저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 이용자는 아래의 조건을 따르는 경우에 한하여 자유롭게 l 이 저작물을 복제, 배포, 전송, 전시, 공연 및 방송할 수 있습니다. 다음과 같은 조건을 따라야 합니다: 저작자표시. 귀하는 원저작자를 표시하여야 합니다. 비영리. 귀하는 이 저작물을 영리 목적으로 이용할 수 없습니다. 변경금지. 귀하는 이 저작물을 개작, 변형 또는 가공할 수 없습니다. l l 귀하는, 이 저작물의 재이용이나 배포의 경우, 이 저작물에 적용된 이용허락조건 을 명확하게 나타내어야 합니다. 저작권자로부터 별도의 허가를 받으면 이러한 조건들은 적용되지 않습니다. 저작권법에 따른 이용자의 권리는 위의 내용에 의하여 영향을 받지 않습니다. 이것은 이용허락규약(Legal Code)을 이해하기 쉽게 요약한 것입니다. Disclaimer 석사학위논문 제4차 산업혁명시대 인재의 미래핵심역량 함양을 위한 유아교육 방향 탐색 지도교수 김 세 곤 동국대학교 교육대학원 교육학과 유아교육전공 이 미 201 8 란 석사학위논문 제4차 산업혁명시대 인재의 미래핵심역량 함양을 위한 유아교육 방향 탐색 이 미 지도교수 란 김 세 곤 이 논문을 석사학위논문으로 제출함. 2018 년 6 월 일 이미란의 교육학 석사학위 논문을 인준함. 2018 년 7 월 일 위원장 이 수 경 (인) 위 원 김 혜 순 (인) 위 원 김 세 곤 (인) 동국대학교 교육대학원 목 목 차 차 ··········································································································· ⅰ 표 목 차 ··········································································································· ⅳ 그림목차 ·········································································································· ⅴ 국문초록 ·········································································································· ⅵ Ⅰ. 서 론 1. 연구의 필요성 및 목적 ·········································································· 1 2. 연구 문제 ··································································································· 5 3. 용어 정의 ··································································································· 5 1) 핵심역량 ································································································· 5 2) 제4차 산업혁명시대 핵심역량 ························································· 7 4. 연구 방법 ································································································· 14 5. 연구의 제한점 ························································································· 15 Ⅱ. 선행연구 및 이론적 배경 1. 제4차 산업혁명 ······················································································ 17 2. 제4차 산업혁명시대 핵심역량 ··························································· 20 3. 제4차 산업혁명시대 유아교육의 방향 ············································· 24 Ⅲ. 시대변화에 따른 교육의 역할과 핵심역량 1. 산업화시대 교육의 역할과 핵심역량 ··············································· 27 - i - 2. 정보화시대 교육의 역할과 핵심역량 ··············································· 29 3. 제4차 산업혁명시대 교육의 역할과 핵심역량 ······························ 31 4. 소결 ··········································································································· 34 Ⅳ. 미래핵심역량 함양을 위한 해외 유아교육 사례 1. 미국 ··········································································································· 38 1) Rhode Island Preschool ································································ 39 2) Magnet school New York ··························································· 45 3) Woodward Elementary School Massachusetts ··················· 48 4) 미국의 교육적 사례에 대한 소결 ················································· 50 2. 캐나다 ······································································································· 51 1) CLC preschool Quebec ································································· 52 2) 캐나다의 교육적 사례에 대한 소결 ············································ 62 3. 싱가포르 ··································································································· 63 1) PCF Sparkletots Yuhua preschool Jurong Lake ··············· 64 2) Child First Preschool Mountbatten ········································· 70 3) My First Skool Jurong Point ···················································· 74 4) 싱가포르의 교육적 사례에 대한 소결 ········································ 76 4. 일본 ········································································································· 78 1) 게이오(慶應)대학교 부속유치원 ··················································· 79 2) 도쿄 하치오지(八王子) 초등학교 ················································· 82 - ii - 3) 후쿠오카 노마(野間)유치원 ···························································· 86 4) 일본의 교육적 사례에 대한 소결 ················································· 89 Ⅴ. 결론 및 시사점 1. 결론 ··········································································································· 90 2. 시사점 ······································································································· 93 참 고 문 헌 ································································································ 97 ABSTRACT ···································································································· 111 - iii - 표 목 차 <표 1-1> DeSeCo의 3개 핵심역량과 내용 ············································ 9 <표 2-1> 국내외 보고서에서 나타난 제4차 산업혁명 ···················· 18 <표 2-2> 산업혁명의 변화 단계와 4차 산업혁명 ······························· 20 <표 3-1> 산업혁명과 연관된 주요 교육 내용 ····································· 35 <표 4-1> Robotics 수업 커리큘럼 예시 ··············································· 41 <표 4-2> Solve-it 단계 및 이야기 ························································ 43 <표 4-3> Magnet school robotics 커리큘럼 ····································· 46 <표 4-4> Woodward Memorial Elementary School 코딩수업단계 ··· 49 <표 4-5> CLC preschool의 로보틱스 프로그램 ································ 55 <표 4-6> CLC preschool의 로보틱스 수업연계활동 1 ···················· 58 <표 4-7> CLC preschool의 로보틱스 수업연계활동 2 ···················· 59 <표 4-8> Child First Preschool 수업계획 ·········································· 73 <표 4-9> 게이오 대학 부속유치원 학습방법 및 내용 1년차 ·········· 80 <표 4-10> 게이오 대학 부속유치원 학습방법 및 내용 2년차 ········ 80 <표 4-11> 하치오지 초등학교 로봇수업 과정 및 내용 ·················· 84 - iv - 그 림 목 차 [그림 1-1] 새로운 학습과 역량 ································································· 10 [그림 4-1] Rhode Island Preschool 수업모습 ···································· 40 [그림 4-2］Rhode Island Preschool 수업모습 ···································· 44 [그림 4-3] Magnet school robotics 수업진행방향 ···························· 46 [그림 4-4] CLC preschool의 기준핵심역량 ·········································· 54 [그림 4-5] CLC preschool 로보틱스 수업모습 ··································· 60 [그림 4-6] CLC preschool 로보틱스 수업모습 ··································· 61 [그림 4-7］Yuhua preschool Beebot 수업모습 ·································· 65 [그림 4-8］Yuhua preschool Kibo 수업모습 ······································ 66 [그림 4-9］Yuhua preschool Dash＆Dot 수업모습 ·························· 67 [그림 4-10］Yuhua preschool Circuit stickers 수업모습 ·············· 68 [그림 4-11］Yuhua preschool 유아-로봇이 함께하는 지역행사모습 ····························································································································· 69 [그림 4-12］Child First Preschool 코딩수업모습(5세) ··················· 70 [그림 4-13］Child First Preschool의 개인용 태블릿 PC ··············· 71 [그림 4-14] Child First Preschool 로보틱스 수업교구(7세) ·········· 72 [그림 4-15] My Fist Skool의 Pepper와 유아들의 모습 ·················· 75 - v - 국문초록 제4차 산업혁명시대 인재의 미래핵심역량 함양을 위한 유아교육 방향 탐색 유아교육전공 이미란 지도교수 김세곤 제4차 산업혁명시대의 도래에 따라 전 세계적으로 새롭게 다가올 사회 를 이끌어 나갈 새로운 인재양성에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 이 러한 맥락에서 향후 미래사회가 요구하는 인재와 이를 양성하기 위한 핵 심역량을 분석하여 유아 교육의 방향성과 방법을 탐색하는 것은 매우 중 요하다. 특히 급속한 과학기술의 발전과 세계화로 인해 사회 전체가 급 변하는 상황에서 발생되는 위기감은 기존 교육에 대한 재고와 혁신을 요 구하고 있다. 이에 본 연구는 제4차 산업혁명시대 교육의 역할과 핵심역량이 무엇인 지 논의하고 미래핵심역량 함양에 목적을 둔 유아교육사례를 분석함으로 써 제4차 산업혁명시대의 유아교육방향을 탐색하여 시사점을 도출하는데 목적을 두고 있다. 이 같은 목적을 달성하기 위해 본 연구에서 다루고자 하는 연구문제는 다음과 같다. 연구문제1. 시대 변화에 따른 교육의 역할과 핵심역량은 무엇인가? 연구문제2. 제4차 산업혁명시대에 필요한 미래핵심역량 함양을 위해 각국은 어떠한 유아교육사례를 도입하고 있는가? - vi - 연구문제에 따른 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 시대 변화에 따른 교육의 역할은 창조적 혁신이 일상적으로 일어 나는 상황에서 문제에 대한 해결책을 다양하게 제시할 수 있는 개성적 · 협동적 · 사회적 역량을 갖춘 인재를 양성하는데 있다고 할 수 있다. 핵심역량은 인공지능 및 새로운 기술과 인간이 함께 이루는 새로운 사 회 형성이 가시화 되면서 인간으로서의 개성화 역량, 사람과 사람을 뛰 어 넘는 협동화 역량, 로봇과 같은 새로운 존재와 함께 사회를 이루며 공존할 수 있는 사회화 역량이다. 둘째, 제4차 산업혁명시대에 필요한 미래핵심역량 함양을 위해 해외 각 국은 협동적 학습 환경 조성을 통해 인간으로서의 개성을 신장시키고, 협업을 바탕으로 한 창의성 함양을 강조하고 있다. 문제를 해결해 나가 면서 배우는 교육방식(learning by doing)을 통해 학습자 상호간의 협동 성을 강조하고 있다. 또한, 인공지능 및 로봇의 교육적 활용을 통해 새로 운 차원의 협동성과 사회성을 강조하고 있다. - vii - Ⅰ. 서 론 1. 연구의 필요성 및 목적 지식정보사회를 넘어 제4차 산업혁명시대로 진입하면서 선진국들은 새 로운 시대적 요구에 부응할 수 있도록 인재양성을 위한 교육 혁신에 적 극적 투자를 하고 있다. 특히 경제구조와 직업세계의 급속한 변화로 인 해 인재들에게 새롭게 요구되는 역량을 함양하기 위해 교육시스템 전반 의 혁신을 추진하고 있다. 제4차 산업혁명은 2016년 스위스 다보스에서 열린 ‘세계경제포럼’에서 처음 언급된 개념이다. 제4차 산업혁명이라는 개념의 언급 이후, 세계 각 국은 제4차 산업혁명이 가져올 엄청난 변화에 대비하기 위해 다양한 정 책과 기술개발 계획을 앞 다투어 내놓고 있다. 세계경제포럼은 ‘제4차 산 업혁명’을 “제3차 산업혁명을 기반으로 한 디지털과 바이오산업, 물리학 등의 경계를 융합하는 기술혁명”이라고 설명하고 있다. 제4차 산업혁명 시대에는 기술융합을 통해 물리적, 디지털적, 생물학적 영역간의 경계가 허물어져 가상물리 시스템(Cyber-physical system)이 구축되고 인공지능 과 사물 인터넷(Internet of Things: IoT)을 통한 초연결 · 초지능 사회 가 구현될 것으로 예견된다. 슈밥(Schwab, 2016)은 다보스포럼에서 제4차 산업혁명이 도래하였다고 주장하면서 산업혁명을 다음과 같이 세대로 구분하고 있다. 지난 제1차 산업혁명은 증기기관 등에 의한 기계화 혁명이고, 제2차 산업혁명은 전 기를 활용한 대량 생산 혁명이며, 제3차 산업혁명은 인터넷으로 대표되 는 정보통신기술 중심의 정보화 혁명이었다. 제4차 산업혁명을 이끄는 핵심 기술은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅테이터(Big Data)이다. - 1 - 상호 연결된 유무선 인터넷 망을 통해 방대한 데이터의 수집과 분석 및 활용이 가능하게 되었고, 이러한 데이터를 기반으로 인공지능 컴퓨터가 내장된 기계가 스스로 학습하고 예측하여 적시 적소에 합당한 행동을 수 행하는 사회가 구현될 것이라고 한다. 이중에서도 인공지능은 제4차 산 업혁명시대를 대표하는 가장 중요한 기술로 꼽힌다. 인공지능 기술은 사 회의 진화 방향을 크게 바꿀 것이라고 예측되고 있기 때문이다. 특히 제4차 산업혁명은 인공지능의 시대라고 주장하는 「인공지능 혁명 2030」의 저자 벤 고르첼(Ben Goertzel)은 2050년경에는 지금의 스마트 폰처럼 인공지능이 우리 일상에 완전히 자리 잡게 될 것이라고 보고 있 다. 이미 구글의 검색엔진, 페이스북의 뉴스피드(news feed) 등에는 인공 지능 기능들이 적용되고 있다. 뿐만 아니라 최근에 진화되고 있는 자연 어 처리 기술을 바탕으로 한 시리(siri), 구글 나우(Google Now)의 음성 인식, 자율주행자동차에 들어있는 이미지 인식 기술 등에도 인공지능 기 능이 들어가 있다. 이러한 인공지능 기술의 정점으로 ‘특이점(Singularity)’이란 개념이 있 다. 영국 옥스퍼드 대사전의 정의에 따르면 “인공지능을 비롯한 기술들 이 발전해 인류가 극적이고 불가역적인 변화를 겪게 되는 가설적 순간” 을 뜻한다. 이 생소한 단어가 알려지기 시작한 것은 2005년 미국의 발명 가이자 미래연구자인 레이 커즈와일(Ray Kurzweil)이 출간한 「The singula rity is near: 특이점이 온다」라는 책으로부터였다. 그는 2020년 대 말이면 인공지능과 인간지능을 구별할 수 없게 되고, 2045년에는 인 공지능과 인간지능이 융합하는 ‘특이점’에 도달할 것이라고 예측하면서 이것은 미래 시나리오가 아니라 부분적으로는 지금 일어나고 있는 일이 라고 역설했다. 