SCIENCE INSIDE

서울시과학우수학교 인공지능(AI)교육 선도학교 운영 대원고등학교

페이지 정보

본문

거인의 어깨에 올라서서 인공지능 세상을 봐라

4차 산업혁명시대, 차세대 스마트 리더 양성 위해 최선


4차 산업혁명 시대, 우리 사회는 유례 없이 빠른 속도로 변화해가는 흐름에 발맞추어 대원고등학교는 기존의 것을 답습하는 교육에서 벗어나 새롭고 창의적인 교육 프로그램들을 도입하고 차세대 리더 양성을 위해 끊임없이 도전해오고 있다. 창의융합형 과학 실험실의 안정장비 및 설비를 내실화하고 ICT, AI와 연계한 지능정보기술 교육 기반을 확충하기 위해 첨단화 실험기구들을 갖추면서 과학영재학급 등 이공계 진학을 희망하는 학생들에게 다양한 교육 프로그램을 제공하고 ‘미래를 이끌어갈 융합형 인재 육성’이라는 비전을 실천하고 있는 대원고등학교를 찾았다.


대원고등학교의 과학교육은 일상에서 부딪히는 개인 및 사회의 문제를 과학적이고 창의적으로 해결할 수 있는 소양을 기르는 것이 궁극적 목표이며 메이커 스페이스 공간을 마련하여 학생들 스스로 아이디어를 설계하고 제작하여 구현할 수 있도록 필요한 기기와 도구를 갖춰 학생 주도의 상상, 창작, 협력, 공유 활동을 통해 학생들의 창의력과 융합적 사고력을 기를 수 있도록 힘쓰고 있다.


진정한 융합형 인재 육성의 길 인공지능, 메이커 융합 등 미래 과학교육 운영


이세돌 9단과 ‘알파고’의 바둑 대국을 계기로 우리의 일상으로 파고든 AI는 애플의 ‘시리’, 삼성의 ‘빅스비’ 같은 개인 비서 영역부터 학생들이 자주 사용하는 수학 문제풀이, 자율주행 자동차의 인지·판단 시스템에 이르기까지, 그 기술이 각종 분야에서 빠르게 확산되고 있다. 인류의 생활 방식을 근본부터 바꿀 수 있는 기술을 둘러싸고 기대와 걱정이 교차한다. 우리는 이러한 흐름을 되돌릴 수는 없다. 앞으로 우리 학생들이 인공지능을 이해하지 못한다면 이 같은 거대한 흐름에 삼켜질 수밖에 없다.


대원고등학교에서는 이러한 시대적 흐름에 발맞춰 인공지능(AI) 선도학교를 운영해 인공지능 및 소프트웨어 교육을 실시하고 있다. 인문학, 교육, 의료, 법조계, 과학기술, 예술 등 사회 각계각층으로 뻗어나갈 대원고등학교 학생들이 인공지능의 필요성을 인지하고 인공지능 기술을 충분히 활용할 줄 아는 사람이 될 수 있도록 인공지능과 메이커 융합 수업을 통해 창의적인 인재를 양성하는데 힘쓰고 있다. 그렇다면 구체적으로 어떤 인공지능 교육들이 이루어지는지 살펴본다.



● 정규 교과 수업을 통한 AI 기본교육


1학년 때에는 1주일에 2시간씩 정보 시간을 통해 소프트웨어 중점의 융합 프로젝트 교육이 실시된다. 이때 피지컬컴퓨팅(아두이노)을 통한 프로그래밍 언어 기초 교육도 함께 진행되며 2학년 때는 1주일에 2시간씩 프로그래밍 시간을 통해 인공지능 중점의 소프트웨어 교육을 실시하고 있다. 또한 파이썬을 활용해 공공데이터 분석을 하고, 인공지능 실습을 하며 프로젝트 중심 수업을 운영해 학생들이 인공지능에 대한 실질적 체험을 할 수 있도록 했다.


● 공유캠퍼스와 연계한 소프트웨어(SW) 교과 특성화 수업


인공지능과 소프트웨어는 서로 관련이 많은 분야다. 공유캠퍼스 희망자를 대상으로 2학년 때 정보과학, 자료구조 과목을 수강할 수 있게 하여 소프트웨어 및 인공지능에 대해 깊이 탐구할 수 있도록 했다.


● AI·Maker 진로캠프


인공지능에 대한 교육기회를 제공하고 미래사회에 대비한 인재를 양성하기 위한 ‘인공지능 기술(이미지 인식, OpenCV)을 적용한 일상생활 문제해결 프로젝트 제작’을 실시했다. 캠프는 파이썬 및 라즈베리파이 이해, Turtle 라이브러리를 이용한 미디어아트 및 게임프로젝트, OpenCV를 이용한 사물 인식 등으로 진행했다.


