소프트웨어 교육(컴퓨팅 사고력을 위한)

이 책은 저자가 교육 현장에서 창의컴퓨팅 교육을 적용하고 확산시켜 온 9년간의 결실로 이루어진 소프트웨어 교육의 결정판이다. 컴퓨팅 사고력으로 창의적 아이디어를 소프트웨어로 구현하고, 논리적 사고력과 창의력으로 문제를 해결할 수 있는 21세기형 학습 역량을 갖춘 인재를 기르기 위한 소프트웨어 교육의 지침서이다.



왜 소프트웨어 교육인가?

한마디로 소프트웨어 교육은 미래의 교육이며 미래를 위해 중요하기 때문이라고 이 책은 단언한다. 소프트웨어를 통해 기존 산업 전체가 탈바꿈되고 있듯이 소프트웨어가 변화를 주도하는 사회가 되고 있다. 인터넷 웹 브라우저를 최초로 개발한 마크 앤드리슨은 〈월스트리트 저널〉에서 '왜 소프트웨어가 세상을 먹어 치우고 있는가'라는 칼럼을 통해 소프트웨어의 혁명과 소프트웨어가 중심이 되는 사회를 예견하고 있다. 이 책은 이처럼 시대가 요구하고 사회가 요구하며 디지털 세대가 요구하는 소프트웨어 교육의 필연성을 설명하면서 소프트웨어 교육에서 추구하는 핵심 사고력으로 컴퓨팅 사고력을 들고 있다.

그렇다면 소프트웨어 교육은 어떻게 해야 할까? 이 책은 우리나라 소프트웨어 교육의 목표와 초·중·고등학교에서 배울 소프트웨어 교육 과정과 내용을 소개하며, 교육 방법을 사례와 함께 상세히 설명하고 있다. 교수 학습 모형은 물론이고 교수 학습 전략에서 수업 기법 그리고 평가까지 충분한 사례를 들며 제시하고 있다. 또한 소프트웨어 교육에서 추구하는 컴퓨팅 사고력의 정의와 필요성을 여러 학자와 기관 등의 말들을 종합하여 구체적으로 설명하고 있다. 예를 들어, '구글 CT 교육 프로그램 예시', '프로그래밍 수업 적용 사례'를 통해 컴퓨팅 사고력이 창의적으로 문제를 어떻게 해결하는지를 보여주고 있다.



왜 창의컴퓨팅 교육인가?

소프트웨어 교육의 목적이 컴퓨팅 사고를 바탕으로 융합적 사고와 디자인 사고를 활용한 창의적 문제 해결력의 신장과 함께 코딩과 프로그래밍을 기반으로 소프트웨어 개발의 기능을 기르는 데에 있다면 창의컴퓨팅 교육이야말로 그 본질에 다가갈 수 있는 교육이라고 저자들은 주장한다. 왜냐하면 창의컴퓨팅 교육은 컴퓨터 과학의 이론적 가치와 함께 코딩 능력, 프로그래밍 능력, 정보처리 능력을 통해 소프트웨어를 창의적으로 산출하는 교육 활동을 주요 내용으로 다루기 때문이다.

그렇다면 창의컴퓨팅 교육은 어떻게 해야 할까? 이 책은 창의컴퓨팅 교육의 목표, 교육과정, 교육 내용, 교육 방법, 교육 평가 등을 저자들이 현장에서 창의컴퓨팅 교육을 적용한 사례들과 함께 창의적이고 실제감 있게 전달하고 있다. 예를 들어, 초·중·고등학교 창의컴퓨팅 교육과정 예시안, 자율·진로 활동 세부 예시안, 중·고등학교 창의컴퓨팅 교육 내용 예시안 등을 표로 제시하고 있다. 또한 창의컴퓨팅 교육 방법으로 시연 중심 모형, 재구성 중심 모형, 개발 중심 모형, 디자인 중심 모형, CT 요소 중심 모형 등 저자들이 개발한 교수 학습 모형을 제시하며 교육 현장에 알맞게 적용하도록 하고 있다.



무엇이 창의컴퓨팅 교육인가?