물리학자이자 인공지능 전문가인 맥스 테그마크(Max Tegmark) 교수는 「Life 3.0: Being Human in the Age of Artificial Intelligence: 라이프 3.0: 인공지능시대의 인간」에서 ‘특이점’이 인류에게 갖는 의미를 '지구 - 2 - 생명 역사의 제3단계'로 파악하며 생명의 개념을 좀 더 폭넓게 규정해야 한다고 주장한다. 생명이 복제하는 것은 물질이 아니라 원자의 배열 방 법을 특정하는 정보인데 인공지능 역시, ‘자기 복제 정보 처리 시스 템’(self-replicating information-processing system)을 가지고 자신의 행 동과 그 하드웨어의 청사진을 결정하는 정보(소프트웨어)를 복제하는 것 이 가능하기 때문이다. 그는 이 시스템을 설계할 수 있는 능력에 따라 생명의 역사를 3단계로 나눈다. 1단계는 원시 생명체의 탄생, 2단계는 인간의 탄생, 3단계는 인 공지능의 탄생이다. 즉, 지금까지는 인간만이 사회를 구성하고 있었다면, 앞으로는 인공지능이 인간사회에 새로운 지성 혹은 새로운 종으로서 편 입되어 큰 부분을 차지하게 될 것이라는 설명이다. 그렇게 되면 경제, 사 회, 정치, 교육 전반에 질적으로 다른 차원의 변화가 생길 것이고 이러한 변화에 적응하기 위해서는 새로운 차원의 역량이 필요해 질 것이다. 제4차 산업혁명이 본격화 되는 미래사회의 주도 기술은 인공지능, 사물 인터넷, 3D 프린팅, 나노기술, 바이오기술, 신소재기술, 에너지저장기술, 퀀텀 컴퓨팅 등이다. 이와 같은 기술을 사회전반에 적용될 예정이며 학 습과정에도 적용되어 지금과는 전혀 다른 모습으로 교육을 예상하게 한 다. 이에 따라 미래사회에는 새로운 기술을 바탕으로 기계가 대체할 수 없는 새로운 지식과 경험을 끊임없이 스스로 학습하고 이를 활용하여 새 로운 부가가치를 창출해 낼 수 있는 인재가 중요해질 것으로 예견된다. 새로운 기술과 소통하고 협동하고 사회를 이루는 새로운 차원의 역량을 갖추는 것이 필수불가결해 질 것이다. 현재 초등학교에 입학하는 학생의 65%는 지금은 존재하지 않는 직업을 갖게 될 것이라는 2016년 다보스 세계경제포럼의 “일자리 미래 보고서” 는 기계가 더 뛰어날 수밖에 없는 학습 대신 사람이 기계보다 잘할 수 있는 역량을 강화시켜 줄 수 있는 교육을 강조한다. 바로 이것이 인공지 능 시대를 대비한 교육 시스템 구축과 기준 마련을 위한 논의를 서둘러 - 3 - 야 하는 이유이다. 예측 불가능한 사회에서 새로운 인재와 이를 위한 교 육변환의 필요성에 대한 담론형성은 필연적 과정이라 할 수 있다(김규 원, 2015; 김기표, 2016; 양현채, 2017). 특히 유아교육 분야에서의 노력은 새로운 시대의 교육적 기초를 형성한 다는 의미에서 매우 중요하다. 유아들은 유아교육기관에서의 경험을 통 해 교육과 학습의 의미를 형성하게 된다. 더불어 사회적으로 기대되는 바람직한 학습의 형태가 어떤 것이며 학습자의 자세가 어떤 것인지 습득 하고 내면화 하게 되는 것이다(이부미, 2001). 이렇게 유아기에 형성된 교육과 학습자의 역할 및 태도에 대한 관점은 이후의 초 · 중등 교육, 나아가 성인교육의 단계에까지 영향을 미치게 된다(Dweck, 2007). 세계경제포럼은 유아교육이야말로 미래에 필요한 능력인 복잡한 문제해 결, 비판적 사고, 창의성, 협동하기, 정서지능, 판단 및 의사결정, 협상, 인지 유연성(Gray, 2016)을 기를 수 있는 토대이며, 미래의 불확실성과 불안정성에 대비하기 위한 잠재력을 마련함으로써 최대의 효과를 낼 수 있는 토대라고 주장(World Economic Forum, 2017)하기도 하였다. 따라 서 제4차 산업혁명시대에 적응하고 또 선도할 인재를 양성하기 위해 미 래의 핵심역량 그리고 교육의 출발점이라고 할 수 있는 유아교육의 역할 과 방향에 대하여 논의할 필요가 있다. 이에 본 연구는 제4차 산업혁명시대 교육의 역할과 핵심역량이 무엇인 지 논의하고 미래핵심역량 함양에 목적을 둔 해외 주요국의 유아교육사 례를 분석함으로써 제4차 산업혁명시대의 유아교육방향을 탐색하여 시사 점을 도출하는데 목적을 두고 있다. 현재 제4차 산업혁명이 가져올 변화 에 대해 사회 다양한 분야에서 미래사회의 인재상과 역량에 관한 담론이 제기되고 있다. 이러한 시점에서 본 연구는 유아교육의 방향과 새로운 패러다임 탐색을 시도하는 하나의 출발점이라고 생각한다. - 4 - 2. 연구문제 본 연구에서는 최근 사회에서 공론화 되고 있는 제4차 산업혁명의 시대 적 요구와 기대가 반영된 교육이 지향하는 인재 양성을 위한 역량에 대 한 논의를 살펴보고자 한다. 다음으로 해외 주요 국가의 유아교육현장에 서 제4차 산업혁명시대에 갖추어야 할 미래핵심역량을 갖춘 인재 양성을 위해 유아교육이 어떠한 방향으로 진행되고 있는지 해외 주요국의 유아 교육 사례를 살펴보고자 한다. 실제 유아교육 사례를 바탕으로 유아들에 게 무엇을 어떻게 가르칠 것인지 살펴보고 제4차 산업혁명시대에 유아교 육이 나아가야 할 방향을 탐색하여 시사점을 도출하기 위해 본 연구에서 다루고자 하는 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 시대 변화에 따른 교육의 역할과 핵심역량은 무엇인가? 둘째, 제4차 산업혁명시대에 필요한 미래핵심역량 함양을 위해 각국은 어떠한 유아교육사례를 도입하고 있는가? 3. 용어정의 1) 핵심역량 역량(competence)이라는 개념은 맥클라랜드(McClelland)에 의해 처음 소개 되었다. 그는 전통적인 시험방식이 문제해결의 성공적인 수행을 예 - 5 - 측할 수 없다고 지적하며 지능 대신에 역량을 측정해야 한다고 주장했다 (소경희, 2007). 역량은 주로 작업을 처리하는 기술과 지식 등에 초점을 두었는데, 직업 사회에서 직업수행능력을 측정하는 검사도구의 주요 요 소가 되었으며 역량은 구체적인 준거에 의해 측정되어 왔다(Spencer, L. M. et al, 1998). OECD DeSeCo(Definition and Selection of Competencies) 프로젝트는 여러 역량에 관한 연구들을 정리하였으며, 직업사회에서 주로 사용되던 역량의 개념을 일반적인 삶의 질과 관련한 논의로 확장하였다. OECD DeSeCo 프로젝트는 역량을 특정 맥락에서 복잡한 요구를 처리하는 기 술뿐만 아니라 개인의 태도와 감정, 동기 등과 같은 요소를 통해 성공적 으로 일을 충족시키는 종합적인 능력으로 정의내리고 있다(OECD, 2002). 역량에는 기본적·필수적 역량에 해당되는 공통기초역량(Threshold Competency)과 타인과 차별화될 수 있는 역량에 해당되는 차별역량 (Differentiating Competency)이 있다. 공통기초역량은 개인이 발전되기 위해 최소한 갖추고 있어야 할 필수역량으로 설명할 수 있고, 차별역량 은 과제나 과업에 대한 최상수준의 성과적 우수성을 확보하는 차별화된 능력으로서의 역량이다. 핵심역량을 보유하기 위해서는 최소한 기본적 능력에 해당되는 공통기초역량을 토대로 최대한의 성과를 가능하게 하는 차별역량을 확보해야 한다. 핵심역량(Key Competency)은 발전이나 성과 달성에 결정적인 역할을 하거나 비교우위가 있는 독자적 역량이다. 이것 은 개인이 가진 고유한 능력이라는 점에서 아무나 쉽게 모방할 수 있는 것이 아니다. 핵심역량은 수많은 역량요소들 가운데 발전이나 성과도출 에 결정적인 기여를 하는 역량이라고 할 수 있다(강순희ㆍ신범석, 2002). 종합하면, 본 논문에서의 ‘핵심역량’이란 OECD의 역량에 대한 정의를 바탕으로 발전이나 성과달성에 결정적인 역할을 하거나 비교우위가 있는 독자적 역량을 의미한다. - 6 - 2) 제4차 산업혁명시대 핵심역량 제4차 산업혁명시대의 핵심역량을 정의하기에 앞서 철학적 측면에서 교 육의 본질을 분명히 하는 것은 매우 중요하다. 각각 다른 교육관을 가지 고 있다면 전혀 다른 교육 방법을 제시하여 대립하게 된다. 하지만 철학 적 측면에서 교육의 본질을 살핀다면 교육에 대해 모두가 납득할 수 있 는 본질적인 수준에서 논의가 가능하다. 토마노 이토쿠(Tomano Ittoku, 2017)는 교육의 목적에 대해 ‘개인 상호 간 자유의 승인’, ‘교양 혹은 능력을 통한 실질화’라고 정의하고 있다. 이 같은 교육의 본질적 정의는 역사적 접근을 통해 설명해 볼 수 있다. 인 류는 약 1만 년 전부터 전쟁을 시작했다. 그 무렵 전 세계는 동시 발생 적으로 정착, 농경생활을 통해 사유재산의 축적이 시작되었다. 그 전까지 는 수렵과 채집을 바탕으로 유목 생활을 하였기 때문에 전쟁의 가능성이 높아지면 다른 유목지로 이동하면 되었다. 그러나 정착을 통한 농경생활 이 시작되면서 보다 많은 생활물자를 확보하기 위한 약탈이 시작되었고 현재에 이르기까지 인류는 전쟁을 멈추지 못하고 있다. 루소(Jean-Jacques Rousseau)는 “왜 인간만이 전쟁을 없애지 못 하는 가”라는 질문에 대해 홉스(Thomas Hobbes)와 로크(John Locke)등 철학 자들의 사고를 토대로 “인간만이 자유롭게 살고 싶다고 생각하기 때문” 이라는 답을 내놓았다. 자유는 다의적이어서 어려운 말이지만 쉽게 말해 ‘살고 싶은 대로 살고자 하는 욕망’ 이라고 할 수 있다. 인류는 노예가 되어 사느니 죽더라도 자유를 위해 싸우고자 한다. 프랑스 혁명 당시 인 구의 약 2%의 왕후 귀족과 승려들이 자유를 누리고, 나머지 98%는 자 유롭지 못한 농노의 신분이었기 때문에 혁명이 일어났다. 루소는 이러한 상황을 날카롭게 통찰하여 일부의 사람이 사회를 다스리는 것이 아니라, 모든 사람이 서로의 자유를 상호 인정해 나가야만, 자유와 평화를 얻을 수 있다고 주장하였다. 헤겔(G. W. F. Hegel)은 이를 “자유의 상호 승 - 7 - 인”이라는 키워드로 정리했다. 자유의 상호 인정이라는 개념에 기초한 사회를 만들기 위해서는 개인에 게 자유로울 수 있는 힘이 있어야 비로소 가능하다. 여기에 교육이 등장 한다. 교육은 모든 사람이 자유롭게 삶의 영위할 수 있는 힘을 기를 수 있도록 해 준다. 이것이 교육의 핵심역할이다. 또한 자유의 상호 승인의 방법과 범위를 공유하는 것도 교육의 매우 중요한 본질이 된다. 자유의 상호 승인에 대한 인식을 공유하지 못한다면, 또다시 서로가 자유를 침 범하게 될 것이다. 즉, 교육의 본질은 상호 승인에 대한 인식을 높이고 이를 바탕으로 모든 이들이 자유롭게 살 수 있는 힘을 기르는 데 있다 (Tomano Ittoku, 2017). 인류역사의 발전과 더불어 정보화시대가 도래 하였다. 정보사회에 있어 서 사람들의 지적활동은, 디지털매체를 매개로 하여 큰 폭으로 확장되었 다. 이러한 환경 하에서 21세기에 태어난 디지털 원주민(Digital Native) 들은 정보와 미디어 활용에 능숙하기 때문에 아날로그 방식으로 사고하 기보다는 디지털 방식으로 사고하고 학습한다. 자기주도형 학습자들이기 때문에 교수자의 일방적인 수업보다 자신들이 관심 있거나 학습동기가 높을 때 스스로 학습하기를 즐긴다(류태호, 2017). OECD의 DeSeCo(Definition and Selection of Competencies) 프로젝트 는, 새로운 교육이 요구되는 배경으로 ①기술의 급속하고 계속적인 변화, ②사회의 복잡화와 다른 문화 등을 가진 타인과의 접촉증대, ③세계화 (Globalism)에 따른 새로운 상호의존, 이러한 세 가지에 대응해야 할 필 요성을 제시하였다. DeSeCo 프로젝트가 핵심역량(Key competency)으로 정리한 세 가지 능력을 정리하면 <표 1-1>과 같다. - 8 - <표 1-1> DeSeCo의 3개 핵심역량과 내용 핵심역량 사회 문화적 기술적 도구를 상호작용적으로 활용하는 능력 내용 언어, 상징 등을 활용하는 능력 지식과 정보를 활용하는 능력 테크놀로지를 활용하는 능력 타인과 원활하게 인간관계를 다양한 집단에 있어 구축하는 능력 인간관계를 형성하는 능력 협조하는 능력 이해대립을 해소하고, 해결하는 능력 자립적으로 행동하는 능력 계획을 세우고 실행하는 능력 이해, 책임, 한계를 표명하는 능력 출처: 문부과학성「OECD에 있어 핵심역량에 관하여」 여기에서 핵심역량이란 단순히 지식, 기능을 의미하는 것이 아닌, 기능 이나 태도를 포함하는 다양한 심리적, 사회적 자원을 활용하고, 특정 문 맥 속에서 복잡한 요구에 대응하는 힘이라고 정의되었다. 또한 테크놀로 지를 활용하는 능력도 포함되어 있다(OECD, 2005). 제4차 산업혁명시대에서의 새로운 학습은 기초적 지식습득 부분 보다 고차원적 활용을 지향하고 있다. 교육학에서는 잘 알려진 블룸(Benjamin Bloom)의 교육목표 분류에서 학습의 기초가 되는 지식습득 부분과 DeSeCo 프로젝트를 바탕으로 제4차 산업혁명시대가 요구하는 보다 고 도의 사고 혹은 창의적 차원의 학습을 접목시켜 보면 [그림 1-1]처럼 나 타낼 수 있다(Toyofuku Shimpei, 2017). - 9 - [그림 1-1] 새로운 학습과 역량 출처: Toyofuku Shimpei(豊福晋平, 2017), Anderson & Krathwohl(2001) 세로축의 인지 프로세스와 가로축의 지식의 내용은 기술 및 사회 변화 에 따라 확장되고 있다. 우선, 세로축의 인지 프로세스는 기억, 이해부터 시작하여 제일 상위 부분에는 창조가 놓여 있다. 한편, 가로축의 지식내 용은 왼쪽 끝 부분의 단편적 ‘사실’로부터 출발하여, 사실을 모은 ‘개념’, ‘처리’ 순서가 추가되고, 가장 오른쪽 끝 부분은 인간이 자기 자신을 인 식하는 경우에 있어서, 자신의 사고나 행동 그 자체를 대상으로 하여 객 관으로 파악하고 인식하는 메타인지(meta cognitive)로 확장된다. 지식내용과 인지 프로세스가 결합한 매트릭스를 보면, 과거 산업화시대 가 요구하는 지식의 축적에 머물렀던 학습에서 정보화시대를 거쳐 제4차 산업혁명시대에서 살아갈 미래의 인재들에게는 지금까지와 다른 보다 고 차원적 사고 및 창의성이 요구된다고 할 수 있다. 새로운 학습과 활동은 과제탐구 및 문제해결능력을 지향하고 있다. 이에 따라 요구되는 정보량 - 10 - 과 지적생산의 고도화에 필요한 제4차 산업혁명시대 새로운 기술들을 교 육 분야에서 활용하는 것은 필연적이라고 할 수 있다. 이를 종합하여 핵심역량을 정리하면 다음의 세 가지로 정리해 볼 수 있 다. 첫째, 개성화 역량이다. 제4차 산업혁명시대는 ‘인간’ 으로서의 개성 과 창의를 요구하는 사회로의 진입이라고 할 수 있다. 개성화 역량은 정 보화 사회 혹은 지식기반사회에서는 부가가치를 창출하기 위한 부분적 역량으로 이해되었다. 그러나 제4차 산업혁명시대의 창의성은 지식의 전 달과 표현을 넘어 인간 본래의 감성과 인격성을 포함하는 개념으로 정의 할 수 있다. 동시에 로봇이나 인공지능과는 구별되는 가장 큰 특징이라 고도 할 수 있다. 여기서 주목해 보아야 할 사실은 세계경제포럼에서 제시한 제4차 산업 혁명시대의 인재가 갖춰야 할 3대 핵심역량인 문제해결능력, 비판적 사 고능력, 창의력 모두 새로움과 개별화 성격의 역량으로 귀결된다는 것이 다. 뿐만 아니라 새로운 기술을 바탕으로 변화하는 교육환경에서 주제의 탐구 및 문제해결형 활동은 학습자에 따라, 학습도구의 기능적 활용에 따라 그 결과가 개성화 될 것이다. 소품종 대량생산 방식을 고수했던 기존의 산업혁명과 달리 제4차 산업 혁명시대는 매우 다양한 품종에 대한 소량생산의 시대이다. 이에 따라 개별소비자의 선호와 성향, 요구와 구매 패턴을 이해하고 맞춤형 상품이 나 기술을 감각적으로 개발할 수 있는 개성화 능력이 필요하게 되었다. 이를 교육에서부터 실현하는 것이 요구된다. 비판적 사고과정을 통해 창 의적 해결 방안을 모색해 복합적인 문제를 해결해 나갈 수 있는 개성화 된 인재를 누가 더 많이 확보하는가가 제4차 산업혁명시대의 주요한 성 공요인이 될 것이다. 둘째, 협동화 역량이다. 미래의 교육 활동은 물리적 환경 안에서의 대면 수업 상황뿐만 아니라 시간적 공간적 제약을 초월하고 타인과의 관계형 성이나 팀워크를 요구한다. 또한 생활 전반에 파고들 로봇 혹은 인공지 - 11 - 능과의 협업 또한 자연스럽게 증가될 것이다. 로봇들이 과거 고립되어 있던 생산라인에서 벗어나 사람들과 협력하기 위해 움직이고 있으며, 심지어는 사람과 협업하는 사례가 늘어나고 있다. 사람과 로봇이 한 팀을 이룬다면 그 팀은 서로의 특징을 모두 활용할 수 있다. 로봇은 정확한 움직임을 구현하거나 할 수 있고, 발달된 컴퓨터 프 로그램을 활용해 오차를 줄일 수 있다. 반면 사람은 예측 불가능하고 특 화된 작업, 로봇을 활용하기 위해 필요한 지식이 요구되는 작업처럼 유 연한 작업에 집중할 수 있다. 그러므로 ‘협업 또는 협동’은 지금까지와는 다른 새로운 차원에서 더욱 중요해 질 것이다. 한편으로는 과거 사실과 개념에 근거한 개인의 이해와 기억에 머물렀던 학습에서 벗어나 응용, 분석, 평가, 창조를 위한 보다 고차원적 사고와 학습을 용이하게 해주는 역량으로서 기능할 것이다. 개인의 성취에만 집 중하는 인재의 시대에서 벗어나 함께 어우러져 공동의 가치와 목표를 성 취하기 위해 개별 구성원 모두가 가장 합리적인 선택과 판단을 유기적으 로 연결해 나가는 융복합 시대에 반드시 필요한 역량이라고 할 수 있다. 셋째, 사회화 역량이다. 더욱 복잡하고 다원적인 사회적 관계 속에 살아 야 하는 제4차 산업혁명시대는 사물인터넷, 인공지능, 클라우드 등 다양 한 테크놀로지를 통해 소통과 공유가 더욱 용이해진다. 특히 인공지능의 시대로도 대변되는 제4차 산업혁명시대에서 사회적 역량은 사회에서의 생존 능력 및 글로벌 공동체에서 사회생활을 영위하기 위한 핵심역량으 로 볼 수 있다. 더불어 사람으로만 구성된 동질적 집단을 넘어 로봇과 사람이 공존해 가는 미래 사회에서 논리적이고 창조적 인간으로서 인공 지능과 소통할 수 있는 사회적 역량은 필수적이다. 사회적 역량은 다양한 유형의 공동체에 소속되어 살아가기 위해 요구되 는 역량으로, 직무수행 역량, 지구촌 시민으로서 요청되는 세계시민의식 과 생태학적 윤리 등을 포함하고 있다. 그러나 제4차 산업혁명의 시대에 는 사회의 큰 부분을 차지하게 될 이질적 집단. 즉 새로운 기술을 바탕 - 12 - 으로 하는 인공지능과의 소통까지 포함 될 것이다. 스카셀라티(Brian Scassellati, 2016)의 연구를 살펴보면 사람들은 로봇 을 단순한 기계로 생각하지 않고 하나의 살아있는 생명체로 대한다는 것 을 알 수 있다. 인간은 날씨를 표현하기 위해 감정을 이용하고, 심지어 기계인 자동차의 움직임에도 감정을 드러낸다. 이런 모든 것이 사회적 상호작용을 위한 감정의 활용이다. 연구는 이런 감정의 사용이 우리 주 변에 자율적으로 움직이는 로봇에게 유달리 강하게 작용하고 있다는 것 을 보여준다. 사람들은 이들을 살아있는 생명체로 인식하고 있다. 이러한 연구결과는 사람과 로봇의 상호작용이 더 일상화 될수록, 피할 수 없는 사람과 로봇간의 사회적 상호작용을 받아 들여야 한다는 것을 의미한다 고 볼 수 있다. 제4차 산업혁명시대에서 요구하는 역량은 근대적 산업사회나 정보화시 대의 역량과 구별된다. 이는 개성적인 지적생산, 협동적 공유 활용, 사회 적 의사소통 능력이다. 주목할 점은 각각의 역량을 단순히 향후 직업세 계에서의 직무수행 능력으로만 파악하기보다는, 한 사회의 구성원으로서 그리고 세계 시민으로서 미래의 사회적 삶을 영위해 나가기 위해 필요한 능력을 포괄하는 개념으로 이해해야 한다는 것이다. 즉, 역량의 의미를 단순히 직업과 관련된 실제적이고 기술적인 기능에 국한하기보다 실천적 지식과 이론적 지식을 포괄하는 개념으로 보는 관점이 필요하다. 제4차 산업혁명시대에는 사람들이 더욱 긴밀히 연결되고 개성적으로 문 제를 풀어나가는 더욱 ‘인간화’된 사회라고 볼 수 있다. 사람과 기술이 함께 조화를 이루는 융복합의 시대가 바로 제4차 산업혁명시대의 본질인 것이다. 