● 동아리 및 진로탐색 아카데미를 통한 AI·SW 심화 교육


인공지능 및 소프트웨어 분야에 대한 학생들의 수요를 반영하여 인공지능과 관련된 4개의 동아리(인공지능수학반, IT 동아리, 수학창의탐구반 등), 7개의 진로탐색 아카데미(미래기술탐구반, 코딩수학, 과학기술분석반 등)를 운영했다. 교과 시간에 배운 지식을 바탕으로 같은 관심사를 가진 학생들끼리 모여 학생 주도의 프로젝트형 활동을 진행하며 인공지능에 대한 이해를 심화하도록 했다.


● 로봇코딩아카데미


‘핑퐁로봇’, ‘스파이크 프라임’, ‘Lego EV3’, ‘DJI 로보마스터 S1&EP’ 등 4종의 다양한 AI로봇 교구를 메이커 및 프로그래밍해보며 피지컬 컴퓨팅 능력 및 컴퓨팅 사고력을 향상시키는 교육을 진행했다.


조예은 생물교사는 “과거와 다르게 예측 불가능해지는 상황들에 대비하기 위해서는 기존의 과학 지식을 배우는 것보다 배운 지식을 어떻게 활용하는지가 중요합니다.”라고 말하며 배운 지식을 어떻게 활용하는지에 대해 중점을 두고 과학교육을 진행하고 있다고 한다. 특히 문제 상황에 노출시키는 빈도를 높여 배운 것을 토대로 지속해서 반복된 활동을 함으로써 문제 상황에 직면할 수 있는 힘을 키우고 있으며 열린 질문을 통해 열린 답을 찾는 방법으로 지식을 잘 활용할 수 있도록 교육하고 있다고 전하며 현재 학교에서 진행되어진 프로그램들에 대해 자세히 설명했다.


혁신적 아이디어를 현실로, 창작 욕구 분출하며 시대의 중심에 서다

대원고, 거인의 어깨에 올라서서 인공지능 세상을 봐라!’를 주제로 메이커&아트 페스티벌을 대원고등학교 서암홀에서 실시한 바 있다. 이번 행사는 인공지능(AI)교육 선도학교, 소프트웨어 교과특성화학교로서 학생들이 창작 욕구를 마음껏 분출하여 만든 결과물을 함께 나누기 위한 자리였으며 인공지능, 소프트웨어, 메이커, 예술 등 5개 분야 29개 체험 및 전시 부스를 운영했다. 페스티벌에는 대원고등학교뿐만 아니라 인근 대원여고, 대원국제중 학생 및 선생님들도 함께 참여했다.


이처럼 대원고등학교는 학생들 스스로 창작활동에 참여하여 제작과정을 공유해 봄으로써 자신의 흥미와 소질을 계발하고 진로를 체험해 볼 수 있도록 디딤돌 역할을 함으로써 미래사회가 요구하는 창의력, 문제해결력 및 협업 능력을 키워 학생 참여 중심의 메이커 활동을 통해 상상하고, 만들고, 공유하는 창작문화를 확산시키고자 노력하고 있다. 오용택 물리교사는 “학생들이 문제에 대한 답을 스스로 내렸을 때 그것을 직접 확인할 수 있도록 하는 것이 교사의 역할”이라고 생각한다면서 우리 학생들이 실패를 두려워하지 않고 계속해서 도전할 수 있도록 탐구과정에 대해 함께 고민하면서 결과에 대해 이성적으로 대처할 수 있는 힘을 기를 수 있도록 교육하고 있다”고 밝힌다.


진로와 적성에 맞는 학생 맞춤식 교육 다양한 교육기회 보장


한편, 대원고등학교는 2021년부터 서울특별시교육청으로부터 영재교육기관 영재학급 승인을 받아 과학 영재학급을 운영하고 있다. 일반고등학교에서 영재교육의 기회를 제공하고, 과학 분야에서 재능 있는 영재를 양성하기 위해 시행하는 영재학급은 연간 90시간의 다양하고 내실 있는 프로그램을 통해 과학적 사고력과 창의성 및 잠재력을 키우고 있다. 영재학급 수업은 선행 학습이 아닌 심화 학습 형태의 탐구·실험, 관찰 및 추론, 토론 등을 포함하여 창의력, 탐구력을 향상할 수 있도록 운영된다.


또한 과제 연구 및 창의적 산출물 발표회를 통해 학생들은 개인별 연구주제를 설정하고 이에 대해 탐구하며, 자기주도적인 학습능력을 배양해 문제해결력을 신장시키고 있다. 영재학급은 60시간 이상의 영재교육 직무연수를 이수한 교사로 구성되어 있으며 무엇보다 토요일에 진행함으로써 학생들이 효과적으로 시간을 잘 활용할 수 있도록 했다. 또한 대원고등학교는 성동광진교육지원청 권역의 3개 학교(대원여자고등학교, 광양고등학교, 동국대학교사범대학부속여자고등학교)와 함께 공유캠퍼스 자율협의체를 구성·운영하고 있다.