놀이를 통해 컴퓨터 과학의 개념을 익히는 언플러그드 컴퓨팅, 알고리즘과 프로그래밍을 통하여 절차적 사고 과정을 표현하는 EPL 컴퓨팅, 추상적 소프트웨어와 물리적 하드웨어와의 연계 능력을 익히는 피지컬 컴퓨팅, 컴퓨팅과 실세계와의 융합을 통해 현실 문제를 해결하는 컴퓨팅 융합, 컴퓨팅을 통해 인간 중심의 문제를 해결하는 컴퓨팅 디자인을 구체적으로 설명하고 있다. 또한 교육 현장에서 큰 호응을 얻은 창의컴퓨팅 교육의 수업 사례들을 제시하여 독자들이 간접 경험할 수 있도록 하고 있다.

언플러그드 컴퓨팅의 수업 사례로는 '언플러그드 컴퓨팅과 CT 적용(이진수)', '언플러그드 컴퓨팅 유형별 내용', '놀이로 배우는 컴퓨터 과학', '컴퓨터 과학 영역에 따른 언플러그드 수업', '교수 학습 과정안 예시' 등을 들고 있다. EPL 컴퓨팅의 수업 사례로는 '문제: 정다각형 시뮬레이션 프로그램을 구현하라', '문제: 데이터를 정렬하는 방법을 찾아보고 다양한 유형에 따른 정렬 속도와 효율성을 발견하도록 프로그램을 구현하라', '정삼각형 만들기의 과정과 예측 능력', '반복 명령 사용의 스크래치 예시', '선택과 결정 능력의 스크래치와 파이썬 예시', '상호작용을 나타내는 스크래치와 파이썬 예시', '스크래치를 활용한 창의컴퓨팅 교육 실제', '페어 프로그래밍 수업의 사례' 등을 들고 있다. 피지컬 컴퓨팅의 수업 사례로는 '통합적 피지컬 컴퓨팅 수업 사례', '센서보드 활용 피지컬 컴퓨팅 수업 사례', '모션 인식 장치를 활용한 플루이드 인터페이스 프로젝트 수업안', '체인리액션 수업안'등을 들고 있다. 컴퓨팅 융합의 수업 사례로는 'STEAM 교육 전략과 컴퓨팅 융합 수업'을, 컴퓨팅 디자인 수업 사례로는 '창의컴퓨팅 교육에서 디자인 사고 교육','컴퓨팅 디자인 수업' 등을 들고 있다.

이처럼 생생한 교육 현장에서 직접 체험하며 터득한 교육 사례들은 이 책의 소프트웨어 교육의 진정성과 함께 막연하게만 느껴지던 소프트웨어 교육의 실제성 또한 느껴볼 수 있어 이 책만의 가장 큰 특징이라 할 수 있다.



그밖에 이 책은 EPL 컴퓨팅의 대표적인 도구로서 스크래치, 스크래치 주니어, 두리틀, 앱 인벤터, 스냅, 엔트리, KODU, 파이썬, 자바스크립트, 플레이 봇, 앨리스, 스퀵 이토이, 그린풋 등을, 피지컬 컴퓨팅의 대표적인 도구로서 RFID 칩, NFC 칩, 메이키 메이키, 리틀비츠, 레고위두, 아두이노, 라즈베리파이, 키넥트 등을 소개하고 있어 독자들이 소프트웨어 교육에 쉽게 접근할 수 있도록 하고 있다. 또한 부록에는 우리나라와 다른 나라의 소프트웨어 교육을 비교할 수 있도록 교육 정책, 교육과정, 교육 내용 및 방법 등을 담고 있어, 이 책 하나면 소프트웨어 교육의 모든 것을 알 수 있도록 배려하고 있다.

|머리말| 창의컴퓨팅 시대를 맞이하며

|들어가며| 소프트웨어 교육에 대한 생각들



Part 1 왜 소프트웨어 교육인가?



Chapter 01 소프트웨어 교육, 미래 교육이다

소프트웨어 중심 사회

소프트웨어 혁명

소프트웨어와 교육

소프트웨어와 미래 인재의 역량

소프트웨어 교육과 변화



Chapter 02 소프트웨어 교육, 어떻게 가르쳐야 하나?