따라서 본 연구에서는 제4차 산업시대의 핵심역량은 개성화역량, 협동 화역량, 사회화역량으로 정의하고 이를 함양하기 위해 진행되고 있는 해 외 주요국의 유아교육 사례를 살펴보고 분석하도록 하겠다. - 13 - 4. 연구 방법 본 연구는 문헌연구를 기초로 제4차 산업혁명시대 교육의 역할과 핵심 역량이 무엇인지 논의한다. 그리고 미래핵심역량을 함양하는 유아교육사 례에 주목하여 분석함으로써 제4차 산업혁명시대의 유아교육방향을 탐색 하고자 한다. 이 같은 연구 목적을 달성하기 위한 문헌 연구 대상은 다 음과 같다. 미래핵심역량을 교육하는 유아교육사례는 다음과 같은 자료에 근거하여 연구 목적에 합당하도록 하였다. 첫째, 국내외 학술논문과 학위 논문, 저 널, 관련도서, 인터넷 기사 및 자료집, 정책 보도자료, 정책 보고서나 학 술지 및 포럼 자료집 등이다. 둘째, E-mail을 통한 전문가 인터뷰 등도 활용한다. 연구 목적을 달성하기 위한 연구 방법은 다음과 같다. 첫째, 시계열적 비교분석을 통하여 교육의 목적과 역할 그리고 핵심역 량에 대해 분석해 보고자 한다. 제4차 산업혁명시대 교육의 역할과 핵심 역량에 대한 논의를 위해 산업화시대, 정보화시대의 기술변화와 사회변 화가 교육에 어떠한 영향을 미쳤는지 살펴보고 이를 바탕으로 제4차 산 업혁명시대의 교육의 역할과 핵심역량에 대해 논의한다. 기존 연구 및 이론적 논의와 관련해서는 국내외 관련도서와 단행본, 학술지 논문과 학 위논문을 참고하였다. 그리고 핵심역량 관련 교육 실태를 분석하기 위해 서 전문가 면담, 학술 및 학위논문, 정책관련 연구보고서, 저널 및 관련 문서 등을 참고하여 분석하였다. 둘째, 동시대 국가별 사례 분석을 통해 제4차 산업혁명시대 인재 양성 을 위한 교육내용과 방법을 제시한다. 이를 위해 해외 주요국의 미래핵 심역량 유아교육사례를 비교분석한다. 사례분석은 용어 정의에서 제시하 는 개별화, 협동화, 사회화 역량에 초점을 맞추어 살펴본다. 사례연구를 위한 연구방법과 분석틀은 교육정책관련 서적과 단행본, 각종 논문과 정 책연구보고서, 사례연구 관련 저서 들을 근거로 하였다. - 14 - 5. 연구의 제한점 본 연구에서 제4차 산업혁명시대 핵심역량과 이러한 핵심역량을 함양하 는 교육 사례들을 살펴보는데 있어 다음과 같은 제한점이 존재한다. 첫째, 본 연구의 제4차 산업혁명시대의 핵심역량은 블룸(Benjamin Bloom, 1956)의 교육목표 분류와 DeSeCo 프로젝트를 바탕으로 한 토요 후쿠 심페이(Toyofuku Shimpei, 2017)의 “새로운 학습과 역량” 도식을 기초로 하였다. 그러므로 해외 유아교육 사례 수집에 있어 개성화, 협동 화, 사회화 역량을 함양하는데 목적을 둔 사례들을 수집하고자 하였다. 이에 본 연구의 사례들은 개성화, 협동화, 사회화 역량을 학습하는 교육 사례라는 점에서 제한적일 수밖에 없다. 둘째, 핵심역량의 분석의 대상을 각 시대별 학습자(학생)에게 요구되는 핵심역량에 한정하고 있다. 사회분야별로 요구되는 핵심역량에 대해 그 외의 다양한 관점이 있을 수 있다. 셋째, 핵심역량에 대한 개념 및 내용은 다양한 관점에서 정의되고 있지 만, 본 연구에서 학습자의 핵심역량은 토요후쿠 심페이(Toyofuku Shimp ei, 2017)의 개념정의에 한정하고 있다는 점에서 제한적이다. 넷째, 제4차 산업혁명시대 인재의 미래핵심역량 함양을 위한 교육사례 분석에 있어서는 미국, 캐나다, 싱가포르, 일본의 유아 대상 인공지능 및 로봇을 적용한 교육 사례로 한정한다. 제4차 산업혁명시대의 핵심역량 함양을 위해 전개되는 유아교육 방법과 사례는 매우 다양할 수 있다. 하 지만 본 연구는 사례 국가 및 제4차 산업혁명시대의 핵심역량 함양을 위 한 유아 교육 사례 모두를 다루고 있지 않다는 제한점이 있다. 끝으로, 연구방법과 관련하여 문헌조사를 중심으로 기존 연구 및 신문 기사에서 제기된 문제를 가지고 정리한 것이며, 학생 · 학부모 · 교사 및 기타 교육 전문가를 대상으로 한 인터뷰나 설문조사를 포함하고 있지 않 으므로 교육현장에 정확한 실태를 분석하고 설명하는데 한계가 있을 수 - 15 - 밖에 없다. - 16 - Ⅱ. 선행연구 및 이론적 배경 1. 제4차 산업혁명 슈밥(Klaus Schwab, 2016)은 「제4차 산업혁명」이라는 그의 저서에서 주요 혁신기술들을 물리학기술, 디지털기술, 생물학기술이라는 메가트랜 드 관점으로 분류했다. 그 중 물리학 기술은 무인 운송수단, 3D 프린팅, 로봇공학, 그래핀(신소재)으로, 디지털 기술은 사물 인터넷, 블록체인 시 스템으로, 생물학 기술은 유전학, 합성생물학, 유전자 편집 기술 등으로 각각 분류했다. 제4차 산업혁명과 명칭은 다르지만 비슷한 개념으로 이 해할 수 있는 독일의 ‘인더스트리 4.0’에서는 기술 분야를 인공지능, 빅데 이터, IoT, CPS, 디지털화, M2M, 로보틱스 등으로 구분했다(산업통상자 원부, 2016). 이와 같이 제4차 산업혁명을 이끄는 기술들의 특징은 융합 과 응용이다. 원광연 전 카이스트 교수는 ‘하이브리드1)’란 개념으로 설명 하기도 했다(Science Times, 2018. 06. 05). 그 외에도 기존의 4차 산업 혁명과 관련한 다양한 논의와 개념들을 종합하여 나타낸 <표 2-1> 는 다음과 같다. 1)아날로그(Analogue)와 디지털(Digital)이 합해지고 하드웨어(H/W)와 소프트웨 어(S/W)가 결합되고 있다. 알고리즘(Algorithm)과 데이터(Data)가 합해지고 피 지컬(Physical)과 사이버(Cyber)가 결합되는 ‘하이브리드 현상’이 4차 산업혁명 시대에 일어나고 있다....(중략)...과거 산업혁명은 기계(mechanical)혁명, 전자 (electronics)혁명이었다면 3차 산업혁명은 디지털(Digital) 혁명이라고 할 수 있 으며 4차 산업혁명은 하이브리드 혁명이다.” - 17 - <표 2-1> 국내외 보고서에서 나타난 제4차 산업혁명 출처 WEF (세계경제 포럼) 관점 -산업, 비즈니스, 기술 특징 및 시사점 -성장 중심의 가치에 정치, 사회 등 사회 서 인간중심의 가치 전반에 걸친 큰 변 로 사회가치가 변화 혁 물리계, 디지털계, -일(work)의 본질적 -과거 경험하지 못 생물계의 융합 개념과 정치 경제 산 했던 커다란 변혁의 (cyber-physical 업사회시스템 전반의 도래 system) 재정립 -기존 경제산업 시 -정부정책, 비즈니스 스템의 붕괴에 대한 모델, 산업구조의 대 대비 변혁에의 대응 필요 -제4차 산업혁명에 -정보통신기술 대비한 범정부차원의 (ICT)기반의 전략 수립 필요 기술 KISTEP 을 토대로 초연결 정보통신 기술 -ICT 기반의 신성장 (2016) 성, 초지능화의 특 (ICT) 동력 발굴을 통한 과 성을 가지는 사회로 학기술 경쟁력 강화 변모 -창의적·혁신적 과학기 술인력 양성체계 구축 -IT가 인류의 능력을 -제4차 산업혁명시 넘나드는 수준의 대 미래사회 모습과 시대예상 KISTEP 일자리 전망: 디지 - 인공지능(AI) 의 수요포럼 털 혁명으로 인한 제3차 붐 현상 및 산업의 4차 첨단기술의 기대 산업의 변화, 노동 -과학기술 정책 의 변화 혁신으로 사회적 (2016) 변화, 문제를 해결하는 시대 - 18 - -IoT, 빅데이터, 인 공지능, 지노믹스, 로 보틱스 등 산업과 사 회에 창조와 파괴를 몰고 올 혁신적 기술 의 실용화 -프레임을 깨고 창조 적인 R&D 활성화 및 R&D 고도화 전 략 모색 -과학기술정책, 산업 정책, 노동정책, 교육 정책을 총망라하는 거버넌스 필요 -기술발전으로 인하여 -인더스트리 4.0의 효과를 제조업계에 Manand Machinein Industry 4.0,BCG (2015) 적용하여 모델링 분석 -빅데이터를 응용 할 경우 품질관리 인력의 필요는 감소 할 것이고 산업데이 터 과학자에 대한 수요는 증가할 것 -빅데이터에 의한 질적 관리 약 35만개 일자리가 증가할 것으로 예상 - 로봇을 기초로 한 -인더스트리 4.0에 대 생산 공정 응하기 위해 회사들 -자율주행 운전 은 인력을 재훈련시 -생산라인시뮬레이션 켜야 하고 조작 모델 -스마트공급네트워크 을 개선하며, 구인 및 -서비스로서의 기계 인력 계획을 전략적 -자가 조직 생산(self 으로 발전시켜야 함. organizing -교육 시스템은 다양 production) 한 능력과 함께 IT능 력을 개발시켜야 함 출처: 산업통상자원부(2016) ‘4차 산업혁명 정의 및 거시적 관점의 대응방안 연구’ 이와 같이 “제4차 산업혁명” 이라는 용어와 개념에 대해 다양한 관점에 서 다양한 개념으로 논의가 이루어지고 있다. - 19 - 2. 제4차 산업혁명시대 핵심역량 우리 사회는 이미 정보화 시대를 지나 스마트사회 성숙기와 인공지능 사회인 제4차 산업혁명시대로 진입하고 있다. 산업화시대는 단순반복 작 업이 노동의 핵심이었고 그러므로 교육 또한 단편적 주입식 교육을 통해 표준화되고 획일적 인재를 양성하는데 주력하였다. 표준화 · 정형화 · 규 격화는 산업화시대의 교육을 대변해 주었다. 이후 정보화시대의 교육은 정보통신기술의 발달로 컴퓨터를 기반으로 하는 교육이 가능해졌다. 인 터넷과 컴퓨터의 보급은 지식의 공유와 확산에 획기적인 경제성을 부여 하였고 교수매체로서 다양하게 활용되었다. <표 2-2> 산업혁명의 변화 단계와 제4차 산업혁명 제1차 산업혁명 제2차 산업혁명 산업화시대 18세기 제3차 산업혁명 지식정보화시대 19~20세기 초 20세기 후반 출처: Google image - 20 - 제4차 산업혁명 지능정보화시대 인공지능시대 현재 교육은 산업화시대와 비교하여 보다 다양성과 유연성을 강화하는 방향 으로 진행되었으며 새로운 기술과 분야에 전문성을 가진 인재를 양성하 는데 그 목적을 두었다. 제4차 산업혁명시대는 정보화시대와의 연장선상 에 있으면서도 더 빠른 속도의 새로운 기술의 발달이 광범위한 생활영역 에 영향을 미치면서 초연결 · 초지능의 사회로 대변되고 있다. 핵심역량의 등장은 이와 같은 사회변화를 바탕으로 교육이 변화해야 한 다는 문제의식을 가지고 출발하였다. 종래 지식 전달 위주의 교육에서 벗어나 실제로 학습자가 정보와 지식을 활용할 수 있는 능력의 함양이 필요하다는 인식에 근거하여 그 논의가 시작되었다. 역량에 대한 연구는 정보화시대부터 꾸준히 이어져 왔다. 역량에 대해 가장 대표적인 연구로 OECD, P21, ACT21S 연구가 있다. OECD는 1997 년부터 2003년까지 성공적인 삶과 제대로 작동하는 사회를 위해 필요한 미래핵심 역량은 무엇인가 라는 질문에 대한 답을 구하기 위해 DeSeCo (Definition and Selection of Competencies) 프로젝트를 시작하였다. DeSeCo 프로젝트의 미래핵심역량은 3개의 범주로 구성되어 있다(OECD , 2005). 첫째는 도구를 상호작용적으로 사용하는(Use tools interactively) 역량 으로 개인 자신이 속한 환경 내에서 효과적으로 상호작용하기 위해서 언 어, 상징, 문자, 지식, 정보, 테크놀로지와 같은 광범위한 도구를 사용할 수 있어야 한다. 둘째는 이질적인 집단과 상호작용하는 역량(Interact in heterogeneous groups)으로 다원화 사회에서 다양성을 다룰 줄 알아야 하며 공감과 사 회적 자본의 중요성을 고려할 수 있어야 한다. 셋째는 자율적으로 행동하는(Acting Autonomously) 역량으로 주도적으 로 자신의 생애를 계획 하고 관리하며 책임이나 권익에 대해 인식함으로 써 사회 속에서 자율적으로 행동할 수 있는 능력이다. DeSeCo 프로젝트 이후 미래핵심역량을 규명한 연구가 많이 이루어졌 - 21 - 는데, ATC21S((Assessment and Teaching of Twenty-First Century Skills)과 P21(Partnership for 21st Century Skills)이 대표적인 사례이다. 다국적 연구 프로젝트인 ATC21S는 미래사회의 지속가능한 경제발전에 초점을 두고 21세기에 필요한 핵심역량을 사고방법, 작업방법, 작업도구, 세상 속에서 살아가는 방법이라는 4개의 범주로 구분하여 창의력과 혁신 능력, 문제해결력, 의사결정력 등의 하위 요인을 제시하였다(ATC21S, 2012). 이가라시(Igarashi Yuki, 五十嵐悠紀, 2017)는 특히 제4차 산업혁명시대 를 살아갈 주역이 ‘AI 세대’라고 설명하면서 이들에게 가르쳐야 할 핵심 역량을 크게 5가지로 제시하고 있다. 첫째, 생각하고 행동하는 능력이다. 이는 디지털 리터러시(digital literacy), 논리적 사고력, 지식활용능력, 표 현력, 창의력을 포함한다. 둘째, 성과를 만들어내는 능력이다. 이는 인내 력, 의욕에 대한 자발성, 목표달성능력, 자신감 등을 포함한다. 셋째, 공 생과 협업능력이다. 이를 위해 의사소통능력이 매우 중요하다고 설명한 다. 넷째, 학습의 토대가 되는 능력이다. 수리력과 어휘력 등이 이에 포 함된다. 끝으로 사회변화를 간파하는 능력으로 사회적 구조를 올바로 이 해하는 능력이다. 국내에서도 미래핵심역량을 규명하려는 노력이 활발히 이루어지고 있 다. 허희옥과 임규연(2011)은 기존 P21, ATC21S, UNESCO등 국제기구 의 선행 연구와 초점집단 인터뷰, 행동사건 인터뷰, 델파이 조사의 방법 을 이용하여 미래핵심 역량을 규명하였다. 기초능력개발영역에는 창의력, 문제해결력, 의사소통, 협력, 테크놀로지 리터러시, 예술적사고, 인성개발 영역에는 배려, 전심전력, 도전의식, 윤리의식, 경력증진 영역에는 사회적 능력, 유연성, 자기주도성, 리더십, 책무성이 포함되었다. 전문가가 판단 한 중요도 순위에는 문제해결, 협력, 창의적 능력, 의사소통, 윤리의식 순 으로 중요한 것으로 나타났다. 한편 한국교육과정평가원에서는 학교교육 에서의 미래핵심역량을 정의하고 미래핵심역량을 증진하기 위한 교육과 - 22 - 정을 개발하기 위한 노력을 해왔다(한국교육학술정보원, 2014). 이선영(2017)은 4차 산업혁명시대가 요구하는 학습자의 역량과 인성자 질을 비판적사고와 문제해결 능력, 창의성, 자기조절능력, 메타인지, 협동 과 사회정서 기술이라고 정의하였다. ‘일의 미래’, ‘100세 인생’의 저자인 린다 그래턴(Lynda Gratton) 교수는 미래사회를 살아갈 인재는 ‘내가 어떤 사람인가’를 발견해야 하고 생산적 으로 살아야 하는데 그 중요한 방법 중 하나가 인적 네트워크 넓히는 것 이라고 하였다. 성태제(2017)는 미래사회를 대비하는 인간상은 목적 지향적이고 능동적 이며 상호 협력하는 탐구적 자율인으로 인지적 특성과 정의적 특성을 갖 추어야 한다고 하였다. 인지적 특성으로 기초 인지능력, 전문분야에 대한 지식과 기술, 지적호기심, 탐구정신, 인문적 소양, 비판적 사고력, 문제해 결력, 창의성, 의사소통능력을 제시하였다. 정의적 특성으로는 정식과 성 실, 정의와 평등, 이해와 배려, 은근과 끈기, 용서와 화해를 제시하였다. 이경민(2017)은 미래사회에 요구되는 인재상과 행복교육에서 추구하는 인간상을 분석하여 세 가지 유형의 핵심역량을 추출하였다. 첫째, 질적 삶을 향유할 줄 아는 긍정인성이다. 삶을 향유하는 능력은 학습자가 주 관적으로 경험하는 것이며 현재에 초점을 둔 활동을 통해 느껴지는 긍정 적인 감정이 개입된 경험이라고 정의하였다. 둘째, 자기주도적 학습력을 위한 좋은 생활습관과 관점에 대한 것이다. 지속적 학습력, 융복합적 창 의력과 같은 제4차 산업혁명시대 핵심역량은 자신만의 의미 있는 활동에 참여하고 스스로 설정한 목표를 실행하고 성취하는 경험을 통해 추구된 다고 보았다. 셋째, 긍정적인 사회 관계능력에 관한 것이다. 관계의 소중 한 가치를 알고 협력하며 긍정적인 역할을 할 수 있는 능력을 말한다. 장영재(2017)는 인공지능으로 대변되는 과학혁명 시대에 데이터를 주도 하기 위하여 미래인재가 갖추어야 할 필수적인 소양으로 이해력, 인문학 적 소양, 유연성, 윤리의식, 통찰력을 제시하였다. - 23 - 표준보육과정(2013)에서는 추구하는 인간상을 다섯 가지 즉, 심신이 건 강하고 행복한 사람, 자율적이고 창의적인 사람, 자신과 타인을 존중하고 배려하는 사람, 자연과 우리문화를 사랑하는 사람, 다양성을 인정하는 민 주적인 사람으로 제시하였다. 미래사회 교육환경의 예견된 변화 중 몇 가지는 영유아교육과 보육분야 에서 이미 강조하고 실천해오고 있다. 2012년 유치원 교육과정과 어린이 집 표준보육과정을 통합하여 5세 누리과정을 제정함에 있어서 창의․인 성요소를 중요하게 고려하였다. 전 영역에서 기본생활 습관과 창의 · 인 성교육을 강조하되, 이를 별도의 영역으로 구분하지 않고 누리과정 전 영역에서 강조하도록 하였다. 3∼5세 연령 누리과정 제정에 있어서도 질 서, 배려, 협력 등의 기본생활습관과 인성교육을 강조하였다. 다양한 가 족 유형과 문화, 국제화 등 다원화된 사회에서 미래 민주시민의 기초를 형성하도록 다른 사람과 화목하게 지내며 나와 다른 사람과의 차이를 존 중하는 내용을 강조하였다. 누리과정의 이러한 방향은 제4차 산업혁명시 대에 인재가 갖추어야 할 역량을 사회적 기술과 인지적 역량으로 제시한 류태호(2017)의 제안과 연관성이 있다. 3. 제4차 산업혁명시대 유아교육의 방향 제4차 산업혁명이 전 세계적 관심사가 되고 있는 이유는 인공지능과 기 계학습, 생물공학 등 여러 가지 표현으로 강조되고 있으나, 한마디로 사 회 전체적 디지털화(Digitalization) 혹은 인공지능화(Artificial intelligent )라고 할 수 있다. 이는 우리 인류의 현재 생활, 노동 그리고 관계에 까 지 모든 것을 근본적으로 변화시킬 기술공학적 혁명이 될 것이라고 예견 된다. 또한 그 파급력의 크기란 인류가 지금까지 혁명이라는 말 아래서 겪어온 그 어떤 사태보다도 더 지대할 것이라고 한다. 고선규(2018)는 - 24 - 제4차 산업혁명시대의 도래에 따라 인공지능은 인간사회가 직면한 문제 해결의 유효한 ‘도구’로 인식하는 단계를 넘어서고 있다고 설명하고 있 다. 아직은 이 새로운 산업혁명이 우리를 어디로 어떻게 끌고 갈지 가늠 하는 것은 쉽지 않다. 다만 분명한 것은 산업은 물론이고 정치, 경제 그 리고 교육에서 이 변화에 적극적으로 대응해 내는 국가가 곧 세계를 선 도할 것이란 사실이다. 이에 교육과 제4차 산업혁명의 관계에 대한 논의 및 연구가 곳곳에서 쏟아져 나오고 있다. 교육과 제4차 산업혁명의 관련성을 다룬 연구들을 살펴보면 제4차 산업혁명과 교육의 역할 및 패러다임에 대한 연구(김진 숙, 2016; 박남기, 2017; 안종배, 2017), 제4차 산업혁명과 교육의 방향성 에 대한 연구(성태제, 2017; 조상식, 2016; 최연구, 2017), 제4차 산업혁명 과 대학 교양교육의 방향성 연구(백승수, 2017; 조헌국, 2017), 제4차 산 업혁명을 위한 초·중등 과학교육의 방향성에 관한 연구(조헌국, 2017), 제4차 산업혁명에 대한 유아교사의 인식에 대한 연구(송윤나, 박희숙, 2017) 등이 있다. 하지만 학자들이 주장하는 세부적인 교육 변화의 내용 이나 강조하는 대처방안에는 차이가 존재한다(권귀염, 2018). ‘미래인재’를 키우기 위한 연구나 ‘미래역량’에 관련된 연구들도 다수 존 재한다. 박형주(2017)는 지식의 탄생과 소멸기간이 짧아지고, 지식의 양 과 질에 있어 전문가와 일반인의 차이가 좁아지는 사회에서 지식전수형 교육의 가치는 약화될 수밖에 없으므로 지식기반 전통교육의 종말이 왔 음을 경고하였다. 더불어 새로운 시대에 적합한 인재교육을 위해 미래사 회에 부응할 수 있는 인재상과 역량의 탐색이 필요함을 강조했다. 이 외에도 다니엘(Daniel H. Pink)의 미래 인재의 6가지 조건에 준거한 초등 영재학생과 일반학생의 역량 비교(김용곤, 2016), 중학생의 ‘미래 핵 심역량’ 영향 요인 분석(박희진, 남궁지영, 2016) 등이 있다. 하지만 이 같이 다양한 논의와 연구에도 불구하고 제4차 산업혁명의 유아 교육적 방향성 정립에 대한 논의는 충분히 이루어지지 못하고 있어(김호현, 김 - 25 - 충일, 2017) 실제 현장에서 미래에 대처한 교육의 수준이 어느 정도인지 알기 어렵다. - 26 - Ⅲ. 