디지털교과서를 활용한 과학수업
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꿈의 교실 성큼…
학생들 자기주도 학습 지원하는 플랫폼으로 접근해야
글 | 김두일 교수(한영중학교)
디지털교과서를 활용한 수업 활동이 적극적으로 이루어지기 위해서는 활동이 강조되는 상호작용이전에 교육의 본질을 우선에 두어야 한다. 디지털교과서는 학생이 주인인 학습 도구이자 환경임을 분명히 해야 한다. 교실에서 과학교사의 ICT를 활용한 학습 보조 자료와 도구로 인식되어서는 안 된다. 더하여, 형식학습과 무형식학습에서 학생의 자기주도학습에 도움을 주어야 하며, 개별화를 넘어 맞춤형 학습이 구현될 수 있도록 학교현장에서는 다음의 내용을 반드시 고려해야 한다.
과학교과는 과학지식, 탐구능력, 자기주도성을 바탕으로 과학의 본성을 학생 스스로 인식하게 하며 창의성을 기대한다. 이에 더하여 과학교과는 실생활과 연계하여 교수학습이 이루어져야 한다. 현재 우리사회는 어떠한가? 우리사회는 지금 스마트환경의 첨단매체와 도구를 생활과 업무에 적극 활용하면서 상호작용의 극대화를 바탕으로 효율성을 추구하고 있다. 교육환경 또한 이와 같은 사회적 변화와 맥락을 같이하면서 패러다임의 전환기를 맞이하고 있는 것이 사실이다. 현재 학교에서는 교과의 내용요소를 목적으로 진행하는 수업에서부터 교육과정 기반 학습자중심 역량교육의 실천으로까지 다양한 학습 방법과 재구성을 통한 교수학습이 이루어지고 있다.
이 과정에서 과거의 학습 방법만으로는 역량교육에 더하여 개별화를 넘어 맞춤형 학습으로 이끌기에는 어려움이 많다. 맞춤형 학습의 구현을 위한 방안으로 IT기반 테크놀로지의 장점과 강점을 적극 활용해야 한다. 최근의 ‘스마트교육’이 한 예라 할 수 있다. 스마트교육은 다양한 외부자원을 IT기술을 통해 학생의 자기 주도적 학습을 중심으로 맞춤형 역량교육의 실천을 목표로 하고 있다. 스마트교육의 또 다른 환경이자 학습 도구인 디지털교과서는 학생 중심의 맞춤형 학습을 구현할 수 있는 대표 적인 서비스이다. 그럼 지금부터 디지털교과서를 활용한 과학수업에서 맞춤형 역량교육을 실천할 수 있는 방법과 고려해야 하는 점들에 대해 함께 생각해 보자.
디지털교과서란?
디지털교과서는 학생중심 교수학습을 지원하는 콘텐츠이자 도구이며, 스마트교육의 학습 환경의 대표적인 틀이다. 디지털교과서는 첨단 매체의 도구가 가지는 기술적 장점과 교사와 학생의 적극적인 상호작용을 지원하는 교수학습 활동의 허브로서의 기능을 기대할 수 있다. 디지털교과서는 완성된 도구의 적용이 아닌, 지속적으로 변화하는 사회 환경과 기술에 맞추어 개선․발전되어야 하는 진행형의 학습도구이자 틀의 성격을 가지고 있다. 디지털교과서는 기존 교과 내용(서책형 교과서)에 더하여 용어사전, 멀티미디어 자료, 평가문항, 보충학습 내용 등 풍부한 학습 자료와 학습지원 및 관리기능이 제공되는, 교육용 콘텐츠 등과 연계 가능한 학생용 교재이다. 이에 따라 디지털교과서는 교사중심의 교수학습 도구로의 접근 보다는 학생의 자기주도 학습을 지원하는 플랫폼으로서의 체제적 접근이 이루어져야 한다.
디지털교과서 활용 학습 체제란?
[그림] 디지털교과서 활용학습 체제도(출처 : 2013년도 디지털교과서 교원 연수프로그램, Keris)
디지털교과서 활용 학습 체제는 디지털교과서의 콘텐츠(멀티미디어, 하이퍼링크, 학습사전 등)와 학습관리시스템(LMS)를 활용하여 4가지 교수학습 유형(지식구성학습, 문제해결학습, 토의토론학습, 교류학습)을 비롯한 다양하고 효과적인 수업이 가능하다. 디지털교과서에 대한 활용에 있어 내용요소에 더하는 단순 미디어 콘텐츠로서의 창고로 인식되어서는 안 된다. 과학교과의 내용요소를 바탕으로 적정한 학습 유형을 선택하여 최적화된 수업 설계가 이어졌을 때, 과학교과 수업의 수행과정에서 21세기 학습자가 갖추어야 하는 여러 역량들이 신장될 수 있음을 기대할 수 있다.
