, 국내에서 특정 주제를 가지고 진 행할 수 있는 교수-학습 모듈이 부족한 실정이며(김형숙. 2010), 실제 학교 현장 에서 학생들이 접할 수 있는 교육자료도 매우 부족한 실정인 것으로 파악되고 있 다(이지숙. 2011). 또한 일선 교육현장에 있는 교사들 가운데 지오웹 기반의 교 육가능성을 알고 있는 교사도 적을 뿐더러 실제 관련교육을 실시하는 여건도 매 우 취약함을 알 수 있다.¹⁾

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1) 필자는 2008년부터 2012년까지 국토교통부가 주관하는 공간정보거점대학으로 지정된 학교에서 일선 중등교 사를 대상으로 ‘지오웹기반 수업모듈만들기 과정’을 운영해왔으며, 이때 수업을 들은 일선 교사들과의 인터뷰 를 통해 정보를 수집하였다.

공간정보 기반 교육사이트 구축 및 활용현황

앞선 사례연구에서 공간정보를 기반으로 하는 교육이 탐구중심의 학습, 문제중심 학습에 도움 이 된다는 선행 분석사례를 제시하였다. 그러나 이러한 연구를 뒷받침할 수 있게 한 것은 외국 의 경우 민간 및 공공부문의 공간정보기반 교육 플랫폼의 제공과 관련 웹사이트 운영, 그리고 다 양한 지원서비스를 통해서였다. 구글의 지도서 비스(google earth, google map)를 필두로 미국 지질조사국(United States Geological Survey:

USGS), 미국 항공우주국(NASA), 영국 국립지 리원(Ordnance Survey) 등 대량의 공간정보를 가지고 있는 기관들은 보유하고 있는 공간정보

혹은 지오웹 플랫폼의 교육적 활용가능성을 인 지하고 유아, 초·중등, 고등 교육에서 공간정보 를 수업에 활용할 수 있는 다양한 자료와 수업모 듈을 제공하고 있다(<표 1> 참조).

예를 들면 구글은 구글맵과 구글어스를 공간 정보 플랫폼으로 활용할 수 있도록 구글맵·구글 어스의 활용매뉴얼, 구글어스 및 구글맵을 기반 으로 한 130여 개의 수업모듈을 소개하고 있다 (<그림 1> 참조). 웹사이트(www.google.com/

educators)는 교사용, 학생용, 비영리조직용으로 구분하여 필요한 자료를 쉽게 검색할 수 있도록 하고 있으며, 수업모듈의 경우 지리, 역사, 수학, 지구과학, 생물, 문학 등 다양한 분야의 활용사 례를 제공하고, 교사나 학생이 제작한 수업모듈

<표 1> 공간정보 기반 교육사이트 사례

주관 기관 주제 수업모듈

미국

Google For Educator 구글에서 제공하는 서비스를 활용한 교육

구글에서 제공하는 구글맵, 구글어스, 스케치업, 피카사 등의 서 비스를 연령대별로 교육에 적용하는 방법 제시

미국

USGS Education USGS의 자료를 활용한 교육

USGS에서 제공하는 자료를 이용하여 지역별 해수면 상승으로 인 한 시뮬레이션 동영상, 기후변화, 토지이용변화 등의 학습자료 제시 미국

NASA Education 위성영상을 활용한 교육, 로봇 공학 교육, 우주 교육

공간, 해양, 지구에 대한 최근의 과학적 발견과 관련된 교육자료 (강연 비디오, 인쇄물) 제공, 연령대별 학습자에 맞는 교육프로 그램 및 위성영상 자료 제시

미국 Lehigh University’s Environmental Literacy and

Inquiry Working Group

구글어스를 이용한 환경교육

구글어스를 이용해 환경에 최소로 영향을 미치는 쇼핑몰 입지분 석, 과거와 현재의 기후변화 탐구, 대체에너지의 입지조건 탐색, 판구조론 등과 관련된 커리큘럼 제시

<그림 1> 구글어스를 교육과 연계하여 활용한 사례(좌: 실시간 지진데이터를 이용한 지진지역 분석, 가운데: ‘Sugaer Changed the World’라는 문학작품과 구글어스 연계한 교육, 우: 지형단면도 프로필 작성)

출처: www.google.com/educators/index.html.

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을 쉽게 공유하고 발전시켜나갈 수 있도록 지원하고 있다. 구글맵이나 구글어스 에 대한 활용매뉴얼은 온라인 튜토리얼뿐 아니라 오프라인 교육도 실시하고 있으 며, 주기적으로 경진대회도 개최하고 있다.

미국의 USGS는 미국 영토 내의 육상 및 해저의 천연자원, 지형, 자연재해 등을 측정하고, 지형도와 지질도를 제작하며 관련 연구를 수행하는 기관이다.

USGS에서는 기후변화, 생태계, 자연재해 등에 대한 실시간 데이터 및 시뮬레 이션 툴을 제공하고, 이와 관련한 데이터를 교육에 활용할 수 있도록 USGS Education(education.usgs.gov)을 통해 자료를 제공하고 있다. USGS Education 의 웹사이트는 크게 초등, 중등, 고등교육으로 구분되며, 학년별 교육내용은 생 물, 지리, 지질, 물과 관련된 하위 카테고리로 구분하여 제공하고 있다(<그림 2>

참조).