시대변화에 따른 교육의 역할과 핵심역량 1. 산업화시대 교육의 역할과 핵심역량 인류가 오랜 농경사회를 벗어나 본격적으로 산업사회에 진입한 것은 채 200년이 되지 않는다. 최초의 산업혁명이었던 제1차 산업혁명은 영국에 서 증기기관의 발명으로 공장이 기계화되면서 시작되었다. 소품종 대량 생산 시스템으로 인해 생산가격이 대폭 낮아지고 수요는 증가하면서 대 량생산, 대량소비는 더욱 가속화 되었다. 이후 산업혁명은 유럽의 여러 나라와 미국 등으로 전파되어 경제뿐만 아니라 교육, 정치 등 사회 전반 의 다양한 분야에 걸쳐 막대한 영향을 끼쳤다. 초기 산업화시대에 경제 발전의 척도는 제품의 양에 있었으므로 대량 생산을 위해서 인력의 양이 중요했다. 결국 교육의 목적은 많은 기능 인력양성을 위한 대량교육체제 로 자리 잡았고 이는 전 세계적으로 확산되었다. 우리나라 역시 세계적 산업화 흐름에 따라 전통적인 농업사회를 벗어나 신발, 섬유 등의 산업을 중심으로 노동집약적 산업화가 이루어 졌다. 많 은 수의 노동자를 투입하여 대량의 상품을 만들어내는 공장체제에서 요 구되는 직무역량은 약간의 손기술(재봉질, 바느질, 풀칠 등)과 기계조작 능력 정도였다. 또한 기초 역량으로는 참을성, 성실성, 협동심 등이 강조 되었다. 1970∼1980년대는 우리나라가 본격적으로 산업화 단계로 들어간 시기라 고 할 수 있다. 질보다는 양을 통한 성장의 시기로, 전문적 고급기술 보 다는 중급수준의 기능공이나 초급기술자들의 필요가 높았던 시기이다. 이 시기는 대량설비를 통한 본격적인 공장제 대량생산체제가 정착된 시 기이기도 하다. 기업들은 노동생산성을 끌어올리기 위한 방안으로 능률 - 27 - 과 효율성을 강조하고 이를 위해 신속성이나 책임감, 솔선수범, 추진력 등을 강조하였다(강순희, 2002). 산업화 사회는 대량 생산 · 대량 소비이며, 기업에서는 시키는 일을 효 율적으로 해낼 직원이 있으면 그걸로 됐다. 교육에 있어서도, 시키는 일 을 효율적으로 해낼 사람을 육성하는데 합리성이 있었다. 성실하고 근면 하고 인내심과 책임감이 강한 인재는 표준화된 작업공정을 통해 대량생 산을 하는 산업화시대에 딱 맞는 인재였다. 근무시간을 잘 준수하고 성 실하게 출퇴근을 하며 주어진 작업에 대한 책임감이 강해서 맡은 일을 훌륭히 완수해 낸다. 대량생산과 대량소비는 경제구조 내에서만 이루어진 것이 아니었다. 교 육에 있어서도 같은 논리가 적용되었다. 한 반에 학생수가 60명∼80명이 넘는 콩나물 교실에다, 교실 하나를 두 개의 반이 오전과 오후로 나누어 쓰는 2부제 수업까지 진행되었다. 표준화된 능력을 가진 대량의 인력 양 성을 위해 학교의 수업은 수업 내용, 진도, 수업 시수가 국가 주도하에 모두 획일적으로 정해졌다. 기업에서는 작업공정을 최대한 표준화시키고 단순화 시켜 근로자가 쉽게 숙련되도록 작업을 세분화 시켰다. 이러한 방법은 인력을 단시간에 숙련시킬 수 있을 뿐만 아니라 대체할 새로운 인력을 구하는 것을 용이하게 하였다. 계획적으로 짜인 생산 공정은 작 업 효율과 생산량을 극대화 시키는데 성공적이었다. 한정된 자원을 가지고 최소의 투자로 최대의 이익을 얻기 위해 이루어 졌던 경제논리 역시 교육에 반영되어 한정된 교육자원을 엘리트들에게 투자하여 낙수효과를 기대했다. 소수의 엘리트를 제외하고는 시키는 일 을 적당히 해낼 수 있도록 교육하면 되었다. 대형교실에서 일정정도의 규격화된 교육, 획일화된 교육, 평준화된 교육을 하되 상급학교로 진학할 때마다 입시와 우열반제도를 통해 소수의 엘리트를 양성하는데 주력했 다. 대량의 표준화된 인력에게 일을 시키고 이끌어갈 소수의 리더 엘리 트 육성은 산업화시대 교육이 맡은 역할이었다. - 28 - 2. 정보화시대 교육의 역할과 핵심역량 정보화시대 혹은 지식정보화시대로 불리는 제3차 산업혁명시대는 정보 화, 세계화, 다원화의 시대이다. 정보통신 기술의 혁명적 발달로 인터넷 이 등장하면서 정보공유를 위한 시간과 공간적 거리의 극적 해소가 가능 해졌고 소통의 방식은 근본적으로 변화했다. 지구촌은 실시간으로 연결 이 가능하게 되었고 1일 생활권 지구마을이 되었다. 디지털기술혁명과 인터넷 세상은 과거에 경험할 수 없었던 정보와 지식의 양적 · 질적 변 화를 가져왔다. 이러한 정보화시대에는 물질의 소유보다 지식과 정보의 소유 나아가 지식과 정보의 창조 및 활용이 더 중요하게 되었다. 세계화 물결에 따른 다양한 문화에 대한 접촉 증대에 따라 개인이 접할 수 있는 정보는 매우 다양해졌고 개인의 생산과 소비에 대한 요구 또한 함께 다 양해졌다. 산업도 더욱 세분화 되었다. 대량생산과 대량소비는 더 이상 맞지 않는 경제구조가 형성되었다. 인터넷 기술의 혁신으로 전에 없던 정보의 풍요시대가 열리게 되었다. 교육은 다양한 정보라는 새로운 경제적 자본을 개개인들이 입수하고 해 석하는 능력을 기를 수 있도록 요구받았다. 산업화시대의 집합교육 시스 템은 여전히 존재 했지만 그 안에서 개개인의 개성과 능력을 키우려는 노력들이 시도되었다. 개별화된 교육과 개성화된 교육은 사회의 요구였 다. 디지털미디어 세계가 현실화 및 대중화되면서 “디지털 네이티브(Digital Native)”의 시대가 시작되었다. 디지털 네이티브란 태어나면서 부터 일 상적으로 디지털 기술을 접하고, 거부감 없이 자연스럽게 받아들이고 체 화(embodied)한 세대로 프렌스키(Prensky, 2001)가 그의 논문 <Digital Native, Digital Immigrants>를 통해 처음 사용한 개념이다. 이 논문에서 프렌스키는 디지털 네이티브란 그들의 일상생활이 디지털 시대의 다양한 기술들로 둘러싸여 있어 디지털 테크놀로지와의 상호작용에 매우 친숙한 - 29 - 세대라고 설명하고 있다. 멀티미디어라는 새로운 기술은 디지털 네이티 브들의 삶의 형식으로 자리 잡았다. 이 새로운 디지털매체는 단지 학습 하는 차원에 머물지 않고 생활 전반에 유기적으로 활용되었다. 학교 안 팎으로 ‘1인 1 pc’ 시대가 열렸다. 정보통신 및 멀티미디어 기술의 발달은 전통적인 교육 방법에 변화를 일으켰다. 전통적인 교육은 시간과 장소의 제한을 받았지만 인터넷, 위성 방송 등 정보통신 기술의 발달로 지식 전달방법이 다양화되면서 새로운 대학, 실제 건물이 없는 사이버 공간에서 교육할 수 있는 가상대학 (Virtual University)이 현실화 되었다. 정보화시대에는 세계화 물결로 다양한 문화에 대한 접촉이 증대하고 국 가 간 경계가 낮아져 사람들의 이동이 용이해졌다. 이에 따라 다양한 종 교, 문화, 인종, 정보 등이 혼재되어 있는 사회의 구성원으로서 살아갈 수 있는 인재양성을 위한 교육이 필요해졌다. 특히 국내 경제규모의 확 대와 개방화, 국제교류의 증가, 저출산 및 고령화 현상에 따른 노동인구 의 감소와 함께 증가된 국제결혼은 한국사회를 빠른 속도로 다문화 사회 의 반열에 올려놓았다. 새롭게 등장한 문화는 인종, 지역, 국가와 같은 사회문화적 배경의 다양성 위에 각기 다른 다양한 문화의 수용과 조화 유기체적 관계 내에서의 공존의 가치를 지향하도록 하였다. 이처럼 세계화, 다원화, 정보화된 사회는 다양성을 인정하는 개성화 교 육, 차이를 인식하고 공존을 위한 협동화 교육, 협동을 바탕으로 이질적 문화 주체 간 상호작용을 통한 사회화 교육이 요구되었다. 또한 변화의 속도가 산업화시대보다 더욱 빨라지면서 상황의 변화에 유연하게 대처하 고 다양한 업무를 수행할 수 있도록 변화 순응형 인재로서 다기능화 되 는 것이 요구되었다. - 30 - 3. 제4차 산업혁명시대 교육의 역할과 핵심역량 20세기 후반부를 강타한 디지털 혁명은 보이지 않는 가상세계에 머물렀 지만, 어느새 로봇과 사물인터넷에 결합하며 실물세계로 진입하고 있다. 가상세계와 실물세계의 결합은, 인공지능 기술의 획기적 발전으로 그 모 양과 추세가 거대하고 분명해져 제4차 산업혁명이라고 불리게 되었다. 기계가 사람의 뇌를 흉내 낼 수 있는지를 다루는 인공지능 연구는 수학 자 앨런 튜링(1912∼1954)을 시작으로 본다. 1990년대만 해도 인공지능 이 언제 실현될지 가늠할 수 없다는 비관적인 견해가 상당했다. 하지만 21세기의 문턱을 넘은 지금은 데이터 회사가 주도하는 인공지능이 현실 화되면서 우리 삶에 영향을 미치기 시작했다(김재인, 2017). 환자의 생체 데이터를 측정하여 병의 가능성을 예측하고 기존 환자데이 터를 참고해서 자동으로 처방하는 수준의 인공지능이다. IBM이 개발한 왓슨(Watson)이 암 환자를 진단하고 치료법을 제시하여 큰 화제가 되고 있다. 왓슨은 1,500만 쪽에 달하는 전문자료 데이터를 바탕으로 가장 확 률이 높은 병명과 성공 가능성이 큰 치료법을 암 환자에게 제시한다. 미 국 뿐 아니라 국내 굴지의 병원에서도 확산되고 있으며 상당수 환자는 의사와 왓슨의 판단이 다를 경우 왓슨의 결정을 따를 만큼 신뢰를 얻고 있다(Science Times, 2017. 03. 30). 구글이나 테슬라와 같은 회사들이 만들어내는 무인자동차는 수 년 내에 도로에 등장할 것을 예고한다. 각종 센서를 달아서 취합한 데이터로 주 행 방식을 결정하는 빅데이터 기반 인공지능기술의 산물이다. 이 방식은 바둑 프로그램 알파고(AlphaGo)를 탄생시켜서 유럽 바둑 챔피언을 파죽 지세로 이기고 천재 기사 이세돌에 도전장을 내밀어 승리를 거머쥐었다. 그 후에도 알파고의 진화형인 알파고 리(AlphaGo Lee)를 거쳐 알파고 마스터(AlphaGo Master)는 2017년 5월 기본 기보를 기초로 더 강화된 학습을 통해 커제(柯洁, Ke Jie) 9단에 3대 0으로 승리했다. 알파고 마스 - 31 - 터의 진화형인 알파고 제로(AlphaGo Zero)는 2017년 10월 기본적인 바 둑규칙만 알고, 기보 없이 독학 3일 만에 알파고 리의 실력을 따라 잡았 고, 스스로 학습한지 한 달 만에 알파고 마스터의 실력을 뛰어 넘어 알 파고리와의 대국에서 100전 100승, 마스터에는 100전 89승 11패를 기록 했다(한겨레, 2017. 10. 23). 알파고 제로는 바둑의 기본이라는 축(逐) 개념도 모르는 백지상태에서 바둑을 시작했다. 기보(데이터)를 입력하지 않고 기본적 규칙만 학습시켰 는데도 알파고 마스터를 따라잡아냈다. 인간이 데이터를 입력할 필요가 없는 범용 인공지능, 인간 지식의 한계에 구애받지 않는 인공지능 이라 는 이야기 까지 나오고 있다. 알파고 제로는 처음 3시간은 바둑에 갓 입 문한 사람처럼 상대의 돌을 잡는 데만 몰두했다. 19시간이 지나자 사활 세력, 실리 개념을 이해하기 시작했고, 47시간이 지나자 프로기사들에게 보이는 정석을 보이기 시작했다. 70시간이 지나자 알파고 제로는 인간 수준을 뛰어 넘어 독창적인 정석을 개발했다(한국일보, 2017. 10. 19). 인간의 지식(데이터)과 도움(입력)없이 스스로 피드백을 통해 바둑의 신이 된 알파고 제로의 등장은 우리에게 어떤 의미일까. 역사학 교수이 며 세계적 베스트셀러「사피엔스: 유인원에서 사이보그까지」의 저자인 유발하라리(Yuval Noah Harari)의 표현을 빌면 알고리즘이 신탁의 단계 를 넘어 우리가 최종목표만 부여하면 감독하지 않아도 알아서 목표를 실 현하는 대리인의 단계가 되었다고 볼 수 있다. 즉, 지금까지는 인간만이 생각하는 존재라고 여겨져 왔다면 이제는 인공지능도 스스로 학습하고 생각하는 존재로 진화해 나가고 있는 상황이 된 것이다. 1997년 IBM의 인공지능 ‘딥블루(Deep Blue)’가 세계 체스 챔피언 가리 카스파로프를 상대로 승리하거나 인공지능 ‘왓슨’이 미국 퀴즈 프로그램 에서 역대 우승자를 제치고 우승을 차지한 적은 있지만 바둑은 게임의 전개가 다양해 오랫동안 인공지능이 정복하지 못한 게임이었던 것을 감 안할 때 인공지능 기술의 발전은 그 속도를 가늠하기 어렵다. 결국 제4 - 32 - 차 산업혁명시대의 교육은 인간의 능력을 육박하는 혹은 초월하는 새로 운 존재의 출현은 지금까지와는 다른 차원의 시대를 예고하고 있다. 그 러므로 기존에 논의된 인재를 위한 핵심역량과는 질적으로 다른 차원의 역량이 요구된다. 제4차 산업혁명시대에 접어들어 현재의 초등학생 또는 유치원생은 ‘AI 세대’라고 불리고 있다. 이가라시 유키(Igarashi Yuki, 2017)는 AI세대를 위한 디지털교육이 6세까지 가르쳐야할 핵심역량으로 다음의 다섯 가지 요소를 강조하고 있다. 첫째, 생각하고 행동하는 능력(창의성과 이노베이션)이다. 이것은 다시 디지털 리터러시, 논리적 사고력, 지식활용능력, 표현력, 창의력 등으로 구체화될 수 있다. 둘째, 성과를 만들어내는 능력이다. 성과를 만들기 위해서는 인내력과 더불어 스스로가 학습의욕을 만들어내는 능력이 필요하다. 그리고 스스 로가 목표를 설정하고 이 목표를 달성하기 위한 목표달성 능력, 자신감 등이 필요하다. 또한 개개인의 능력과 자신감의 개인의 개성화에 토대로 작용할 수 있다. 셋째, 공생과 협업 능력이다. ‘AI세대’에게 요구되는 공생과 협업 능력 은 기존의 산업화시대. 정보화시대와는 양적·질적으로 달라질 것으로 예 상된다. 커뮤니케이션능력도 마찬가지이다. 기존에는 공생과 협업의 대상 이 인간으로 한정되었다. 그러나 제4차 산업혁명시대에는 인종, 문화, 종 교 등이 서로 다른 인간 상호간의 공생과 협업뿐만 아니라 AI·로봇의 일 상화에 따라 이들과도 협업, 공생이 필요해진다. 공장이나 회사, 가정, 도 로, 관공서, 병원, 사회복지시설, 학교, 유치원 등 분야에서 AI·로봇이 보 급되면서 공생, 협업이 이루어질 수밖에 없다. 또한 사고하는 존재로서 AI·로봇이 등장하게 되면서 이들과의 의사소통 능력은 ‘AI세대’에게 디 지털교육이 6세까지 가르쳐야할 핵심역량 중에서 매우 핵심적인 부분이 라고 볼 수 있다. - 33 - 넷째, 학습토대가 되는 능력이다. 효율적인 학습을 진행하기 위해서는 수리력, 어휘력 등의 능력이 필요하다. 특히, 21세기형 능력으로 Science, Technology, Engineering, Mathematics(STEM)영역을 강조하는 STEM 교육방법과도 같은 맥락이라고 볼 수 있다. 다섯째, 사회변화를 간파하는 능력이다. 이것은 사회를 이해하기 위한 다양한 정보를 수집, 처리, 분석에 필요한 정보리터러시는 매우 중요한 핵심역량이다. 끝으로 사회적 구조를 이해하는 능력도 강조해야 할 핵심 역량이 될 것이다. 제4차 산업혁명시대로 대표되는 앞으로 다가올 시대는 AI·로봇이 인간 과 협업하고 공생하는 사회이므로 기존의 사회보다는 구조적으로 복잡하 고 다양한 주체들로 구성되는 사회로 변화할 것이다. 그러므로 다양한 구성원들로 이루어진 사회적 구조를 이해하는 능력은 새로운 시대적 변 화와 주체적으로 대응하기 위해서는 매우 중요한 능력이라고 볼 수 있 다. 이러한 능력은 사회성과도 관련된 능력이다. 그러므로 제4차 산업혁 명시대의 교육은 인간으로서 개성화된 역량, 인간과는 다른 새로운 존재 와 협동하는 역량, 그리고 그들과 사회를 이루는 역량을 성공적으로 키 워 나가는 인재를 육성하는데 그 목적을 두어야 할 것이다. 4. 소결 지금 우리가 경험하는 제4차 산업혁명은 지난 3차에 걸친 산업혁명과 근본적으로 다르다. 지난 산업혁명은 하드웨어적 혁신이었다면 제4차 산 업혁명은 소프트웨어적 혁신이다. 이런 의미에서 제4차 산업혁명시대를 선도하거나 적응하기 위한 인재와 핵심역량 함양을 위한 교육의 역할과 방향에 대하여 논의할 필요가 있다. 인류의 삶에 거대한 변화를 가져온 제1, 2, 3차 산업혁명을 중심으로 교육 분야에서 주요 변화를 정리해 보 - 34 - 면 다음의 <표 3-1>과 같다. <표 3-1> 산업혁명과 연관된 주요 교육 내용 산업혁명 산업화 시대 (제1·2차 산업혁명 시대) 기술 교육의 역할 기계화 표준화된 인재양성 정보화 시대 (제3차 산업혁명 시대) 디지털화 정보화 세계화 다원화된 인재양성 제4차 산업혁명 시대 초연결화 인공지능 화 교육매체 핵심역량 교과서 -소수 엘리트들을 위한 개성화 -자신이 맡은 직무 내 에서의 협동화 -동질 집단 내에서의 사회화 컴퓨터 기반교육 -개인의 개성화 -다양한 문화집단과의 협동화 및 사회화 변화능동적 인공지능 IoT ·창의적 3D프린터 ·협력적 AR, VR 인재양성 -인간으로서의 개성화 -새로운 차원의 협동화·사회화 산업화시대로 불리는 제1, 2차 산업혁명시대에는 단순 반복 작업이 노 동의 핵심이었다. 그리고 이러한 작업을 수행할 대규모 조직을 원활히 운영하기 위해서는 수직적이고 중앙 집중적인 체계를 유지시켜야만 했 다. 산업화시대의 개인은 자유로워질 힘을 ‘학력’에서 찾았다. 그 결과 제 도적 교육들이 강화되면서 고등교육기관들이 설립되고 교육과정에 의한 교육들이 전개되었다. 학교는 대량의 정보를 많은 인원에게 전달해야 했 고, 적은 수의 교사는 많은 수의 학생들에게 일방적으로 지식을 주입시 키는 방식으로 공장의 제품처럼 학생들을 일정 수준으로 규격화하는데 주력하였다. 이러한 교육방식은 단순하고 반복적인 작업을 통해 분업화, - 35 - 표준화를 추구하던 산업화시대에 잘 들어맞았다. 근면과 성실성은 강조 되었지만 개성이나 창의는 오히려 학생이 가져서는 안 될 일종의 걸림돌 이나 다듬어주어야 할 부분으로 평가되었다. 그러므로 개인의 개성화역 량은 소수의 엘리트들을 위한 것 이였고, 협동화 역량은 자신이 맡은 직 무나 문제 내에서만 요구되었다. 사회화역량은 동질의 문화를 가진 구성 원들과의 소통을 위해 필요한 역량이었다. 제3차 산업혁명과 함께 정보화시대가 열리면서 정보통신 기술을 중심으 로 한 정보화 혁명이 시작되었다. 정보통신기술의 발달은 생산 분야의 자동화를 더욱 가속화시켰고 이를 유통과 물류, 서비스업 등으로 확대했 다. 정보화와 더불어 세계화가 급속히 진행되면서 개개인의 요구는 전보 다 훨씬 더 다양해 졌고 이는 더 이상 기본의 대량생산 대량소비 시스템 과 맞지 않게 되었다 교육에서 변화가 일어났다. 디지털 패러다임의 영향으로 인터넷, 멀티미디어, 태블릿 PC 등과 같은 새로운 교수매체가 교육에서 시도 및 활용되었다. 정보화시대에는 개성 이 넘치고 창의적이며 융합적 능력을 갖춘 새로운 인재가 주목받게 되었 다. 개성과 창의는 다양한 분야 간의 협동과 융합을 통해 창출되었다. 또 한 정보화시대의 세계화는 다양한 국가와 문화들이 서로 얼마나 합의를 형성해 갈 것인가. 즉 상호 승인으로 다른 문화, 다른 생각, 다른 종교를 가진 사람들을 서로 승인하는 것이 매우 중요해 졌다. 다양한 문화 혹은 사회적 배경을 가진 사람들과 소통하는 사회, 다문화에 대한 이해와 존 중을 바탕으로 한 사회화 역량을 요구하였다. 제4차 산업혁명이 본격화 되는 미래사회의 주도 기술은 인공지능, 사물 인터넷, 3D 프린팅, 나노기술, 바이오기술, 신소재기술, 에너지저장기술, 퀀텀 컴퓨팅(quantum computing) 등이다. 이와 같은 기술을 사회전반에 적용될 예정이며 학습과정에도 적용되어 지금과는 전혀 다른 모습으로 교육을 예상하게 한다. 이에 따라 미래사회에는 새로운 기술을 바탕으로 기계가 대체할 수 없는 새로운 지식과 경험을 끊임없이 스스로 학습하고 - 36 - 이를 활용하여 새로운 부가가치를 창출해 낼 수 있는 인재가 중요해질 것으로 예견 된다. 종합하여보면, 각각의 개인으로서의 개성화뿐만 아니 라 인간으로서의 개성화 역량, 인간과 인간 사이의 협동에 더불어 인공 지능과 인간의 공생을 이룰 수 있는 협동화 역량, 다양한 문화와 사회를 넘어 새로운 존재와 사회를 이루며 살아갈 수 있는 사회화 역량을 함양 하는 것이 요구된다. 이러한 역량의 중요성은 새롭게 주장되고 있는 것이 아니라 이미 오래 전부터 많은 철학자들이 강조해 왔던 교육의 목적이기도 하다. 이러한 역량은 제4차 산업혁명시대에서 자유의 상호 승인을 가능케 한다. 개인 의 재능에 맞는 개별화된 교육을 통해 개인 간의 개성화 인간으로서의 개성화 역량을 도모해 가면서 필요하면 언제든 서로 도울 수 있는 분위 기는 상호 승인의 감도를 자연스럽게 길러낼 수 있다. 