[그림] 디지털교과서 활용학습 방법 모형 (출처:2013년도 디지털교과서 교원 연수프로그램, Keris)
디지털교과서 활용 학습방법에 따른 구분은 시간과 방법적 측면에서 활동시기와 활동방식으로 나눌 수 있다. 학습활동시기에 따른 측면에서는 단위시간, 방과 후, 가정에서 진행할 수 있고, 학습활동 방식에 따라 개별, 모둠, 전체학습 전반에서 적용될 수 있다. 디지털교과서와 궁합이 맞는 학습 유형으로는 지식구성, 문제해결, 토의토론, 교류학습이 대표적이다.
디지털교과서 기능에 따른 학습
■ 디지털교과서 콘텐츠를 활용한 학습
[디지털교과서 콘텐츠(과학 비상교육, 중1)]
디지털교과서는 콘텐츠가 제공하는 멀티미디어와 외부자원, 하이퍼링크를 통해 자원기반 학습이 가능하다. 또한, 에듀넷 검색과 디지털교과서 내 검색기능을 통해 학습자의 다양한 탐구 활동을 지원한다. 디지털교과서 뷰어는 학습자의 지식구성활동과정에서 적극 활용된다. 뷰어 기능 중 노트 기능은 학습자가 작성한 내용을 학습커뮤니티와 적시성 있게 연동하여 학생과 학생, 학생과 교사 간 상호작용 활동 학습의 매개 역할을 한다. 이를 바탕으로 학습커뮤니티에서 학생은 자신의 e-포트폴리오를 구성할 수 있다.
[디지털교과서 검색기능] [에듀넷 검색 결과]
■ 에듀넷 검색 기능을 통한 학습
에듀넷 서비스가 새롭게 업그레이드되었다. 콘텐츠가 체계적으로 정돈되어 사용자 입장에 맞추어 편의성 있게 제공되는 서비스의 느낌을 갖게 한다. 무엇보다 고무적인 것은 디지털교과서 플랫폼에서 검색을 통한 본연의 기능이 충순히 발휘된다는 점이다. 과학 관련 자료와 콘텐츠의 다양하게 제공되고 있다. 디지털교과서 내 에듀넷 검색기능은 과학교과 학습과정에서 학생이 일상에서 발생하는 자연 현상의 문제에 대해 검증된 콘텐츠와 정보를 수집하고 활용하여 문제를 해결하는데 도움을 준다.
■ 학습커뮤니티(위두랑)을 통한 학습
[디지털교과서 학습커뮤니티 위두랑 웹화면] [위두랑 앱화면]
학습커뮤니티인 위두랑은 알림장, 과제방, 포트폴리오, 클래스모둠, 클래스랑 등으로 구성되어 있다. 구성에 따른 기능의 특징은 소셜미디어 기반 SNS환경에서 적극적인 상호작용을 진행하면서 학습을 진행할 수 있다는 것이다. 웹과 앱의 실시간 동기화로 교사는 주로 웹의 환경에서 학생에게 학습도움을 주고 학생은 또한 웹의 환경에서 산출물을 작성하고, 앱을 통해서는 즉각적인 피드백과 상호작용 위주로 활동이 이루어진다. 글쓰기의 탐구보고서 쓰기 기능과 클래스 모둠의 모둠별 활동을 통해 협력적 프로젝트 학습을 진행할 수 있다.
디지털교과서를 활용한 과학과 교수학습
[그림] 디지털교과서 활용 교류학습 (출처:2013년도 디지털교과서 교원 연수프로그램, Keris)
디지털교과서를 활용한 과학과 교수학습은 디지털교과서의 기능과 학습내용의 맥락을 살피고, 학습유형과의 궁합을 전제로 수업이 설계된 후 진행되어야 한다. 수업 설계와 활동 시 교육 목표의 맥락이 유지되면서 학업성취와 함께 역량교육이 수행과정에서 녹아들도록 한다. 이를 바탕으로 디지털교과서를 활용한 과학수업은 구조중심수업의 교재와 대인상호작용중심의 수업 환경으로 접근할 수 있다.
● 개념의 이해와 원리 습득을 위한 구조중심수업의 교재로 활용
• 과학 용어 및 개념의 접근
• 실험탐구 활동의 정리를 통한 이해
• 과제와 문제풀이, 학생의 포트폴리오 활동을 통한 자기주도학습
● 핵심 역량 증진을 위한 대인상호작용중심의 수업 환경
• 위두랑을 통한 협력적 창의 발현
• 랑(Rang)을 통한 교류활동으로 의사소통 신장
• 위두랑의 상호작용을 통한 배려와 주도성 함양
디지털교과서를 활용한 수업의 전개는 계획된 수업 설계를 바탕으로 진행되어야 한다. 교육목표->교육과정내용->성취기준->핵심성취기준을 근거로 학습자의 특성과 요구분석을 전제하여 내용요소에 맞는 학습유형을 적용하여 재구성을 통해 실천한다. 모든 단원에서의 디지털교과서를 적용한다는 것은 무리이다. 내용요소를 바탕으로 현실 가능한 범위를 제한하여 적정성을 바탕으로 최적화 하여 수업을 재구성하여 설계해야 한다.