NASA는 우주계획 및 장기적인 항공 연구를 수행하고 있으며, 과학, 기술, 수학 분야에 대한 수업모듈을 NASA Education(www.nasa.gov/offices/education)을 통해 제공하고 있으며, My NASA DATA(mynasadata.larc.nasa.gov)를 통해 NASA가 보유하고 있는 데이터를 학년별로 교육에 활용하는 방법을 제공하고 있다(<그림 3> 참조). 수업에 활용할 수 있는 모듈은 학년급별로 기후변화, 대기영향, 허리케인, 지구탐색, 인간의 영향 등으로 구분되며, 100여 개의 수업모듈을 제공하고 있다. 각 수업모듈은 수업의 목적, 수업 가능 학년, 소요시간, 학습을 통해 얻을 수 있는 내용, 해당과목, 학습방법 및 평가, 향후 학습내용 등으로 구분된다. 영국의 Ordnance Survey 웹사이트에서도 구축한 공간정보를 학교현장에서 활용할 수 있도록 Education & Research 분류하에 디지털지도, OS에서 제공하는 오픈데이터, 교육자료, 지도데이터를 제공하고 있다.

<그림 2> 지구온난화에 따른 해수면 상승 시 영향받는 지역에 대한 분석결과를 동영상으로 제작하여 제공

출처: education.usgs.gov/common/lessons/index.html.

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한편 미국의 LeHigh대학에서는 환경문제와 관련된 이슈에 대해 중학생을 대상으로 지오웹 을 기반으로 탐구중심의 수업을 할 수 있도록 교 육과정을 제공하고 있다. 현재 환경에 대한 영향 을 최소화하는 쇼핑몰의 입지선정, 과거와 현재 의 기후변화 탐구, 대체에너지의 입지조건 탐색, 판구조론의 이해 등 네 가지 커리큘럼을 제공하 고 있다. 각 커리큘럼은 20~40시간에 해당하는 수업자료로 구성되며, 하나의 주제를 구글어스, 위성사진, 실험, 읽기자료 등 다양한 자료로 분 석하고 기록하여 해답을 찾도록 탐구중심 수업으 로 구성하고 있다(<그림 4> 참조).

맺음말 및 제언

교육현장에서 공간정보기술을 활용하기란 지극 히 어렵고 거의 불가능한 환경이었다. 그러나 지 오웹의 발달은 교육현장에서 변화의 가능성을 열어주고 있다. 이미 지오웹 서비스를 시작하고 대규모의 공간정보를 보유하고 있는 외국의 기 관들은 보유하고 있는 공간정보 플랫폼이나 공 간정보를 교육현장에서 쉽게 활용할 수 있도록 다양한 서비스를 제공하고 있다. 그러나 우리의 교육현장에서는 일부 연구논문으로 지오웹 기반 수업모듈을 제작하거나 효과성을 검증하는 연구 가 진행될 뿐 국가적 차원이나 기관 차원에서의

투자는 거의 없는 실정이다. 국 내에서도 공간정보를 교육분야 에서 적극적으로 활용할 수 있도 록 국가 차원에서의 투자가 필요 하다. 그리고 이를 위해서는 몇 가지 해결해야 할 과제가 있다.

첫째, 공간정보 기반 교육용 플랫폼이 필요하다. 공간정보 기 반 교육용 플랫폼은 공간정보 오 픈 플랫폼과 함께 교실 내 수업 뿐 아니라 현장학습 지원을 위한 다양한 ICT 툴이 저작도구로 서 비스될 수 있도록 해야 한다. 둘 째, 수업모듈 등 교육현장에서 바로 활용 가능한 콘텐츠가 필요 하다. 공간정보를 제공하는 국가 나 기관은 교육현장에서 수업모 듈을 쉽게 제작할 수 있도록 공 간자료와 속성자료, 다양한 교육

<그림 3> NASA의 수업 모듈 제공사례(좌: 기후변화 학습 툴, 우: 오존층의 변화에 대한 수업 모듈 제공)

출처: www.nasa.gov/offices/education.

<그림 4> 기후변화 커리큘럼에서 지구온난화에 따른 빙하퇴각 분석 (좌: 1979년 빙하의 모습, 우: 2010년 빙하의 모습)

출처: www.ei.lehigh.edu/eli/index.htm.

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자료를 개발하여 제공하는 데 노력해야 한다. 셋째, 다양한 교육 지원서비스가 필 요하다. 공간정보 오픈플랫폼 교육콘텐츠, 저작도구 사용을 위한 매뉴얼, 활용사 례 등을 풍부하게 제공해주어야 한다. 그 외에도 교사와 학생이 공간정보를 활용 하여 수업모듈을 만들고 공유할 수 있는 환경, 그리고 온라인 교육뿐 아니라 오프 라인 교육, 관련 경진대회 개최 등 다양한 교육지원 서비스에 투자해야 한다. 즉, 공간정보를 기반으로 교육에서 창의적 학습이 가능하도록 관련 부처 간의 협업과 관련 분야에 대한 관심과 투자가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

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