여기에서 개별화 는 고립이 아닌 서로의 자유에 대한 승인이며 이러한 상태에서, 흥미와 관심은 더욱 존중된다. 또한 언제든 서로 도울 수 있다는 분위기는 자연 스럽게 협동화 역량으로 이어진다. 신뢰와 승인의 공간에서, 서로 도울 수 있으며, 자기 나름의 방법으로 스스로 배워 나갈 수 있는 신뢰와 승 인으로 지탱된 공간을 사회로 확대시킨다면 이는 다시 사회화 역량으로 이어질 것이다. - 37 - Ⅳ. 미래핵심역량 함양을 위한 해외 유아교육 사례 제4차 산업혁명시대가 요구하는 핵심역량을 기르기 위해 어떻게 가르칠 것인가 하는 명제 하에 해외의 교육 현장에서 진행되고 있는 교육 사례 를 통해 살펴보며 교육의 방향에 대해 탐색해 보고자 한다. 1. 미국 주(state)별로 분산된 교육 시스템을 지닌 미국은, 모든 주가 공통적으 로 적용하도록 권장되는 학업성취도 기준인 미국 국가공통기준(CCSS: Common Core State Standards)을 상정하였다. 의무교육을 받은 학생들 이 공통적으로 일정 학업 기준에 도달할 수 있도록 하기 위해서이다. 이 와 같은 국가공통기준인 CCSS의 내용에는 학생들의 지식 적용 능력을 키울 수 있는 고차원적 역량이 포함되어 있어, 미국에서도 기존의 교육 내용에 21세기 핵심역량의 도입 필요성을 인식하고 있음을 알 수 있다 (Saavedra & Opfer, 2012). 특히 오바마(Barack Hussein Obama, Jr)정권부터 “교육의 혁신” 캠페 인(White house, 2009)과 글로벌 경쟁력 함양을 위한 “21세기 기술을 위 한 파트너십(2001)”의 4C로써 비판적사고와 문제해결, 소통, 협동, 창의 를 강조하면서 유아기부터 창의융합 교육에 관심을 두었다. 창의·융합형 인재교육이라고도 불리는 STEM 교육은 미국의 K-12 교육과정에 적용 됨으로써 유치원시기까지 융합교육 지원이 확장되었다(Brophy et al., 2008). 유아 STEM 교육은 과학(Science), 기술(Technology), 공학 (Engineering), 수학(Mathematics)의 앞 글자를 딴 단어로써 유치원 교 - 38 - 실에서 쉽게 통합교육과정에 결합된다(Moomaw & Davis, 2010). STEM 교육 차원에서 유치원은 유아들을 대상으로 수학적 생각과 개념 및 과학 기술, 방법 및 지식을 바탕으로 컴퓨터(Haugland, 2000), 로봇 등의 테크 놀로지를 접목시킨 교수학습 방법을 시행하고 있다. 또한 STEM 영역에 예술(Arts)을 포함한 STEAM이 진행되고 있으며 로봇공학을 활용한 수 업환경 및 교수방법을 제공하고 있다. 1) Rhode Island Preschool 로드 아일랜드(Rhode Island) 유치원의 로보틱스 활동은 크게 두 가지 로 나누어 진행되고 있다. '키보(Kibo)'로봇과 함께 하는 활동과 키보 (Kibo)로봇 없이 로봇공학과 엔지니어링 관련 활동으로 구성되어 있다. 키보(Kibo)로봇 활동하는 시간은 커리큘럼에 따른 주제와 관련된 대집단 활동으로 이루어지며, 자유선택활동시간에도 로봇과 함께하는 놀이 활동 이 가능하다. 로보틱스 교육활동 커리큘럼은 엔지니어링과 프로그래밍에 관련된 매우 다양한 선택활동들을 포함한다. 유아들의 그룹 활동 시간에 키보(Kibo) 의 외·내형적 부분에 대해 노래로 배워본다거나 엔지니어링의 기초를 강 화학습 할 수 있는 엔지니어링 디자인 프로세스와 관련된 그림책을 함께 읽는 활동 등이다. 로드 아일랜드(Rhode Island) 주에서는 유치원에서의 하루 일과 중 절 반은 유아들의 자유선택 놀이 활동으로 이루어지도록 규정하고 있다. 자 유선택활동시간에는［그림4-1］에서 보는바와 같이 키보(Kibo) 빙고게임 을 할 수 있다. 교사가 로봇의 바퀴나 몸통부분과 같이 일부분의 사진카 드를 보여주고 난 다음 유아들은 그 그림카드를 자신의 빙고게임판 위에 뒤집어 놓는다. 이 게임의 목적은 유아들로 하여금 로봇의 각각의 - 39 - 부분 에 대해 배울 수 있도록 하는 것이다. 유아들은 이러한 활동을 통해 인 간과 로봇이 어떻게 다르게 생겼는지를 구분하게 된다. ［그림 4-1］Rhode Island Preschool 수업모습 출처: Mollie Elkin, Amanda Sullivan & Marina Umaschi Bers(2016) 또 다른 게임 활동은 “KIBO Says(Kibo가 말했다)”이다. “Kibo가 말했 다” 게임은 “Simon Says(사이먼이 말했다)”게임과 같은 방식으로 최소 3명의 사람들이 모여 그 중 한 사람을 ‘사이먼(Simon)’으로 정하고 다른 사람들은 플레이어가 된다. 사이먼이 된 사람이 “사이먼이 말하기를 너 의 코를 만져라(Simon says touch your nose)"하면 플레이어들은 사이 먼이 말하는 대로 자신의 코를 만진다. 이때 ”사이먼이 말하기를(Simon says)“이라는 말없이 ”뛰어(jump)“라고만 말 한다면 플레이어들은 점프 를 해서는 안 되며 점프할 경우 게임에서 제외된다. 마지막까지 남은 플 레이어가 승자가 된다. 이 게임의 목적은 ‘사이먼(Simon)’이 명령하는 언 어 중 행동해야 하는 것과 행동하지 않아야 하는 것을 구분하는데 있다. 이 같은 놀이 활동을 통해 유아는 로봇과 인간의 의사 전달 및 소통방법 - 40 - 에 어떠한 차이가 있는지 인식하게 된다. 자신만의 로봇 꾸미기활동이나 자신만의 엔지니어링 디자인 저널을 쓰 는 활동도 이루어진다. 자신의 로봇과 저널을 다른 유아들에게 발표하고 공유하는 시간도 갖는다. 이러한 활동을 통해 유아는 자신만의 개성과 창의성 역량을 개발하고 타인의 개성과 창의를 존중하는 기회를 갖게 된 다. 연령이 어린 유아의 경우 소그룹 활동을 통해 로봇을 완성하기도 하 는데 이때는 소그룹 내의 동료 유아와의 상호작용을 통해 협동성을 함께 증진할 수도 있다. 수업 커리큘럼은 다음의 <표 4-1>과 같다. <표 4-1> Robotics 수업 커리큘럼 예시 수업 회차 주제 KIBO와 함께 하는 활동내용 KIBO 이외 활동 1 회차 엔지니어링 및 로봇공학 소개 로봇이란 무엇인가에 대한 토론, 로봇과의 차이점을 배우는 게임 "KIBO 로봇 부품"노래 부르기 엔지니어링이란 무엇인가에 관한 토론 "엔지니어링 디자인 과정“ "노래 배우기, 2 회차 프로그램이 란 무엇인가에 대한 소개 Kibo 프로그래밍 블럭 소개, 프로그램 Hokey Pokey노래에 맞춰 춤추는 로봇 프로그램하기 KIBO 명령어를 이용하여 Simon Say게임하기, 엔지니어링 디자인 과정에 대해 복습하기 센싱(sensin g)에 대한 소개 "KIBO Robot Part"노래를 부르며 KIBO 로봇의 부품 검토하기, KIBO 빙고게임을 통해 다른 블록들에 대해 검토하기, 로봇에 대해 자유탐색 “Engineering Design Process”노래 부르기, 다섯 가지 감각에 관련된 책 읽기, 센서워크 걸어보기 3 회차 - 41 - 4 회차 5 회차 6 회차 센싱(sensin g)에 대한 반복 소개 센서가 무엇인지 검토하고 "If you are Happy and you know it"노래에 맞춰 춤추는 로봇 프로그램하기 "Repeat"의 의미에 대해 이야기 나누기, KiBO 빙고게임을 통해 KIBO 명령어 복습하기 숫자와 함께 루프 반복하기 사운드 센서에 대해 검토하기, 반복기능을 이용하여 서로 다른 맵을 따라 움직이는 로봇 프로그램하기 다양한 비디오 자료를 통해 전 세계의 다양한 춤에 대해 배우기, 로봇과 무대를 위한 장식 만들어 보기 최종 프로젝트 전 세계의 춤을 바탕으로 하는 KIBO 로봇을 위한 춤 만들기 세계 (반 전체 활동) 로봇 춤 계획하기, 로봇 춤 공연을 위한 무대 최종 장식하기 출처: Mollie Elkin, Amanda Sullivan & Marina Umaschi Bers(2016) 커리큘럼 활동이 완료된 후에는 유아들을 대상으로 '문제해결 실행평가 (Solve-It)'가 이루어진다. 평가는 유아의 숙달도를 평가하는 것을 목표 로 재미있는 이야기를 바탕으로 문제를 제시한다. 유아가 이를 해결하는 과정과 결과를 평가한다. 유아들은 로보틱스 수업 활동 및 프로젝트를 소그룹단위로 진행했기 때문에, 문제해결 실행평가는 프로그래밍 언어 및 다른 프로그래밍 개념에 대해 유아 개인별 이해도를 평가하기 위해 실시하는 것이다. 그러므로 '문제해결 실행평가(Solve-It)'는 기초 프로 그래밍 영역에서 개별 유아들이 스스로 해결할 수 있는 도전과제로 구성 되어 있다(Strawhacker & Bers, 2015; Strawhacker et al., 2013; Sullivan & Bers, 2015). - 42 - <표 4-2> Solve-it 단계 및 이야기 단계 이야기 프롬프트 Solve it1 시퀀싱 (난이도 하) “이 이야기는 자동차 인 로봇에 관한 이야기란다. 자동차 경적 소리를 들어본 적이 있니? 먼저, 선생님이 먼저 로봇자동차에 전원을 켜 볼게 다음으로, 자동차 로봇이 곧 움직일 거라는 것을 사람들 에게 알리기 위해 빵빵하고 경적을 울리려고 해. 그리고 나서 자동차 로봇을 곧장 운전한 다음 멈추게 하 고 싶어. 이 이야기에 맞게 로봇 자동차 프로그램을 만들어 볼 수 있겠니?“ Solve it1 시퀀싱 (난이도 상) “이 이야기는 로봇을 웅덩이에 빠트리게 하는 이야기란 다. 선생님이 실수로 로봇을 빠뜨리면 네가 프로그램을 이용 해서 로봇이 스스로 자신의 몸을 말릴 수 있게 해주렴. 먼저 로봇의 전원이 켜지면 로봇은 곧장 앞으로 걸어 갈 거야. 그런데 세상에. 그만 로봇이 웅덩이에 빠지고 말았 어. 로봇이 경고음을 내는 거야. 그 다음 자신의 몸을 흔 들어 물기를 말리도록 한 다음 전원 버튼을 끄는 거야. 그러니까 로봇을 전원을 켜고 곧장 걸어가다가 웅덩이에 빠진 다음 경고음을 내고 자신의 몸을 스스로 털어서 말 린 다음 멈추게 하는 것을 프로그램 해 볼 수 있겠니?“ Solve it3 (간단한 “기다리기” 지시) "이 이야기는 춤추는 로봇에 관한 이야기야. 로봇이 댄 스 경연 대회에 참가했어. 그런데 이 로봇에는 무대 공 포증이 있기 때문에 관중의 박수 소리가 들릴 때까지 춤 을 추는 것을 기다릴 거야. 청중으로부터 박수 소리가 들리면, 노래가 끝날 때까지 로봇은 계속 춤을 추지. 이 이야기에 맞춰 로봇이 박수 소리가 날 때까지 기다렸다가 박수소리가 들리면 음악에 맞춰 춤을 추고 음악이 끝나면 춤을 멈출 수 있도록 프 로그램 해 볼 수 있겠니?" - 43 - Solve it4 (간단한 반복) "이 이야기에서 로봇은 잠이 들 거란다. 선생님은 로봇 이 집안의 모든 사람들에게 잘 자요 하고 말하게 하고 싶어. 로봇은 형과 여동생 그리고 엄마가 있단다. 그러니 까 잘 자라고 3명 에게 말해줘야 해. 로봇을 켠 다음 로봇이 자러가기 전에 세 번 잘 자라고 말하고 잠이 들 수 있도록 이 이야기에 맞추어 로봇을 프로그램 해 볼 수 있겠니?" 출처: Mollie Elkin, Amanda Sullivan & Marina Umaschi Bers(2016) 〔그림 4-2］Rhode Island Preschool 수업모습 출처: Mollie Elkin, Amanda Sullivan & Marina Umaschi Bers(2016) 최근에는 형식적이고 딱딱한 평가보다는 ‘게임기반의 평가(game-based assessment)’가 이용 되고 있다. 이는 놀이를 통하여 학습하고 게임을 통해 평가 한다는 개념이다. 기존의 맞고 틀린 답에 대해 가려내는데 초 점을 둔 평가보다 자신에 대한 긍정적 자아개념이 형성되어 개성과 적성 - 44 - 을 찾고 더욱 강화하는데 도움이 될 것으로 보고 있다. 로버트 미슬레비 (Robert Mislevy)는 게임을 통한 평가가 평가영역에서 흥미로운 분야가 될 것 이라고 언급하고 있다(Robert Mislevy et al., 2016). 로드 아일랜드 유치원 사례를 통해 유아들을 위한 로봇 공학 및 기초프 로그래밍 학습이 즐거운 놀이로서 진행될 수 있다는 사실을 확인할 수 있다. 또한. 커리큘럼을 진행한 결과 적절한 비계설정과 엔지니어링의 개 념에 대해 탐구할 수 있는 충분한 시간을 제공을 통해 엔지니어링 및 프 로그래밍 개념. 시퀀싱, 반복루프와 같은 내용을 만 3세 유아도 놀이로 배우고 이해할 수 있음을 알 수 있다. 2) Magnet school New York 매그닛스쿨(Magnet school)2)의 로봇 중심 STEAM 교육 활동은 공통 핵심교육기준(Common Core Standards)을 적용(NYSED, 2011)하여 유 아 발달에 적합하게 개발된 컴퓨터 프로그래밍 도구, Creative Hybrid Environment for Robotic Programing(CHERT3))과 블록 형태의 레고 교 육 WeDo TM 로봇 구성 세트를 사용한다. 교실에 로봇 교육 과정을 구 현하기 위해 긍정적인 기술 개발 프레임 워크(positive technological development framework)에 기초한 [그림 4-3］의 로봇공합 수업 과정 설계방향을 기반으로 <표 4-3>의 교수학습과정을 적용하고 있다 (Sullivan et al., 2013). 2)매그닛(magnet) 스쿨 : 특수한 목적(과학, 예술 등) 및 교수방법을 제공하는 공립학교 3)CHERT는 전진, 후진, 불빛 점화, 소등, 오른쪽, 왼쪽 회전, 돌기, 흔들기, 노 래, 삑 하는 소리를 수행하도록 구성되어 있다. - 45 - <표 4-3> Magnet school robotics 수업진행방향 활동단계 활동내용 1 단 계 What is the engineering design process and what are engineers? “공학 설계 과정 노래” 비 로봇 재료를 통해 공학적 디자인 구조 인식해 보기 2 단 계 What is a Robot? 로봇 개념이 무엇인지 아이디어를 공유하고 학습하기(학생들이 만든 로봇 차량을 테스트한 “로봇 파트 노래”) 3 단 계 What is a Program? 다양한 CHERP 프로그램 명령어 소개 4 단 계 Culminating Project: Robot Recyclers 로봇을 수정하거나 로봇 리사이클러를 만들기 출처: Amanda Sullivan, Elizabeth R. Kazakoff ＆ Marina Umashi Bers(2013) 〔그림 4-3〕Magnet school robotics 수업진행방향 출처: Amanda Sullivan, Elizabeth R. Kazakoff ＆ Marina Umashi Bers(2013) - 46 - 매그닛스쿨Magnet school)의 로봇과정 수업은 공학적 개념과 수학, 문 학과 예술의 기초 개념을 통합적으로 적용하고 있다. 이러한 과정을 진 행함에 있어 학생들은 자신만의 ‘공학 설계 저널’을 활용하여 로봇의 구 성과 프로그램을 계획 및 설계하고 재구성한다. 저널을 통해 학생들은 로봇의 구축과 프로그래밍에 참여하는 동안 모형, 수세기와 순차의 수학 적 개념을 학습하도록 하고 있다. 학생들은 로봇의 설계 및 예술 및 공 예, 재활용 재료를 사용하여 자신만의 로봇을 만드는 활동에 참여함으로 써 자신의 생각을 창의적이고 개성적인 방법으로 표현할 수 있는 기회를 갖는다. 이러한 기회는 학생의 개성화 역량 개발과 연관된다. 또한 로봇 공학은 협업과 그룹 활동에 참여하게 함으로써, 문제해결과정을 통한 협 동성과 사회성을 기를 수 있게 된다. 매그닛스쿨(Magnet school)에서의 로봇을 활용한 융합 수업은 전체적 상황을 먼저 제시하는 것으로 시작한다. 교사는 어떠한 상황을 제시한 후, 이를 바탕으로 학생들은 자유롭게 상상하고, 자신의 의견을 발표하고 공유하고, 계획하는 단계로 나아간다. 일방적인 강의식 수업과 가장 큰 차이를 보이는 부분이다. 기존의 수업에서 교사는 강의를 통해 기본개념을 전달하는데 중점을 두 었다. 실험과 활동 수업을 구성했어도 계획된 순서에 따른 부분적 실습 이거나 배운 내용을 다시 확인하는 차원에 머물렀다. 그러나 상상하고 계획하기 단계에서는 개별 학생 혹은 소그룹에서 창의적으로 생각해낸 아이디어를 공유하고 활동에 반영한다. 이러한 과정은 작은 차이처럼 보 이지만 학생들의 창의성과 개성을 함양하는데 매우 중요한 실제적 활동 이다. 계획 단계를 마쳤다면 교사는 학생이 새로운 도전의식을 갖도록 격려한 다. 상상과 계획의 과정을 거쳐 창의 단계와 실험단계 통해 문제를 해결 하거나 자신의 계획을 성취하게 되면 이 성공의 기쁨을 바탕으로 새로운 문제에 열정적으로 도전하게 된다. 이러한 성공의 기쁨은 성취한 나만의 - 47 - 것이 아니라 또래 상호간 공유를 통해 배가 된다. 최종적으로 이러한 선순환구조 속에서 학생은 스스로 자기 주도적 학습 을 진행하게 되는 추진력을 얻게 된다. 기존 교육학에서 교육목표로 제 시하는 정의적 영역과 유사한 면이 있지만 교사가 아닌 학생 중심의 관 점이라는 점이 다르다. 이러한 로보틱스 수업 과정에서 학생은 로봇과 인간의 차이를 이해하고, 협동을 통해 문제를 해결해 나가며 자신의 개 성을 담은 작품을 완성하는 기회를 가질 수 있다는 점이 매우 주목할 만 하다. 3) Woodward Elementary School Massachusetts 미국 매사추세츠(Massachusetts)주 사우스버러(Southborough)에 있는 우드워드 초등학교(Woodward Memorial Elementary School) 2학년 학 생들을 위해 매주 인공지능 로봇교사가 학교로 출근하고 있다. 이 로봇 교사 '루트(Root)'는 학생들에게 코딩을 가르치기 위한 로봇으로. 화이트 보드, 혹은 종이 위에서 조작이 가능하다. 학생들은 코딩을 통해 로봇으로 그림 그리기, 조명 연출, 미로 찾기, 레 이싱 등을 할 수 있다. 마그네틱을 이용해 벽을 오르게 할 수도 있다. ' 루트(Root)'는 앱(app)과 함께 사용이 가능하며 블루투스 기능을 통해 태블릿PC나 스마트폰을 이용한 실시간 코딩도 가능하다. '루트(Root)'의 앱(app)은 기본적으로 모든 연령대가 코딩을 학습할 수 있도록 설계 되 어 있으며 이를 통해 학생들은 로봇 프로그래밍을 쉽게 이해할 수 있다. '루트(Root)'의 다중 레벨 인터페이스는 수준에 따른 연속적 학습 기회 를 제공하여 코딩을 경험할 수 있도록 한다. 사용자의 이용수준이 단계 에 맞게 충족되었다고 판단되면 다음 단계를 수행할 수 있도록 하며 모 든 수준의 과정을 마치게 되면 다른 프로그래밍 언어로의 전환이 가능해 - 48 - 프로그래밍을 계속시도해 볼 수 있다. <표 4-4>Woodward Memorial Elementary School 코딩수업단계 단계 학습내용 1단계 Graphical programming 첫 번째 단계는 글을 읽을 수 없는 유아부터 전 연령의 초보자도 이해할 수 있는 그래픽 인터페이스 단계이다. 여러 가지 색깔의 블록을 가지고 코딩의 기본인 "if this, then that"프레임 워크 활동을 할 수 있도록 구성되어 있다. 상황, 시퀀스, 루프, 상태, 기능, 우선순위, 타이밍, 프로그램 단계 및 디버깅(debugging)4)을 가르친다. 2단계 Computational Fluency 두 번째 단계에서는 when, repeat 및 if-then-else와 같은 고급 흐름 제어 명령문을 도입하여 코딩을 배운다. 변수, 센서 값, 단위, 산술 연산, 재귀 및 병렬 처리 등의 내용을 포함한다. 3단계 Full text programming 세 번째 단계는 Python, Java Script 및 Swift를 포함한 전문적으로 사용되는 언어를 사용하는 텍스트 기반 인터페이스 단계이다. 이전 수준의 코드와 동일한 텍스트를 바탕으로 학생들은 자신만의 새로운 프로그램을 만들어 본다. 출처: Massachusetts Department of Elementary and Secondary Education(2016) 종이를 사용하여 자신만의 창의적인 코딩 문제를 만들 수도 있다. ‘루트 (Root)’로 그림활동을 하는 경우 학생은 자신의 그림을 반복 재생할 수 있게 된다. 