에듀넷 디지털교과서 자율연수
<링크주소 : http://www.edunet.net/redu/smrtsvc/listSmrtEduTrnForm.do?menu_id=0045>
디지털교과서를 활용한 수업방법과 설계에 대한 자세한 내용은 에듀넷에서 제공하고 있는 교사 자율연수를 추천한다. [에듀넷]-[교원연수]-[디지털교과서 원격연수]-[중등과학]의 순서대로 메뉴에 접속하면 연수과정을 참고할 수 있다.
디지털교과서 활용 수업을 위한 제반사항
디지털교과서를 활용한 수업 활동이 적극적으로 이루어지기 위해서는 활동이 강조되는 상호작용이전에 교육의 본질을 우선에 두어야 한다. 디지털교과서는 학생이 주인인 학습 도구이자 환경임을 분명히 해야 한다. 교실에서 과학교사의 ICT를 활용한 학습 보조 자료와 도구로 인식되어서는 안 된다. 더하여, 형식학습과 무형식학습에서 학생의 자기주도학습에 도움을 주어야 하며, 개별화를 넘어 맞춤형 학습이 구현될 수 있도록 학교현장에서는 다음의 내용을 반드시 고려해야 한다.
첫째, ‘공감’이다. 디지털교과서에 대한 학생과 교사, 학부모의 인식의 재고를 바탕으로 디지털교과서가 가지는 강점에 대해 매력을 느끼고 교육의 본질을 바라봐야 한다. 이는 교사와 학생, 학부모의 신뢰를 기반으로 완성된 학습 환경에서 다양한 교육활동들이 상호간에 존중하며, 최적의 방안을 모색하고 적용할 때 올곧게 실천할 수 있기 때문이다.
둘째, 디바이스보다는 ‘디바이드’가 고려되어야 한다. 학습자 간, 교사와 교사 간 소양과 역량의 격차(Devide)가 고려되지 않은 상황에서 교수학습활동이 이루어졌을 때, 협력이 강화되기 보다는 소외를 바탕으로 이질적 문화를 형성하게 된다. 이와 같은 맥락에서 소양과 역량의 수준, 학습자의 학습 환경을 면밀히 살피고 첨단 매체와 디바이스에 대한 접근만으로 교육활동이 전개되는 오류를 범하지 않아야 한다.
셋째, ‘교육과정에 대한 교사의 자유도’가 보장되어야 한다. 성취평가제, 자유학기제, 진로진학교육, 창의인성교육, 스마트교육, 디지털교과서, 정보통신윤리교육 등 학교 현장에서는 역량교육에 대한 중요성을 다양한 정책과 교육방법등을 통해 강조하고 있다. 하지만, 현재 주어진 학교의 문화와 풍토, 교육과정으로는 역량교육을 올곧게 실천하기에 어려움이 많다. 과다한 학습내용요소, 수업 외 교사의 행정업무 등은 다양성 보다는 획일적인 교육방법으로 분량과 진도를 달성하는 수준에 머물고 있다. 이를 위해서는 재구성을 통한 교사의 수업 설계와 학습 환경 설계를 통해 접근해야 한다. 교사의 자존감을 우선 확립할 수 있도록 현재 학교 환경에서 앓고 있는 부담을 경감해 주어야 한다.
넷째, ‘적정성 있는 교수학습활동’이 이루어져야 한다. 교수학습에 대한 체계적인 설계가 이루어지지 않은 상황에서 첨단 매체와 환경으로의 접근과 도입은 효과적이지 않다. 교육의 내용요소와 학생의 특성을 바탕으로 주어진 학교 환경을 고려하여 교사와 학생의 소양을 바탕으로 도구와 환경을 최적화하여 ‘적정성’있는 교수학습 활동이 이루어져야 한다.
다섯째, 순기능의 소양 교육도 중요하지만, 역기능에 대한 예방 교육이 더욱 중요하다. 디지털교과서를 활용하기 위해서는 기본적인 테크놀로지에 대한 소양과 올바른 의사소통 능력이 필요하다. 이는 웹2.0의 가치를 품은 클라우드 컴퓨팅과 소셜미디어의 활용이 수반되기 때문이다. 올바른 상호작용의 가치와 방법을 학생 스스로 인식하게 하고, 정보통신윤리 교육이 교육과정에서 자연스럽게 녹아들 수 있도록 해야 한다. 무엇보다도 순기능과 역기능의 균형을 유지하면서 수업을 진행하는 것이 중요하다.
여섯째, 최적의 인프라 환경이 제공되어야 한다. 학교 환경에서 스마트교육과 디지털교과서의 적극적인 활용을 위해서는 적정한 디바이스와 무선 환경이 구축되어야 한다. 유선에서 무선으로의 전환 과정에 있는 지금, 법적 관련 유연화 방안도 현실성 있게 모색되어야 한다. 방과 후 가정과 학교에서의 연계학습을 위한 무선 인프라 환경이 제공되어야 한다.
글 | 김두일 교수(한영중학교)
김두일 선생님은 현재 한영중학교 교사로 재직하고 있으며, 서울시교육청 방송활용연구회 회장과 스마트교육연구회 중등회장직을 맡고 있다. 교육부 스마트교육 중앙선도교원, 교육부 디지털교과서 선도교원, 교육부 핵심성취기준 연수 프로그램 개발 및 전국단위 강사 등으로도 활동하고 있다.