소프트웨어 교육을 위한 교육 사조

소프트웨어 교육의 목표

소프트웨어 교육의 교육과정과 내용

소프트웨어 교육의 방법

소프트웨어 교육의 평가



Chapter 03 소프트웨어 교육, 컴퓨팅 사고력이다

소프트웨어 교육과 컴퓨팅 사고

지넷 윙의 컴퓨팅 사고

CSTA와 ISTE의 컴퓨팅 사고

구글의 컴퓨팅 사고

창의적 문제 해결 능력을 위한 컴퓨팅 사고



Part 2 왜 창의컴퓨팅 교육인가?



Chapter 04 소프트웨어 교육, 창의컴퓨팅 교육이다

소프트웨어 교육을 보는 시각

창의컴퓨팅으로서의 소프트웨어 교육



Chapter 05 창의컴퓨팅 교육, 어떻게 가르쳐야 하나?

창의컴퓨팅 교육 개요

창의컴퓨팅 교육 목표

창의컴퓨팅 교육과정

창의컴퓨팅 교육 내용

창의컴퓨팅 교육 방법

창의컴퓨팅 교육 평가



Part 3 무엇이 창의컴퓨팅 교육인가?



Chapter 06 놀이를 통한 컴퓨터 과학의 이해, 언플러그드 컴퓨팅

언플러그드 컴퓨팅 개요

언플러그드 활동에서 배우는 컴퓨터 과학

언플러그드 컴퓨팅 개발 전략

언플러그드 컴퓨팅 수업 모형



Chapter 07 알고리즘과 프로그래밍을 통한 절차적 사고, EPL 컴퓨팅

EPL 컴퓨팅 개요

EPL의 교육적 접근

프로그래밍 개발 방법론에 의한 프로그래밍 언어 학습 전략

프로그래밍 철학과 인간의 사고력

페어 프로그래밍 기법



Chapter 08 소프트웨어와 하드웨어의 연결, 피지컬 컴퓨팅

피지컬 컴퓨팅 개요

피지컬 컴퓨팅 수업 전략



Chapter 09 컴퓨팅과 실세계와의 융합, 컴퓨팅 융합

컴퓨팅 융합 개요

STEAM과 컴퓨팅 융합



Chapter 10 디자인 사고를 통한 컴퓨팅 문제 해결, 컴퓨팅 디자인

컴퓨팅 디자인 개요

소프트웨어 공학으로서 컴퓨팅 디자인 교육



Part 4 소프트웨어 교육의 이슈와 도구



Chapter 11 소프트웨어 교육의 이슈

저작권과 카피레프트

3D 프린터

정보화 역기능 해소 교육

디지털 독서와 아날로그 독서

정보 소양 교육 vs 정보 활용 교육

모라벡의 역설과 교육의 미래



Chapter 12 소프트웨어 교육의 도구

EPL 컴퓨팅의 대표적 도구

피지컬 컴퓨팅의 대표적 도구



|부록| 우리나라와 다른 나라의 소프트웨어 교육

우리나라의 소프트웨어 교육 정책

다른 나라의 소프트웨어 교육 정책



참고문헌

찾아보기

한선관 저자 한선관 교수는 2002년부터 경인교육대학교에서 근무하고 있다. 경인교육대학교 교육학사로 졸업하여 초등학교 교사로 근무하며, 컴퓨터 교육학 석사와 컴퓨터 공학 박사를 취득하였다. 초·중등 교육과 컴퓨터 교육 그리고 컴퓨터 공학을 아우르며 교육과 공학의 크로스 오버 분야를 개척하였다. 현재 경인교육대학교 미래인재연구소 소장과 정보교육학회 이사로 활동하고 있다.

2007년부터 '스크래치 데이' 한국 행사를 주도하며 미래창조과학부와 함께 SW 창의캠프 행사, 주니어 온라인 SW 교육 사이트 운영 등 우리나라의 초·중등 소프트웨어 교육을 확산시키는 주역으로 정열을 쏟고 있다.

저서로는 《창의컴퓨팅 가이드북, 워크북》(생능출판사, 2015), 《스크래치 마법 레시피》(성안당, 2015), 《정보교육방법의 실제》(학술정보, 2007), 《놀이로 풀어보는 암호세상 1, 2》(이치사이언스, 2011) 등이 있다.