학생이 그림을 종이에 그리기 전에 자신이 그리고 싶은 그림 을 ‘루트(Root)’를 프로그래밍하면 이것은 로봇에게 기록되어 가족 및 친 4)컴퓨터 분야에서 디버깅(debugging)이란 컴퓨터 프로그램이나 하드웨어 장치 에서 잘못된 부분, 즉 버그를 찾아서 수정하거나 또는 에러를 피해나가는 처 리과정이다. - 49 - 구들과 평생을 공유 할 수 있게 된다. 화이트보드와 ‘루트(Root)’를 이용 하여 그리기와 지우기 활동을 하는 것도 가능하다. ‘루트(Root)‘를 이용 하여 학생들은 칠판에 로봇의 움직임을 통해 자신의 그림을 교실에 있는 다른 모든 사람들과 함께 공유하는 것이 가능하다. 이러한 모든 과정들은 학생들은 학습이라기보다 ‘놀이’ 라고 생각하고 자신이 코딩한 대로 로봇이 움직이는 것에 대해 높은 성취감을 보인다고 한다. 학생들이 ‘루트(Root)’를 통해 코딩에 대한 기본적 이해와 사용방 법을 한 뒤에는 거의 모든 수업에서 이 로봇을 활용하는 것이 가능해 졌 다고 한다. 우드워드 초등학교의 에이미 벤포드(Amy Benford) 선생님은 기술 (technology)이 모든 영역에서 모든 분야의 가능성을 변화시키며 따라서 컴퓨팅 능력은 오류를 범하고 수정하는 과정에서 문제해결력, 의사소통, 협동 등의 역량을 기를 수 있기 때문에 미래의 직업 선택과 상관없이 모 든 학생들에게 필수적인 기술이라고 말한다. 또한 기술 역할의 다양성이 커짐에 따라 모든 교실에 확실한 코딩 경험을 제공하는 것의 중요성을 강조했다. 4) 미국의 교육적 사례에 대한 소결 미국의 교육사례들을 살펴보면 로봇공학교육, 코딩 및 소프트웨어교육, STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)교육 등이 함께 어우러져 기술의 원리, 기술의 적용 등이 유아기부터 폭넓게 적용되고 있다. 특히, 만들면서 배우고, 그 과정 안에서 생기는 몰입감과 성취감을 통해 동기부여가 지속되면서 스스로 지식을 습득해 나아갈 수 있는 구성 주의에 기반을 둔 교육이 활성화 되고 있음을 확인할 수 있다. 로드 아일랜드 유치원과 매그닛 스쿨사례 에서 자신만의 로봇 만들기 - 50 - 활동, 우드워드 초등학교의 루트를 이용한 코딩수업 사례를 통해 기술을 이용한 ‘행함에 의한 학습(learning by doing)'을 통해 체험적인 학습 환 경을 제공하고 있는 것을 볼 수 있다. 가장 자연스러운 형태로 발현되는 만들기 활동에 기술을 접목시켜 과학, 기술, 공학, 수학의 개념을 융합적 으로 학습할 수 있도록 한다. 이러한 과정은 학생들의 흥미를 이끌어 내 개성적이고 창의적인 역량을 함양할 수 있도록 지원하고 있다. 또한 소 그룹 활동 및 자신의 저널 발표, 활동 후 자신의 작품을 공유하는 과정 을 통해 학습자 간 상호작용적 학습 환경을 제공한다. 이는 학생들로 하 여금 개인의 개성과 창의성을 바탕으로 사회화 역량 발달을 기를 수 있 는 학습을 경험하는 것을 돕고 있다. 미국의 교육 사례는 아이들 스스로 변화하는 상향식(Bottom-up) 혁신 을 이루기 위한 교육방법으로 학생들이 직접 디자인하고, 제작하여 결과 물을 완성하는 수업 과정에서 문제를 해결하고 성공의 경험을 통해 개성 적, 협동적, 사회적 역량이 함양 되는 교육 사례인 것을 확인할 수 있다. 2. 캐나다 캐나다는 인공지능, 빅데이터, 가상현실 등 소프트웨어 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 보유하고 있으며 정부의 전폭적인 지원에 힘입어 스타트업 생태계가 빠르게 성장하고 있다. 토론토 대학(인공지능), 맥길 대학(로봇), 워털루대학(자율주행) 등 대학을 중심으로 연구개발 활성화 가시적 성과를 창출하고 있다(Kotra, 2017). 이러한 상황은 교육 분야에도 적용되어 있다. 캐나다 일부 지역5)의 초 5)온타리오(Province of Ontario)주정부는 유치원에서부터 12학년을 대상으로 코 딩교육을 실시하기 위해 2017년부터 5,000만 달러(약 432억 2,850만원)의 예산 을 지원하기 시작하였다. 이 예산을 바탕으로 캐나다 정부는 ‘캔코드(Can - 51 - 등학교 저학년 학생들을 위한 로봇 제작 프로그램이 필수과정으로 실시 되고 있으며 유아교육과정(유치원 취학 전 연령도 포함)에도 움직이는 로봇을 만들기 등의 활동이 포함되어 있다. 캐나다는 ‘1인 1로봇’ 시대, ‘로봇대중화’ 시대에 대비해 로봇 선진국으로 내닫기 위한 장기적인 인력 인프라 구축과 함께 로봇에 대한 일반국민의 이해도를 높이기 위한 차원 에서 로봇 조기교육에 나서고 있는 것으로 전해지고 있다.(로봇신문사, 2014. 08. 11). 1) CLC preschool Quebec 캐나다 퀘벡주의 CLC(Community Learning Center) 유치원은 유아들 을 위한 로보틱스 수업 및 활동을 매우 강조하고 있다. 이를 위해 인간 과 로봇 간의 상호 의존성에 대해 생각하고 탐험해 볼 수 있는 기회를 제공한다. 또한 시각과 디지털적 수단 모두를 활용한 읽고 쓰기 활동을 자극할 수 있는 풍부한 환경을 제공한다. 관찰, 예상, 실험 등을 기초로 다른 유아들과의 상호작용과 놀이 활동을 통해 유아들이 기술적 발견을 할 수 있는 환경은 문제를 제시하고 탐구하는 과정을 자연스럽게 권장한 다. 유아들을 위한 로보틱스 수업 및 활동의 목적은 자율성과 비판적이 고 창조적 사고를 증진시키고자 하는데 그 목적을 두고 있다. 학습내용은 다음과 같다. 첫째 과학과 기술이다. 로보틱스 수업활동을 통해 직접 관찰해보고 물체를 조작해보며 작동원리에 대한 인과관계를 찾아보려는 시도를 통해 과학과 기술을 이해하고 배운다. 둘째는 새로운 Code)’라는 프로그램을 발표하며 학생들을 위한 코딩 교육뿐만 아니라 약 6만 3,000명의 신규 교사를 양성하는 교육을 지원하기 시작하였다. 코딩교육은 이미 노바스코샤(Nova Scotia)주에서 유치원에서 6학년까지 교육과정의 일부 로 포함되었으며, 뉴브런즈윅주(New Brunswick)에서 역시 의무적으로 교육 을 실시하고 있다(CBC news, 2017. 03. 02). - 52 - 차원의 언어와 글쓰기에 대한 이해이다. 프로그래밍 문장을 작성하고 누 가 보더라도 그 의미를 쉽게 알 수 있는 그림문자 픽토그램(pictograms) 을 만드는 과정을 통해 유아들은 인간의 언어와는 다른 언어를 접하고 이해하게 된다. 셋째 맥락에 맞는 언어 개념에 대한 이해이다. 계획절차 를 읽고 픽토그램을 그리거나 프로그래밍 언어를 써보는 활동을 통해 유 아들은 맥락에 맞는 언어의 개념에 대해 배운다. 끝으로 수학적 사고와 개념을 익힌다. 로보틱스 수업에서 이루어지는 분류, 측정, 계산, 수 세어 보기, 도형들의 이름 짓기 등의 활동들은 유아의 수학적 사고를 확장 발 전시킨다. CLC 유치원의 로보틱스 수업 및 활동은 유아들을 위한 핵심역량 개발 에 초점을 두고 있다.〔그림 4-4〕에서는 5가지 학습 분야와 유아들을 위한 6가지 핵심역량을 제시하고 있다. 학습 분야는 건강과 웰빙 (well-being), 개인적 · 직업적 계획, 환경에 대한 인식 및 소비자로서의 권리와 책임, 미디어 리터러시(media literacy) 그리고 시민의식과 공동 체 생활로 이루어져 있다. 6가지 핵심역량은 첫째, 다양한 상황에서 효과 적으로 감각 운동 수행하기, 둘째, 자신을 알기(개성화), 셋째, 조화롭게 상호작용 하기(협동화 · 사회화), 넷째, 올바른 언어사용을 통한 의사소 통하기 다섯째, 세계에 대한 자신만의 이해 구축하기(개성화), 여섯째, 프 로젝트 활동에 책임감을 가지고 완성하기(문제해결력)로 이루어져 있다. - 53 - 〔그림 4-4〕CLC preschool의 기준 핵심역량 출처: http://www.learnquebec.ca/preschool 로보틱스 수업 및 활동은 의사소통하기, 세계에 대한 자신만의 이해 구 축하기, 활동이나 프로젝트 완성하기 역량과 관련되어 진행한다. 이 3가 지의 핵심역량에 대한 세부 내용은 다음과 같다. 첫째, ‘의사소통하기’의 세부내용으로 ‘의사소통에 관심가지기’, ‘메시지를 이해하기’, ‘메시지를 만들기’ 등으로 상호작용을 통한 협동과 사회화 역량의 기초가 된다. 둘 째, ‘세계에 대한 자신만의 이해 구축하기’는 개성화역량의 기초가 되는 역량으로 세부내용으로는 ‘예술·역사·지리·수학·과학·테크놀로지에 대한 관심과 호기심 갖기’, ‘다양한 맥락에서 사고하는 연습하기’, ‘정보를 조직 하기’, ‘자신이 배운 것에 대해 설명하기’ 등이다. 셋째, ‘활동이나 프로젝 트 완성하기’의 세부내용으로 ‘자신만의 자원을 가지고 활동이나 프로젝 트에 참여하기’, ‘활동이나 프로젝트를 수행함에 있어 강인함(책임감) 보 여주기’, ‘프로젝트나 활동에 대한 만족감 표현하기’, ‘프로젝트나 활동에 대한 결과 도출하기’ 등이 있다. 이러한 과정을 통해 유아는 자신만의 개 - 54 - 성화 역량을 바탕으로 활동에 참여하며 문제해결과정을 통해 협동화 역 량을 기를 수 있다. 이 외에도 로보틱스 활동의 구성방법에 따라 다른 역량을 목표로 삼을 수 있다고 설명한다. <표 4-5> CLC preschool의 로보틱스 프로그램 단계별 주제 핵심역량 기초역량 연계활동 우리의 생활과 로봇 세계에 대한 자신의 이해 구축하기 (개성화) -호기심과 흥미 보이기 -우리 생활에서 로봇과의 연계성 탐색하기 -정보 조직하기 -자신이 알고 있는 것 발표하기 -정보를 찾고 선택하고 교환하기 독서활동을 통해 로봇 알아보기 언어 및 의사소통 기술 발달시키기 (개성화) -창의적 글쓰기 -독서 행동 모방 (예 : 책은 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하며 읽기); 글쓰기 환경 인식 하기 기초 학습역량 기르기 -인지 및 메타인지 전략 -관찰하기, -탐험하기, -분류하기, -조직하기 -수학능력 -수 세기 게임 (예: 물건의 개수 세어보기) -associate 및 비교 게임 (예: 두 물체의 길이 측정해보기) -묶고 가르기(예 : 색상 또는 크기에 따라 분류해 보기) - 어림잡아 측정하는 게임 (예 : 길이, 수량 추정) - 측정 게임 (예 : 물체 측정해 보기 분류활동 인지 발달 관련 학습 - 55 - 로보틱스 관련 어휘 학습 및 의사 소통 하기 로봇모델 만들어 보기 언어 자원을 사용하여 의사 소통하기 다양한 환경에서 효과적으로 감각운동 하기 타자와 조화롭게 소통하기 (협동화· 사회화) 협력을 통해 로봇모델 만들어 보기 -메시지 만들기 -자신의 아이디어를 정리하기 -적절한 어휘 사용하기 -정보 및 통신 기술 사용하기 -메시지 이해하기 -메시지를 이해하는데 주의집중하기 -행동 레퍼토리를 확장하기 -총체와 미세한 운동의 실험. 자신의 행동을 환경의 요구에 맞게 조정하기 -물리적 환경에 자신을 적응시키기 -물리적 환경에 자신을 적응시키고 실험을 위해 행동의 순서를 지키기 -분명한 목적을 가지고 도구와 자료를 사용하기. -타자와 협동하기 -놀이, 도구, 생각, 전략 등을 함께 공유하기 -타자를 격려하기 위한 도움주기 -활동과 프로젝트에 협력적으로 참여하기 -타자에게 관심보이기 -타자와 친밀감 형성하기 -갈등해결과 정 적용하기 -갈등상황을 인지하기 -사실을 진술하기 -해결방안을 찾고 적용해보기 -자신의 기호, 관심 기분, 감정 등을 자신을 알기 공유하기 (개성화) -자신감 키우기 - 56 - -다양한 방법으로 자신의 기호, 관심 기분, 감정 등을 표현하기 -자신의 강점과 약점에 대해 알기 -자신의 의견을 제시하기 도전활동 마무리 활동 다양한 도전과제 해결하기 (협동화· 사회화) 전체 보기 -감정적 ·사회적 전략 -자신의 충동을 조절하기 주의를 기울이기 -스트레스 관리하기 -집중력 유지하기 -어려움을 극복하고 갈등을 해결하는 방법 찾기 -활동이나 프로젝트를 완성하기 -활동이나 프로젝트에 참여하여 자신의 재능을 끌어내기 -강인한 수행력 보이기 -프로젝트 결과 공유하기 -만족감 표현하기 출처: http://www.learnquebec.ca/preschool 로보틱스 수업의 활동 방법은 크게 4단계로 구성되어 있으며 각 단계에 서의 학습 기대 효과는 다음과 같다. 첫 번째 단계로 우리 생활에서 로 봇의 존재와 역할을 알아보는 활동을 전개한다. 이 단계에서의 목표 핵 심역량은 ‘로봇에 대한 호기심과 관심보이기’이다. 이때 유아들에게 우리 가 살고 있는 환경에서 로봇을 어떻게 인식할 수 있는가 생각해 볼 수 있게 된다. 또한 로봇이 우리를 위해 어떠한 일을 할 수 있는지와 우리 가 살고 있는 환경에 로봇이 있을까에 관한 문제로 사고를 확장한다. 로 봇이 어떻게 움직일까하는 의문은 놀이 활동 로봇과 관련된 동화읽기, 토론 등의 활동의 주제가 된다. 로봇과 사람이 어떻게 다른지 탐구하고 로봇인 것과 로봇이 아닌 것은 무엇인지 유아는 선택하고 스스로 설명해 보는 과정을 통해 로봇의 특성을 찾아낸다. 이때 유아들은 로봇을 만들 면 무엇을 할 수 있을지에 대해 호기심을 확장시킬 수 있다. 유아들은 자신이 원하는 로봇을 그려보고 그것에 대해 설명해 보는 시간을 갖는 다. 연계 활동은 <표 4-6>과 같다. - 57 - <표 4-6> CLC preschool 의 로보틱스 수업연계활동 1 로봇빌딩센터 로봇빌딩센터 만들기 교사는 재활용 재료들, 기계부품, 레고 혹은 블록 그 리고 기술과 관련된 정보들을 제공한다. 공유 활동1 만들기 활동을 마친 후에 유아들은 로봇빌딩센터나 직업 센터를 어떻게 구성하였는지 발표해 보는 시간 을 갖는다. 연계 독서활동 로봇과 관련된 동화책이나 과학 도서를 독서영역에 비치하여 유아들이 자유선택놀이 시간에 읽을 수 있 도록 한다. 우리의 삶에 로봇이 존재하는지에 대해 토론활동과 연계한다. 공유 활동2 일련의 과정을 통해 유아들은 로봇에 대한 다양한 정보들을 수집하게 된다. 유아들은 자신만의 연구노 트(My Research Organizer)에 자신이 알게 된 정보 들을 글 혹은 그림으로 기록한다. 교실이나 유치원 벽의 알림 게시판에 유아들의 글과 그림을 게시하여 유치원 전체의 유아들과 공유할 수 있도록 한다. 출처: http://www.learnquebec.ca/preschool 이를 통해 유아는 자신이 존재하는 세상에 대한 자신의 이해를 구축하 고 환경과 상호작용을 통해 사회화 역량과 다양한 상황에서 사고력 신장 을 통해 문제해결력 및 개성화 역량을 함양하는데 도움이 된다고 할 수 있다. 인지적 측면으로는 자신이 활동한 과정에 사용된 전략을 스스로 설명하고 인식할 수 있게 된다. 두 번째 단계로 로봇은 어떻게 만들어 졌으며 어떻게 움직이는가를 알 아보는 활동을 한다. 이를 위해 교사는 유아들에게 다양한 태엽 장난감 들을 제공하고 그것이 어떻게 움직일 수 있게 된 것일지 유아들에게 질 문한다. 유아들을 자신의 언어로 생각하거나 상상한 것을 이야기 해 본 - 58 - 다. 태엽장난감이나 태엽 시계의 부품을 제공하여 유아들이 세운 가설이 옳은지 시험해 볼 수 있는 기회를 제공한다. 이때 개방형 질문을 통해 유아들이 무엇을 관찰하고 이야기하고자 하는지 돕는다. 구체적 활동은 <표 4-7>과 같다. <표 4-7> CLC preschool 의 로보틱스 수업연계활동 2 로봇 부품 찾아보기 로봇을 만드는데 필요한 부품들 찾아보기 활동 사진, 비디오 자료, 책, 잡지 혹은 일상생활 환경에서 의 관찰, 성인에게 질문하는 방법 등을 통해 로봇을 만드는데 필요한 부품들 찾아보기 활동을 전개할 수 있다. 직접 찾은 부품을 수집해 오거나 그림을 그려 보는 활동으로 연계할 수 있다. 또한 수집해온 부품 들을 전시할 수 있는 작은 박물관 공간을 꾸며보는 활동을 할 수 있다. 교사는 기어게임을 통해 유아들이 하나의 기어에서 다른 기어로 움직임이 어떻게 전달 될 수 있는지 흥 미를 가질 수 있는 질문을 제시해 준다. 이때 유아는 Kid K'net게임 기어와 기어가 어떻게 연결되어 있는지, 각각의 움직 임에 대한 방향, 크기에 따른 회전 속도 등 3가지 측 면에서 새로운 발견을 할 수 있다. 출처:http://www.learnquebec.ca/preschool - 59 - 〔그림 4-5〕CLC preschool 로보틱스 수업모습 출처: http://www.learnquebec.ca/preschool 첫 번째와 두 번째 단계를 통해 유아들이 로봇을 인식하고 스스로 자신 의 로봇을 만들 준비가 되어있다고 판단 될 때 교사는 유아에게 자신의 로봇을 그려보고 어떤 부품과 몇 개의 기어들이 필요할지 스스로 발견할 수 있도록 질문한다. 그리고 ‘레고 키트(Lego Kit)’에서 기어 부분을 유 아가 스스로 찾아보도록 지도한다. 이때 유아는 언어적 자원을 이용하여 의사소통하는 방법과 다양한 상황에서 상호작용하며 사고하는 방법을 익 힐 수 있다. - 60 - 〔그림 4-6〕CLC preschool 로보틱스 수업모습 출처: http://www.learnquebec.ca/preschool 세 번째 단계에서 유아는 로봇부품과 재활용품을 이용하여 꼭두각시 로 봇을 디자인하고 만들어 본다. 이때 유아는 먼저 스스로 자신이 할 일을 어떻게 알고 정할 것인지 사고하게 된다. 로봇에게 필요한 것이 무엇인 지 필요한 개념을 사고의 과정에 끌어올 수 있도록 하기 위해 간단한 게 임을 진행한다. 유아들을 두 팀으로 구성하여 "인간 프로그래밍 게임“을 진행하는데 한 팀은 지시를 내리고 다른 한 팀은 로봇이 되어 보는 것이 다. 아이들은 스스로 게임을 주도하도록 하며 게임을 진행하는 과정에서 지시를 내리는 팀은 명령을 정확하게 전달하도록 하여 프로그램의 잘못 된 부분을 찾아 고치는 디버깅(debugging) 개념을 실제로 놀이에 접목 시켜 보도록 한다. 프로그램에 사용되는 것과 같은 시각적 그림 자료나 시각적 문장자료를 이용한 지시게임도 할 수 있다. 이러한 활동을 통해 유아는 언어적 비언어적 자원을 활용하는 방법, 다양한 상황에서 환경과 상호작용하는 방법을 익히게 된다. 네 번째 단계의 주제는 ‘레고 로봇 만들고 프로그래밍 하기(Build and - 61 - program a WeDo Lego robot)’이다. 유아들은 분류작업 테이블에서 스 스로 범주를 정해 조각들을 분류하고 그들만의 분류 기준을 설명해 본 다. 교사는 이때 유아들이 기어의 종류를 잘 찾아 분류할 수 있는지 확 인한다. “I spy with my little eye”게임을 통해 부품과 관련된 어휘와 모양에 따른 이름을 학습한다. 자신의 로봇 만들어 보기 전 유아들은 혹 은 팀은(유아 2∼3명) 자신의 로봇에 필요한 조각만을 미리 선택한다. 유 아들이 선택한 로봇을 만들 수 있도록 제공되는 계획서를 사용한다. 프로젝트 사후활동은 그룹 활동으로 이루어진다. 프로젝트 초기에 유아 가 스스로 기록한 저널을 준비하게 한 후 이전에 로봇이나 프로그래밍 언어, 공학에 대해 몰랐던 것이 무엇인지 이제 어떻게 알 수 있는지 이 야기를 나누어 보는 시간을 갖는다. 또한 프로젝트에 대한 자신의 느낌 에 대해서도 공유해 본다. 이러한 과정을 통해 유아는 정보통신이나 다 양한 공학적 기술에 관심을 갖게 되는 것은 물론 책임감을 가지고 프로 젝트를 완수했다는 만족감과 성취감을 재확인하고 또 타인들에게 인정과 공감을 얻을 수 있게 된다. 2) 캐나다의 교육적 사례에 대한 소결 캐나다의 교육적 사례를 통해 확인할 수 있었던 교육의 내용과 효과는 다음과 같이 정리될 수 있다. 첫째, 유아들 스스로 도구나 기기를 활용하고 조작할 수 있는 실제적 기회를 제공을 통해 기술이 우리를 둘러싼 모든 환경과 직간접적으로 연 결되어 있다는 사실을 쉽게 이해할 수 있도록 하고 있다. 기존의 테크놀 로지나 로봇, 인공지능 등에 대해 가르쳐 주는 방법은 직접 설명이나 단 순하게 작동 방식만 알려주는 형태로 국한되어 온 것과 매우 대조적이 다. 