공유캠퍼스는 권역 내 학교를 각기 다른 교과의 교과특성화학교로 지정·운영해 인근 학교의 학생이 본교에 없는 원하는 과목을 정규 수업시간에 수강할 수 있는 제도로서, 학생들의 실질적 과목 선택권을 확대함과 동시에 학생 개개인의 진로 및 적성에 맞는 교육과정을 설계하여 수강할 수 있도록 했다. 뿐만 아니라 대원고등학교는 소프트웨어(SW) 교과특성화 학교로 정보, 프로그래밍 외에 2학년 때는 정보과학과 자료구조를 그리고 3학년 때는 인공지능 기초, 인공지능 수학 과목을 추가로 수강할 수 있다. EV3, 드론, 햄스터 로봇 등 다양한 교구를 활용한 조별 수업으로 단순한 문법 암기식 코딩 강의 수업을 지양하고 창의적 문제 해결 활동을 통해 미래 인재로 성장할 수 있는 기회를 주고자 노력하고 있다.


아울러 교내 메이커 스페이스, 컴퓨터실 등의 인프라와 연계하여 SW에 관심 있는 학생들이 꾸준히 지속적인 교육을 받을 수 있도록 했으며 2022년에는 학교 간 협력 교육의 일환으로 창의적 체험활동과도 연계하여 메이커&아트 페스티벌에 대원여자고등학교 공유캠퍼스 과목 수강 학생들의 부스가 운영되기도 했다. 학교 간 특색 있는 교육과정 공유를 통해 학교 교육의 만족도를 제고하여 함께 성장하고 선도적으로 미래를 준비하는 대원고등학교의 청사진이 그려지는 듯하다.


지금은 주요 국가들이 데이터, 인공지능, 로봇공학, 사이버 보안, 우주기술, 마이크로일렉트로닉스(Microelectronics)에 초집중하고 있는 시대의 흐름에 맞춰 기술을 습득할 수 있는 기회와 교육이 필요한 시점이다. 시대에 따라 강조되는 교육의 방법이 다르듯 현재는 창의융합형 인재 양성을 목표로 도전적인 환경을 조성하여 학생들이 자기주도성을 키울 수 있도록 노력해야 한다.


이에 첨단과학기술과 관련된 연계 교육은 이제 필수가 될 것으로 생각한다는 권영근 교장은 특히 AI 교육의 필요성에 대해 말하면서, 미래 인류 생활에 현재 진행되고 있는 첨단과학기술의 이해와 흐름을 읽는 눈이 필요하다고 강조한다. 항상 시대의 요구에 한발 앞서 최고의 교육환경을 제공해 온 명문사학 대원고등학교. 도전과 영광의 놀라운 45년과 함께 더 놀라울 45년을 걸어가고자 최선을 다하는 대원고는 4차 산업혁명 시대의 도도한 흐름 속에서 우리 학생들이 학교에서 더 다양한 경험을 갖고 미래 핵심 인재로 더욱 성장해 나가길 기대해 본다.




 MINI INTERVIEW 대원고등학교 권영근 교장 선생님 

지인용(知仁勇) 정신 기반으로… 미래인재 육성에 최선 다할 것


1978년 첫걸음을 내딛은 대원고등학교는 어느덧 불혹의 나이를 훌쩍 넘기고, 올해 개교 46년을 맞이했다. 대원의 빛나는 발전은 학생들에게 최고의 학습 환경을 제공하며 배움에 대한 열정과 시대를 이끌 창의력을 드높이기 위한 지속적인 혁신이 있었기에 가능했다.


더 나은 교육을 위해 늘 고심하고 있는 권영근 교장은 미래 사회로 나갈 학생들이 직접적으로 활동하고 경험할 수 있는 기회들이 더 많아져야 한다고 말하며 AI와 같은 첨단과학기술의 심화교육의 필요성에 대해 강조한다. “과학교육에서 무엇보다 중요한 것은 학생들의 자유롭고 창의적인 사고 활동을 보장하는 것이라고 생각해요. 과학 기술의 발전이 아주 빠른 속도로 진행되고 있는 요즘, 기존의 지식을 전달하고 학생들은 그것을 수동적으로 받아들이는 교육 방식으로는 다변화하는 시대의 흐름에 발맞추어 갈 수 없죠. 자신이 배운 과학적 지식을 바탕으로 그것을 응용하고 변형하는 등 일련의 주체적 학습 과정이 있어야 학생들이 지적으로 성장할 수 있고 새로운 것을 창조해낼 수 있는 미래사회의 일원으로 거듭날 수 있을 것이라 생각해요.”


권영근 교장은 학생들이 자연 현상과 사물에 대하여 흥미와 호기심을 갖고 평생 학습자로서 과학 친화적인 삶을 영위할 수 있도록 교수 학습 설계 및 평가를 적극적으로 지원하고 창의융합형 인재로 거듭날 수 있도록 학교 환경에도 신경쓰고 있다고 밝힌다. 또한 학생들에게 다양한 기회를 제공하고 꿈을 향해 앞으로 나아갈 수 있도록 그 역할에 최선을 다하겠다고 말한다.