캐나다의 교육 사례를 통해 유아들이 유치원이나 학교에서 활동 과 - 62 - 정 중에 인공지능이나 프로그래밍 로봇에 대해 자유롭게 탐색하고 직접 사용해 봄으로써 조작 원리 익히게 될 때, 학습으로써 체화(embodied)된 지식을 구성하는데 도움을 주고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 둘째, 우리 생활에서 로봇의 존재와 역할에 대해 알아보고, 로봇의 구조 및 작동원리를 알아보는 활동 등을 통해 세계에 대한 자신의 이해 구축 하기, 자신을 알기와 같은 개성화 역량을 추구하고 있었다. 셋째, 프로그래밍 언어에 대한 이해 및 게임을 통해 다양한 환경에서 상호작용하는 방법을 익힐 수 있었다. 이는 언어 및 의사소통 기술 발달 시키기, 타자와 조화롭게 소통하기, 다양한 도전과제 해결하기, 협동하기 등의 협동화 및 사회화 역량 함양과 관련되어 있다. 넷째, 프로젝트 후 그룹 활동을 통해 의사소통 능력을 함양할 수 있었 다. 동시에 구성원 각각의 결과물에 대한 다양성을 인정하고, 결과물에 대한 만족감과 성취감을 함께 공유하며 인지적 측면에서 뿐만 아니라 정 의적 측면에서의 발달도 함께 이루고 있다. 3. 싱가포르 싱가포르의 ‘21세기 역량과 학생 성취를 위한 새로운 체계’(New Framework for 21st Century Competencies and Student Outcomes)는 학생들이 국제적인 기회를 획득하는데 보다 유리한 입지에 서게 하는 것 을 목표로 계획되었다. 특히 싱가포르는 2014년부터 정부차원에서 “As Singapore becomes a Smart Nation”이라는 슬로건 아래 제4차 산업혁 명시대를 대비하기 위한 초석으로 유아들이 과학 기술에 관심을 갖도록 로봇(tech toy) 및 전자회로 키트(Little bits) 등을 유치원에서 활용할 수 있도록 하였다. 이 같은 교육 매체들은 국제연구들을 바탕으로 싱가포르 IDA(Info-communications Media Development Authority)가 주관하여 - 63 - 선정하였다. 싱가포르는 2016년 2개의 인공지능형 로봇에 대한 7개월간의 예비실험 을 거친 뒤 ‘페퍼(Pepper)’, ‘나오(Nao)’, ‘키보(Kibo)’와 같은 기술 기반 인공지능형 로봇을 160개의 유치원에 배치하였다(Financial Time, 2017). 싱가포르는 유아들을 위해 사회적 상호 작용을 장려하고 의사소통 역량 개발을 위해 안드로이드 로봇을 훌륭한 교육적 매체로 간주하고 있으며 어린이들이 기술을 통해 좀 더 창의적으로 문제해결력을 키울 수 있도록 장려하고 있다(IDA Singapore, 2015). 1) PCF Sparkletots Yuhua preschool Jurong Lake 유화(Yuhua)유치원에는 4개의 로봇이 유아들과 함께 생활하고 있다. 교 사들은 유아들이 로봇과 만나기 전 로봇이란 무엇인가 혹은 테크놀로지 란 무엇인가와 관련되어 동화책을 읽고 이야기를 나누는 등의 사전 활동 을 실시하였다. 담당 교사는 이 과정을 통해 아이들은 로봇과 상호작용 을 하게 된다는 기대감을 보여주었다고 설명한다. 유화 유치원의 로보틱 스 수업은 교사와 함께 수업으로 진행되기도 하고, 유아들의 자유선택 활동 시간에 소집단 놀이로 진행되기도 한다. 로보틱스 수업 및 활동에 사용되고 있는 로봇 및 매체와 교육활동의 상세 내용은 다음과 같다. 첫 번째 교육매체는 ‘비봇(Beebot)‘이다 비봇(Beebot)은 단어 인식을 필 요로 하는 연습활동과 수학 문제를 해결하는 연습활동에 활용되고 있다. 이를 통해 유아들은 언어 기술, 수학, 논리력 및 그룹 활동을 통한 의사 소통능력 및 협업 능력을 향상시킨다. 유아들은 비봇(Beebot) 활동을 위해 두 개의 다른 매트를 사용하는데 하나는 숫자로 구성된 사각형 매트이고 다른 하나는 이미지로 구성된 사 각형매트이다. 유아들은 단어나 간단한 수학 퀴즈가 적혀 있는 카드를 - 64 - 카드 가방에서 꺼내고 유아는 카드에 적혀 있는 문제나 단어에 대한 올 바른 대답으로 이동하도록 비봇(Beebot)을 프로그래밍 한다. 유아들은 비봇(Beebot)과 놀이하는 과정을 통해 자연스럽게 로봇의 언어를 이해하 고 구성하는 방법을 익힌다. 유아들은 단어 카드를 보고 새로운 단어를 익히던 기존의 단어학습 방식보다 비봇(Beebot)과 함께 하는 학습 방식 이 더 즐겁다고 말한다(Govinsider, 2016). 〔그림 4-7〕Yuhua preschool Beebot 수업모습 출처: Govinsider(2016), PAP community foundation, http://www.pcf.org.sg/ 두 번째 교육매체는 ‘키보(Kibo)’이다. 키보(Kibo)는 터프스(Tufts)대학 의 세계적으로 유명한 아동연구 및 인간발달(Child Study and Human Development)학과의 연구원에 의해 설계된 로봇이다. 4개의 바퀴가 달린 목재 로봇에는 빛과 소리를 감지하는 센서와 바코드 스캐너가 있다. 유 아들은 나무 블록과 함께 지침을 인쇄한 다음 키보(Kibo)의 바코드 스캐 - 65 - 너 아래에서 스캔을 한다. 그러면 키보(Kibo) 로봇이 이를 차례대로 따 라가게 된다. 이 연습은 컴퓨터 프로그래밍을 이해하고 학습하는데 매우 유용하다. 프로그래밍이란 특정한 목적을 위해 컴퓨터에게 내리는 명령 의 묶음을 만들어 내는 것으로, 유아들은 키보(Kibo)와 학습하며 기초적 인 단계이지만 소프트웨어의 작동원리 및 기계와의 의사소통에 대해 이 해할 수 있게 된다. 뿐만 아니라 지침 블록을 사용하여 학생들이 추상적 인 수학적 아이디어를 이해하도록 도와준다. 이 로봇은 장난감이자 친구로 유아들과 함께 놀이 하는 과정에서 새로 운 방향으로 아이들의 창의력을 확장시키는데 효과적 수단으로 효과적이 라는 사실이 난양공과대학(National Institutes of Technology)이 주도한 파일럿 연구를 통해 발견되기도 하였다. 〔그림 4-8〕Yuhua preschool Kibo 수업모습 출처: Govinsider(2016), PAP community foundation, http://www.pcf.org.sg/ - 66 - 상단과 각 옆면에 소켓이 있는 직사각형 모양을 한 로봇 키보(Kibo) 주 위에 모여 유아들은 코딩을 배운다. 특히 "반복(repeat)"명령은 한 번의 명령으로 기계를 시퀀스 화하여 자동화 원리에 대해 알려준다. 코딩을 통한 명령이 "반복(repeat)"과 "끝 반복(repeat-end-repeat)"이라는 단어 로 시작하고 끝나는 것에 대해 교사는 샌드위치에 비유하여 유아들에게 설명한다. 이를 통해 실생활과 연결된 "만약(if)"이라는 개념을 놀이상황 에서 매우 친숙한 블록형태의 키보(Kibo) 로봇을 통해 탐구할 수 있게 된다. 다양하고 복잡한 프로그래밍 조건을 형성하고 실험해 볼 수 있도 록 돕는 과정은 유아의 창의력과 논리력을 함께 신장시킬 수 있다. 〔그림 4-9〕Yuhua preschool Dash＆Dot 수업모습 출처: Govinsider(2016), PAP community foundation, http://www.pcf.org.sg/ 세 번째 교육매체는 ‘대쉬 앤 닷(Dash and Dot)’이다. 이 로봇을 활용한 수업은 그래픽 프로그래밍 언어인 블러키 코드(Blocky Code)를 사용하여 코딩 개념을 가르치도록 구성되어 있다. 또한 수학과 과학을 코딩과 통합 - 67 - 하여 로봇을 이동시키고, 언어 기술을 사용하여 프로젝트를 설명하고, 로봇 을 차리고, 음악을 연주하는 활동까지 연계된다. 대쉬 앤 닷(Dash and Dot)은 가장 복잡한 로봇이지만 유아들을 이 로봇을 놀이 시간에 가장 많 이 활용한다고 한다. 유아들은 로봇의 특성을 자연스럽게 파악하고 이 로 봇이 가진 원격제어기능을 이용해 “나를 추격하기(chasing me)” 게임을 만 들어 냈다고 한다(Govinsider, 2016). 〔그림 4-10〕Yuhua preschool Circuit stickers 수업모습 출처: Govinsider(2016), PAP community foundation, http://www.pcf.org.sg/ 네 번째 교육매체는 전자회로 키트인 ‘서킷스티커(Circuit stickers)’이 다. 놀이를 통해 창의성을 기르기 위해 제공되는 만들기 재료로 여기에 는 전기나, 회로, 소형배터리, LED등 다양한 것들이 포함되어 있다. 이 러한 재료들을 유아들에게 제공함으로서 유아는 자신이 생각하거나 필요 하다고 느끼는 것을 스스로 만들고자 하는 자발적 참여와 주제, 재료, 과 정을 최대한 스스로 결정하고 적극적으로 협업하는 과정을 경험하게 된 - 68 - 다. 또한 주어진 문제를 해결하기 위해 더 나은 무언가를 만들어내는 과 정 자체를 즐기고, 시행착오를 기록하여 남긴 것을 공유하며 타인과 함 께 발전하는 것이 목표이다. 실제로 유아들은 구리 테이프로 회로를 만들고 테이프를 사용하여 소형 배터리를 LED에 연결하여 빛나는 나만의 발렌타인데이 카드를 만들거 나나 압력 센서, LED를 회전시킬 수 있는 작은 모터 부품으로 구성된 소형 기계를 레고 블록과 같이 서로 맞물리게 하여 새로운 장난감을 만 들어 내기도 한다. 유화 유치원의 유아들은 이러한 매체의 적극적 활용 을 통해 자발적 참여를 통한 창의적 탐구와 협동적 실험을 통해 학습하 고 있다. 〔그림4-11〕Yuhua preschool 유아-로봇이 함께하는 지역행사모습 출처: Govinsider(2016), PAP community foundation, http://www.pcf.org.sg/ 유화 유치원의 유아들은 인공지능 로봇 '페퍼(Pepper)'와 함께 노래를 부르고 율동을 하는 등 다양한 활동들을 경험하고 있다. 지역사회 행사에 도 함께 한다. 로봇은 지적으로 매우 똑똑할 수 있지만 간단한 점프를 하 는 것은 어려워 한다는 매우 간단한 사실을 경험으로 체험한 유아들은 - 69 - 미래사회의 인간과 로봇의 역할에 대해 생각해 볼 수 있는 기회를 가졌 다. 이처럼 로봇과 함께 하는 유치원 생활 및 다양한 활동을 통해 유아들 은 자연스럽게 로봇과 인간의 차이를 관찰할 수 있게 된다. 2) Child First Preschool Mountbatten 차일드 퍼스트(Child first) 유치원에서는 18개월부터 7세까지의 유아를 대상으로 다양한 교육 프로그램을 제공하고 있는 유아교육기관이다. 이 유치원에서는 “연령에 맞는 체험중심 코딩과 로봇교육(Hands-on and age appropriate coding and robotics)”이라는 슬로건 아래 5∼7세의 유 아를 대상으로 관련 교육을 실시하고 있다. 우리에게 다가올 향후 30년 은 지금의 스마트 폰처럼 인공지능과 로봇이 주요한 사회문화가 될 것이 라고 예견하며 아이들은 로봇과 공존하는 세상에 적응해야 한다고 말한 다. 유아들은 새로운 기술혁신으로 새롭게 다가올 시대의 새로운 기회에 접근 할 수 있도록 AI 및 로봇 코딩 언어를 배워야한다는 것이 그들의 주장이다. 〔그림 4-12〕Child First의 코딩수업모습(5세) 출처: Child First Preschool, http://childfirst.com.sg/ - 70 - 로봇과 코딩교육은 5세(N2)부터 시작하여 나이에 맞는 방식으로 학습 하게 된다. 코딩교육은 태블릿 또는 컴퓨터를 사용하지 않고 학습한다. 코딩의 핵심은 문제를 일련의 단계로 분해하여 논리적 사고를 하는 것이 다. 유아들은 그들의 신체를 움직여 단계(지시)를 순서대로 배우는 방법 을 배우게 되며, 앞으로 나아갈 때, 우회전 할 때, 뒤로 움직일 때와 같 은 움직임을 내면화 할 수 있도록 배우고 있다. 유아가 아이콘이 있는 카드를 배치하고 로봇에 이 카드를 스캔하면 로봇은 유아가 계획한 일련 의 단계를 순서대로 실행한다. 또한 간단한 회로와 로봇 센서에 대해서 도 배운다. 〔그림 4-13〕Child First의 개인용 태블릿PC 출처: Child First Preschool, http://childfirst.com.sg/ 6세(K1) 부터는 개인용 태블릿PC를 사용하여 더 정교한 로봇을 제어하 는 코드를 배운다. 5세(N2) 부터 배운 기본적인 코딩 개념을 적용하는 것 외에도, 로봇의 거리, 속도, 각도, 소리 및 빛을 제어하는 방법을 배운 다. 그런 다음 장애물 코스를 통해 로봇을 탐색하는 것과 같은 문제를 해결하기 위해 이 기술을 적용한다. 이 과정을 통해 유아는 추정, 분해 (문제를 작은 부분과 단계로 분해) 및 알고리즘(문제 해결을 위한 일련 의 단계)에 대해 익힌다. 더 중요한 것은, 기술 변화에 상관없이 다양한 - 71 - 상황에서 적용될 수 있는 디지털적 사고에 노출된다는 것이다. 유아는 또한 자신의 가상현실(VR: Virtual Reality)을 만드는 기회를 갖는다. 유 아 자신이 만든 VR을 친구와 공유 할 수 있다. 자신만의 개성적인 가상 현실을 또래와 공유하는 과정은 다양한 의견에 대한 공유, 자신의 개성 과 타인의 개성을 융합한 협동적 창의과정을 촉발한다. 〔그림 4-14〕Child First 로보틱스 수업교구(7세) 출처: Child First Preschool, http://childfirst.com.sg/ 7세(K2)의 유아는 자신만 개성적이고 창의적인 로봇을 만들게 된다. MIT(Massachusetts Institute of Technology)가 개발한 ‘스크래치6) 주니 어(Scratch Jr)’ 프로그래밍 언어를 통해 자신의 로봇을 스스로 프로그래 밍 한다. 스크래치 프로그래밍 언어는 동작, 제어, 형태, 관찰, 소리, 연 산, 펜, 변수의 8가지 종류 블록들이 색깔로 구분되어 있어 유아들이 구 별하기 쉽다. 하위 블록들도 같은 색으로 구분되어 있어 직관적으로 구 분이 가능하다. 블록은 스크립트 창에 드래그 앤 드롭(Drag & Drop)방 식으로 배열하기 때문에 유아들은 프로그래밍을 블록 놀이하듯 즐겁게 배우며 창의적인 소프트웨어를 설계하는 것에 쉽게 집중할 수 있다. 소 6) 스크래치(Scratch)란 교육용 프로그래밍 언어로서 MIT Media Lab에 의해 개발되었다. 유아부터 다양한 연령대를 대상으로 창의적 프로그래밍 활동을 지원하기 위해 개발된 프로그래밍 언어를 뜻한다(www.scratchjr.org). - 72 - 리를 직접 녹음하거나 이미지 편집 기능을 이용하여 개인의 관심과 경험 을 반영한 게임이나 자신만의 동화 만들기 프로젝트 등을 진행하기도 한 다. 유아들은 자신이 원하는 취향이나 경험을 활동에 반영함으로써 보다 유의미한 학습에 몰입하여 창의성과 개성화 역량을 기른다. 이 커리큘럼은 세 가지 상호 작용 범주를 기반으로 콜라주, 이야기 및 게임모듈로 구성되어 있다. 각각의 모듈은 다시 두 개의 유닛으로 나뉜 다. 각 모듈에 따른 유닛은 스크래치 주니어(Scratch Jr) 기능과 프로그 래밍 블록을 소개하는 것을 시작으로 모듈 수업에서 배운 개념을 적용한 프로젝트 진행을 통해 결과물을 만드는 것을 내용으로 한다. 커리큘럼 진행을 위해 차일드 퍼스트 유치원은 유아 한 명당 1개의 아이패드 (iPad)를 준비하여 수업을 진행하고 있다. 수업 계획 및 내용은 <표 4-8>과 같다. <표 4-8> Child First Preschool 수업계획 모듈 모듈 1 콜라주 모듈 2 이야기 모듈 3 게임 수업내용 지침, 시퀀싱 및 ScratchJr iPad 응용 프로그램 소개 수업시간 동일한 블록 시퀀싱 및 모션 1시간 녹색 플래그 블록, 끝 블록 및 문자 선택 시작 1시간 여러 문자 프로그래밍에 대한 배경 및 검토 모듈 1 프로젝트 : 콜라주 만들기 속도 숫자와 반복 시퀀스 말풍선, 소리, 페이지, 기다림 모듈 2 프로젝트 : 이야기 만들기 1시간 5시간 1시간 1시간 1시간 5시간 1시간 Bump 시작, Tap 시작, 메시지 보내기 및 1시간 받기, 중지 모듈 3 프로젝트 : 게임 만들기 출처: Child First Preschool, http://childfirst.com.sg/ - 73 - 2시간 수업은 컴퓨터나 기계적 언어에 대한 이해를 바탕으로 각 모듈의 프로 젝트를 위한 기본과정을 통해 논리적 사고력을 신장시킨다. 프로젝트를 진행함에 있어 개인 또는 그룹으로 진행하여 문제해결력, 창의력, 협동력 을 기르는데 중점을 두었다. 수학, 과학, 음악 등의 영역과의 연계를 통 해 교과 분야를 다양한 방법으로 학습할 수 있도록 한다. 이를 통해 유 아들이 배운 내용을 실체화하는 과정을 융합적 사고할 수 있도록 돕는 다. 작은 아이디어라도 유아들 스스로 간단한 단어나 그림으로 기록하고 그것을 바탕으로 결과물을 완성하여 발표하는 과정을 통해 개성과 창의 력을 신장시키고 자신감과 자존감을 키워나가고 있다. 3) My First Skool Jurong Point 마이퍼스트스쿨(My First preschool)은 자유놀이, 음악수업 및 스토리텔 링 활동에 인간의 신체와 유사한 모습을 갖춘 휴머노이드(humanoid) 소 셜 로봇(Social Robot) ‘페퍼(Pepper)’와 ‘나오(Nao)’를 활용하고 있다. 소 셜 로봇 활용을 통한 교육적 효과는 다음과 같다. 우선, 유아와 로봇의 상호작용은 학습자의 집중도, 흥미도, 친밀성, 의사 소통기술의 향상에 긍정적 영향을 미치는 것을 볼 수 있다. 실제로 상호 작용에 소극적 유아들의 행동에 변화가 일어났다. 인공지능 로봇인 '페 퍼(Pepper)‘를 교실에 소개했을 때, 교사들은 발표나 자신을 표현하는데 소극적인 유아들이 로봇과 상호작용하는 기회를 얻기 위해 자발적으로 손을 올리는 사례가 눈에 띄게 증가하는 것을 볼 수 있었다(Govinsider, 2016). 이는 유아들과 지능형로봇의 상호작용성이 또래와 로봇에 대하여 긍정적으로 인식하게 하는 요인으로 작용하고 있음을 추측해 볼 수 있 다. 둘째, 창의력과 문제 해결 능력을 높이기 위해 공동 작업 및 스토리텔 - 74 - 링수업 활동에서 유아들의 의사소통능력 및 사고력 증진에 도움을 줄 수 있다. 예를 들어 ‘페퍼(Pepper)’는 이솝 우화 토끼와 거북이(The Tortoise and Hare)를 유아들에게 읽어주고는 유아들에게 거북이가 토끼 와의 경주에서 승리한 것에 대해 어떻게 느낄지에 대해 질문한다. 그리 고 토끼는 어떤 기분이었을까 하고 묻는다. 이러한 과정을 통해 인공지 능 로봇은 유아들이 상황에 따른 감정에 대해 생각해보고 토끼와 거북이 의 입장이 되어 보는 기회를 제공한다. 〔그림 4-15〕My First Skool의 Pepper와 유아들의 모습 출처: My First Skool, https://myfirstskool.com/ 셋째, 인공지능 소셜 로봇은 보조교사로서 다양한 교과영역에서 활용이 가능하다. 예를 들어 음악시간에 ‘페퍼(Pepper)’는 음악을 만들기 위해 다양한 음향 효과와 리듬 패턴을 유아들에게 시뮬레이션으로 보여주고 설명 할 수 있다. 또한 역할놀이 시간에는 교실 안에 상점에서 유아들이 물건을 사고파는 활동을 하는 중에 유아들이 구매한 물건을 스캔 한 다 음 아이들이 올바른 돈을 지불했는지 확인하는 것을 돕는다. 유아들은 자신이 지불한 돈과 인공지능 점원이 된 '페퍼(Pepper)'가 계산한 돈이 서로 맞는지 확인할 수 있다. 이미 TV나 영화를 통해 인공지능형 기계에 노출 된 아이들은 유치원 - 75 - 에서 휴머노이드 로봇을 만나는 것에 놀랐지만 아무도 '페퍼(Pepper)'를 무섭거나 두려운 존재로 생각하지 않았다고 한다. 교사들은 유아들이 ' 페퍼(Pepper)'에 대해 나이가 몇 살인지, 왜 키가 작은지, 100살이 되어 도 키가 자라지 않는지 등 궁금한 점이 많고 수업이나 자유선택 활동 시 간 등 ‘페퍼(Pepper)’와 함께 하는 활동에 매우 흥미를 갖는다고 말한다 (Govinsider, 2016). 인공지능 로봇의 교육적 활용을 통해 유아가 로봇과 상호작용을 상호작 용에서도 친밀감을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 기존의 친밀성은 인 간 사이에 작용하는 사회화 역량이었지만 사람과의 관계뿐만 아니라 사 람과 사물 혹은 기계와의 관계에서도 유사하게 나타났다. 로봇에 대한 정서적 친밀감이 상대와 자신의 자아개념 근접하는 인지적 친밀성으로 나아가 서로의 행동에 영향을 미치는 행동적 친밀성으로 발전한다(신나 민, 2008). 이러한 결과는 면식경험이 주는 인간의 친밀성 법칙이 인간과 기계 매체와의 관계에서도 적용되는 것을 보여주며, 유아의 사회적 발달 과 정서 발달을 촉진할 수 있다는 가능성을 지지하는 결과로 볼 수 있 다. 또한 이러한 과정을 통해 유아는 로봇과 인간의 관계에 대해 인식하 고, 로봇과 인간이 소통할 수 있는 방법을 자연스럽게 경험하고, 로봇과 인간의 차이로부터 오는 역할에 대해 인식할 수 있게 된다. 4) 싱가포르의 교육적 사례에 대한 소결 싱가포르의 유아교육기관은 정부의 스마트네이션(Smart Nation)정책 추진을 통해 새로운 기술과 일상생활 간의 연결성이 매우 강조하고 있 다. 또한 유아의 교육에서부터 로봇과 인공지능의 등의 새로운 기술적 도입을 매우 장려하고 있다. 변화하는 디지털 환경에 따른 유아교육을 진행함에 있어 교육내용에 따른 효과는 다음과 같다. - 76 - 첫째, 교육매체(KIBO로봇 키트. 로봇 공학키트)를 통해 기본 공학 및 프로그래밍을 배울 수 있도록 하는 과정은 유아들로 하여금 인간과 기계 가 어떻게 다른지 인식할 수 있도록 돕는다. 이를 바탕으로 인간과 기계 의 관계에 대한 역할인식이 자연스럽게 이루어지고 있음을 살펴볼 수 있 다. 마이퍼스트스쿨 유치원 사례의 경우 인공지능 로봇을 보조교사로 배 치함으로써 유아들이 로봇과 인간의 다른 점을 자연스럽게 경험할 수 있 도록 한다. 싱가포르의 매우 다문화적 융합적 사회 환경은 또 다른 사회 적 존재로서의 로봇을 공생하는 사회적 관계를 인식하는 것에도 매우 적 극적이면서 자연스러운 방법으로 유아들에게 접근하고 있다고 해석해 볼 수 있다. 둘째, 실제적 경험에 의한 학습자 주체적 공동체적 협동 중심 교육에 무게를 두고 있음을 알 수 있다. 싱가포르 사례에서는 문제해결활동, 놀 이 활동, 그룹 활동 및 지역사회 참여 활동 등을 통해 실제적 경험의 기 회를 제공하고 있다. 특히 차일드 퍼스트 유치원은 유아들에게 개인 PC 를 제공함으로써 자기 주도적 문제해결력을 바탕으로 한 개별화 및 개성 화 역량을 함양하고자 한다. 셋째, 인공지능 휴머노이드 로봇의 도입을 통해 로봇이 교실 환경에서 보조 교사의 역할을 수행할 수 있도록 지원한다. 교사의 관점에서 미래 환경에 교육적 대비를 할 수 있도록 돕고 있다. 유아의 관점에서는 로봇 과 함께 하는 상호작용적 스토리텔링이나 협동놀이를 통해 유아의 창의 성과 문제해결력 증진이 더욱 활발해 질 수 있도록 하고 있다. 또한 가 까운 미래에 실생활 환경에서 인공지능을 직면하게 될 때 로봇과 인간의 차이점에 대해 인지하고, 어떻게 다른 역할을 맡게 될 것인가에 대한 인 식을 갖는데 도움을 주고 있다. 인간과 로봇 상호작용성의 구현을 통해 궁극적으로 지향하는 목표는 사 회적 가치와 규범에 잘 부합하면서 테크놀로지를 효과적으로 사회적 환 경에 위치시키는 것이며(정보통신정책연구원, 2014) 이와 관련하여 연구 - 77 - 자들은 협동성과 친밀성이 요구된다고 주장한다(권동수, 이강희, 2005; 김형록 외, 2007). 여기에서 협동성이란 사람과 로봇이 현재 상황과 이루 고자 하는 일의 목표와 실행계획을 공유해야 한다는 것이며 이를 위해서 는 인간과 로봇은 보다 명확한 상호의사소통 방법을 학습해야 한다는 것 이다. 친밀성은 사람과 로봇 간의 정서적이고 사회적인 관계에 대한 의 미 부여이다. 이것은 로봇이 사람의 감정 상태를 이해하고 이에 대해 대 응할 수 있어야만 진정으로 로봇이 인간과 동료가 될 수 있다는 것을 의 미한다. 특히 감정을 기반으로 하는 상호작용은 인간과 로봇 사이의 관 계를 더 자연스럽고 상호교류적인 상태로 만들어 줄 수 있다. 넷째, 유아들의 기술적 지식에 대한 증진뿐만 아니라 놀이 활동에서 즐 거움을 줄 수 있는 도구를 제공하고, 문제 해결 연습, 자신감과 개성을 구축해 나가고 있었다. 싱가포르 IMDA(Infocomm Media Development Authority of Singapore)는 소셜 로봇이 유아에게 미치는 교육적 효과를 확인하기 위 해 2016년 4월부터 약 7개월간 시행한 예비연구 결과에 따르면 소셜 로 봇이 미취학 아동에게 요구되는 행동을 이끌어 내는 것을 관찰할 수 있 었으며 수업의 분위기와 관리적 측면에서 인공지능 로봇은 교사와 학생 모두에게 긍정적인 경험을 제공하고 있다고 한다. 인공지능 로봇을 적용 한 수업에 대하여 사후에 시행한 학부모 설문조사에서도 학부모 중 74% 가 수업에 대해 긍정적으로 답한 결과를 볼 때, 긍정적 기여를 하고 있 다고 볼 수 있다. 4. 일본 일본에서는 산업용 로봇이나 생활용 로봇이 일상화되면서 유아기는 물 - 78 - 론 초등학교 저학년을 대상으로 하는 체험용, 교육용 로봇이 다양하게 출현하고 있다. 최근에는 일본사회가 고령화 및 저출산으로 인구감소 및 노동력 부족현상이 생기게 되면서 일상 속에서 로봇을 경험하는 기회가 급격하게 증가하고 있다. 특히, 시청, 상점, 호텔 등에서 로봇이 안내하는 경우가 많아졌다. 도쿄(東京)나 나고야(名古屋) 시내에서는 인공지능 택 시(AI taxi)가 등장하면서 제4차 산업혁명시대로 변화하는 사회적, 경제 적, 기술적 변화를 실감하는 기회들이 증가하고 있다. 이러한 사회적 변화에 따라 유치원, 학교, 가정에서도 로봇이나 AI를 체험, 학습하는 수업이나 학습사이트들이 증가하고 있다. 대체로 8세 아 동이 스스로 조립, 자발적으로 학습 가능한 프로그램이나 수업들이 진행 되고 있다. 1) 게이오(慶應)대학교 부속 유치원 게이오 대학 부속 유치원에서는 전교생을 대상으로 ‘1인 1 태블릿 PC’ 를 지급하여 수업에 활용하고 있다. 게이오 부속 유치원이 개인용 PC를 지급하는 것은 이를 하나의 학습 수단으로 교구 수준에서 활용하는 것을 넘어 교재로서 활용하고 학습을 지원하고자 함이다. PC를 교재화 하는 것은 다음과 같은 목적을 지닌다. 첫째, 인터넷을 기반으로 발생되는 수 많은 연결 가능성을 통해 자연스러운 융합 교육울 실천하기 위함이다. 둘째, 학습 상황이나 주제에 따라 디지털 교재도 동시적으로 업데이트가 가능하다. 셋째, 학생들이 개인의 교재에 어떤 부분을 읽고 넘기는지를 알고 이를 수준 및 진도에 반영하는 등 다양한 활용이 가능하다. 게이오 대학 부속 유치원의 수업은 고도의 지적생산능력 및 문제해결능 력의 육성, 개별화, 협동화, 커뮤니케이션 능력 학습이라는 교육 목표를 가지고 있다. 학습은 1년차(레벨1, 18회), 2년차(레벨2, 13회)로 구성되어 - 79 - 있으며 학습방법 및 학습내용은 다음의 <표 4-9>, <표 4-10>와 같다. <표 4-9> 게이오 대학 부속유치원 학습방법 및 내용 1년차 레벨 스킬 목표 학습형태 활용능력 레벨1 활용능력 레벨2 활용능력 레벨3 기본 스킬 활용단계 스킬 응용단계 스킬 개별학습 그룹학습 협동학습 -카메라기능+그림 학습내용 -태블릿PC 사용 그리기 가능을 -교육용 SNS를 약속 학습 활용 이야기 활용한 자기소개 -카메라기능 만들기 -교육용 SNS를 -그림그리기 -동영상 촬영기능 활용한 ‘가을’ -학습드릴 -웹 접속을 통한 소개 -녹음기능 제목, 설명문 -교육용 SNS를 -Flick 입력 만들기 활용한 만담(落語) -애니메이션 만들기 밑그림 그리기 출처: Tsugumasa Suzuki(2017) <표 4-10>게이오 대학 부속유치원 학습방법 및 내용 2년차 연 수업 차 시차 1회차 2회차 3회차 4회차 5회차 6회차 7회차 8회차 1 년 차 과목 학습내용 국어 종합 산수 산수 국어 국어 국어 산수 태블릿PC 사용방법, 수납방법, 전원 태블릿PC로 카메라촬영방법, 사진보기 좋아하는 동물 사진찍기 덧셈(계산 어플) 그림 그리기(어플 이용) 좋아하는 그림 그리기 그림그리기 어플 이용한 사진편집 계산 연습1 - 80 - 활용 레벨 1 1 1 1 1 1 1 1 2 년 차 9회차 산수 10회차 국어 11회차 12회차 13회차 14회차 15회차 16회차 17회차 18회차 19회차 20회차 21회차 22회차 23회차 24회차 25회차 26회차 27회차 28회차 29회차 30회차 국어 국어 국어 국어 국어 국어 국어 국어 산수 산수 국어 국어 국어 국어 국어 국어 국어 국어 국어 국어 31회차 국어 계산 연습2 그림, 사진을 활용한 이야기 만들기(그룹활동) 그룹별 ‘이야기 만들기’ 발표 신문 웹사이트 학습1 신문 웹사이트 학습2 신문 웹사이트 학습3 음성 어플을 이용한 ‘이야기 만들기’1 음성 어플을 이용한 ‘이야기 만들기’2 한자 어플을 이용한 한자쓰기 학습 한자 어플을 이용한 한자읽기 학습 시간과 시각1: 시계연습 어플 시간과 시각2: 시계연습 어플 동영상 촬영과 발표1(누가 무엇을 어떻게) 동영상 촬영과 발표2(누가 무엇을 어떻게) 풀립 북 만화 만들기1: Swimmy 풀립 북 만화 만들기2: Swimmy 한자 연습: 한자 어플 활용 flick input 연습1 flick input 연습2 자기소개 Edmodo ‘가을’을 주제로 사진 투고하기 Edmodo ‘Tsuduki 만담 이야기’ 제작 Edmodo ‘Tsuduki 만담 이야기’ 그림책 제작과 답신 Edmodo 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 3 3 3 3 출처: Zukumasa Suzuki(2017) 이러한 활동을 바탕으로 수준별 학습 효과는 다음과 같다. 우선 기본적 스킬학습(개별학습)단계를 통해 학생들은 자신만의 개성화된 결과물들을 만들어 낸다. 자신만의 작품을 만드는 과정에서 유아들의 참의성은 자연 스럽게 개발된다. 또한 활용스킬 학습 단계에서는 여러 학생들과 그룹학 습을 통해 사진, 동영상, 음성 등을 활용한 창조적 작업, 아이디어를 만 들어내는 과정을 진행하게 된다. 협동학습 진행, 공동작업과정 및 자신들 이 만들어낸 결과물을 발표하고 공유하는 시간을 통해 의사소통 능력과 - 81 - 표현력 등을 학습할 수 있게 된다. 학습행위와 태블릿PC가 상호 연계되면서 ICT 장비를 편리하고 새로운 학습이 가능한 도구로 인식하게 된다는 측면도 있다. 글자로 된 텍스트 교재와는 달리 음성, 사진, 동영상, 계산, 그림 등 다양한 수단을 활용하 게 됨으로써 새로운 영역으로의 사고확장 및 개념에 대한 이미지화가 가 능하게 된다. 수업에서 자신이 원하는 내용에 대해 능동적으로 탐색 및 다른 친구들과의 정보공유가 실시간으로 가능해지고, 협동학습을 통해 새로운 아이디어를 만들어 내고 놀이하듯이 즐겁게 학습하는 방법을 인 식하게 되는 효과도 있다. 무엇보다 학습전 과정의 주체가 교사에서 유아에게로 이전되는 과정에 서 교사는 진행자, 조력자로 역할하며 나아가 유아들과 함께 배우는 학 습자로 변화하게 되었다. 교육에서 학습자를 주체적으로 만든 것은 교육 의 본질적 지향점이었다. 과거에는 교육환경 지원을 위한 매체나 교육환 경에서의 물리적 제한점으로 학습자를 교육의 주체자로 실현하는데 어려 운 부분이 존재하였다. 하지만 이제는 교사가 교육의 주체로서 지식을 전달하고 학생은 이를 수동적으로 받아들이는 것에서 벗어나 학습자 스 스로가 주체자가 될 수 있는 교육적 환경 및 도구적 지원의 활용이 가능 해지면서 유아교육 및 학습방법의 큰 변화가 온 것으로 해석해 볼 수 있 다. 2) 도쿄 하치오지(八王子) 초등학교 도쿄 하치오지(八王子) 초등학교에서는 1∼2학년을 대상으로 로봇제작 에 활용되는 기술 및 프로그래밍 학습, 매커니즘 학습, 레고 블럭을 활용 한 코딩학습 및 제작교육을 실시하고 있다(Tsutsumi Hirotaka, 2013). 이와 같은 교육활동은 학생들 간의 그룹학습을 통한 의사소통능력, 협동 - 82 - 화 역량 및 문제해결에 있어 창의력 역량 함양에 중점을 두고 있다. 일본에서는 2002년 시행된 '신학습 지도요령'에서 중학교 기술, 가정교 과의 기술 분야의 내용이 「정보와 컴퓨터」로 변화하였다. 이듬해, 고등 학교에서는 새로운 교과서인 「정보」과목이 도입되었다. 중·고등학교에 서 정보기술과 컴퓨터 관련 과목이 도입되면서 초등학교 교육에서도 컴 퓨터, 정보통신네트워크 등 정보수단에 대한 학습이 진행되었다. 정보화 시대의 진전에 따라 교육의 각 단계별로 정보교육이 진행되었다. 그러나 최근에는 정보교육을 인터넷 관련 기술, 워드프로세스, 표 계산 기술 등 에 한정시키지 않고 각 교과별 학습내용과 관련시키면서 종합적인 관점 에서 정보교육이 이루어지게 되었다. 더구나 제4차 산업혁명시대가 진전 되면서 학교에서 로봇을 활용한 수업이 전개되고 있다. 하치오지 초등학교에서 이루어지는 로봇수업은 대체로 국어수업과 연계 하여 종합적인 학습의 형태로 이루어진다. ‘인간과 로봇’ 단원에서 ①로 봇은 무엇인가? ②로봇을 만드는 방법 및 프로그램 학습, ③로봇과 인간 의 관계 문제 등이다. 첫 번째, 로봇은 무엇인가에 대한 학습은 기본적으 로 로봇에 대한 이해를 위한 학습이다. 기존의 아톰소년, 도라에몽 등과 같은 애니메이션 모델과 소니의 아이보(AIBO) 소프트뱅크의 페퍼 (Pepper)와 같은 실제 로봇을 소재로 로봇에 대한 학습을 진행한다. 완 구용 로봇과 실제 로봇과의 차이점, 센서, 이동기능, 음성인식기능, 사고 능력 등에 대해서 이해와 학습을 진행한다. 두 번째 시간에는 무엇을 위해 로봇을 만들 것인가에 대해서 학습, 토 론한다. 로봇은 기본 센서 기능으로 적외선을 이용하여 외부에 있는 장 애물을 탐지한다. 이 장애물 탐지시스템을 이용하여 장애물을 피해, 이동 한다. 또는 전방에 존재하는 물체를 인식하여 이동하기도 한다. 이러한 기능을 이해함으로써 로봇을 이용하여 어떠한 기능이나 역할을 수행할 수 있을 것인가를 학습하고 토론한다. 세 번째, 로봇 프로그램에 대한 이해 학습이다. 로봇 프로그램에 대한 - 83 - 이해는 게임 방식으로 진행하는 방법이 일반적이다. 로봇 프로그래밍에 대한 기본적인 이해와 더불어 샘플 프로그램을 이용하여 로봇을 이동시 키는 게임을 진행한다. 게임은 예를 들어, 30센티미터 간격으로 라인을 설정하고, 0(0점), 30(10점), 60(20점), 90(10점), 120(0점) 등 여러 칸을 만들어 이동하는 거리를 조정하는 게임이다. 이러한 게임은 학생들이 그 룹별로 샘플로 제시된 프로그래밍을 자율적으로 수정하고, 동작을 확인 하는 과정을 통해 로봇을 자신의 의도대로 이동시키는 것이 가능하다는 점을 학습하게 된다. <표 4-11> 하치오지 초등학교 로봇 수업 과정 및 학습내용 시간 학습내용 학습방법 10:00 ∼ 10:50 -로봇 구조에 대한 이해 -자기소개 -레고형 로봇의 조립방법, 센서사용법, 프로그램 작성법 학습 강의 10:50 ∼ 11:00 -휴식 11:00 ∼ 12:00 -장애물을 피해가는 로봇체험 -역할분담 결정 -장애물 피해가는 로봇제작 12:00 ∼ 12:50 -점심시간 12:50 ∼ 14:00 -장애물 피해가는 로봇제작 -경기를 위한 필드 확인 -장애물 피해가는 로봇제작, 이동연습, 프로그램 수정 14:00 ∼ 14:10 14:10 ∼ 14:20 14:20 ∼ 14:40 -휴식 - 제1회 로봇 경연대회 로봇 및 프로그램 수정 체험 체험 14:40 ∼ 14:50 -제2회 로봇 경연대회 체험 14:50 ∼ 15:00 -시상식 15:00 ∼ 16:00 - 수업 평가를 위한 설문조사 및 결과 공유 - 84 - 시연 및 체험 체험 토론 및 강의 출처: Tsutsumi Hirotaka(2013) 하치오지 초등학교의 1∼2학년 학생들은 3∼4명이 하나의 그룹을 만들 어 로봇 수업 프로젝트 수업에 참여한다. 로봇 프로젝트 수업은 총 5시 간으로 로봇제작의 기술적 측면에서 활용되는 메커니즘학습, 프로그래밍 학습, 코딩학습 및 제작(레고 블록 활용), 그리고 로봇 몸체에 대한 체험 적 학습으로 구성되어 있으며 문제해결중심(PBL: Project based learnin g)교육 방법을 활용하여 수업을 진행한다. 하치오지 초등학교의 로봇 프로젝트학습의 범위와 과정은 다음과 같다. 우선 로봇 프로젝트학습의 범위는 메카트로닉스의 다섯 가지 요소인 컴 퓨터, 센서, 아키텍처, 전원, 매커니즘 등을 포괄하는 형태로 이루어진다. 컴퓨터를 활용하여 프로그래밍을 만들고, 만들어진 프로그래밍에 근거하 여 센서를 검출하고, 아키텍처가 구동되고 그리고 메커니즘이 가능한 로 봇은 블록으로 제작하는 과정을 단계적으로, 체험적으로 학습한다. 로봇 제작과정은 우선, 제작 목적의 이해에서 시작한다. 통상 수업에서 는 장애물을 피하여 이동하는 로봇의 제작에 맞춰진다. 장애물을 피해 이동하는 로봇을 제작하기 위해서는 로봇에 대한 기초적인 이해부터 시 작된다. 장애물을 피하는 로봇의 제작이라는 제작 목표가 명확하게 설정 되면, 작업내용, 작업 계획이 마련된다. 그 다음에 로봇의 설계를 학습한 다. 로봇의 형태가 결정되면, 제작이 시작된다. 제작단계에서는 시행착오 를 반복하면서 문제점을 도출하고, 이를 해결하는 과정이 반복적으로 이 뤄지면서 로봇의 성능과 효율성은 높아지게 된다. 로봇의 제작과정에는 3∼4명이 그룹을 만들어 50명 정도가 참여한다. 그룹별 체험학습을 위해서 그룹별 토론을 통해 아이디어를 만들어내고 이를 지원하기 위하여 대학생이나 교사가 지원역할을 담당한다. 수업에 활용되는 로봇은 ‘레고 마인드 스톰(LEGO Mind Storms)’을 사용한다. 레고(LEGO)는 공구를 사용하지 않고 로봇을 조립하는 것이 가능하다. - 85 - 화면상에서 아이콘을 조합하는 것은 유아기 아동이나 초등학생들도 간단 하게 프로그래밍이 가능한 수준이다. 각 그룹별로 레고(LEGO) 로봇키트 한 세트와 프로그래밍용 노트북 컴퓨터를 제공한다. 레고(LEGO) 로봇에 는 전반부와 좌우측에 센서를 탑재하고 있다. 이 센서를 통해서 장애물 을 탐지하고 인식한다. 그리고 바퀴는 모터를 활용하여 움직인다. 학생들이 제작한 로봇을 가지고 이루어지는 경연대회는 길이 1800㎜, 폭 900㎜의 경기장에서 이루어진다. 장애물은 언덕길, 입체 상자 3개를 설치하였다. 그룹별 경연은 2회 실시한다. 2회에 걸친 시합에서 소요된 시간을 합산하여 적은 순으로 순위를 결정한다. 경연 이후에는 결과를 합산하여, 우승, 준우승, 제3위까지 입상자를 결정한다. 로봇관련 구체적인 학습은 레고(LEGO)가 제공하는 트레이닝 미션프로 그램을 이용하여 로봇의 조립 방법, 센서의 사용방법, 프로그래밍 작성 방법 등을 학습한다. 그리고 아동들의 집중력을 고려하여 50분 별로 휴 식 시간을 설정하였다. 로봇제작이 마무리된 그룹에는 경기장에서 연습 이 가능하도록 진행한다. 수업 후, 실시된 설문조사에서는 70% 이상의 학생들이 수업이 “흥미 있었다” 는 반응을 보였다. 더구나 로봇의 기본적인 구조, 센서의 조작, 모터의 활용법 등에 대해서도 이해하는 기회가 되었다는 결과가 나타났 다(Tsutsumi Hirotaka, 2013). 3) 후쿠오카 노마(野間)유치원 후쿠오카 노마(野間)유치원에서는 ‘쿠브(KOOV)’ 로봇 프로그래밍 학습 키트를 활용한 즐거운 코딩수업이 진행 중이다. 쿠브(KOOV)는 과학, 기 술, 공학, 수학영역을 강조하는 STEM(Science, Technology, Engineerin g, Mathematics)교육방법을 활용한다는 특징을 가지고 있다. 쿠브(KOO - 86 - V) 로봇 프로그래밍 학습키트는 로봇에 대한 이해 뿐 만 아니라 로봇의 활용, 그리고 로봇과 공생과 같은 21세기형 가치와 인식을 유아기부터 심어 줄 수 있는 교육을 목표로 하고 있다. 쿠브(KOOV)는 세계적인 교육 완구를 제작, 판매하는 회사인 ‘Artec 블 록’과 연계하여 개발되었다. 블록은 유아기부터 청장년층에 이르기까지 거의 모든 연령에게 모두 친근한 장난감이다. 그러므로 아이들이 로봇 프로그래밍이라는 어렵게 느낄 수 있는 학습 영역을 놀이 감각으로 배울 수 있도록 고안되었다. 블록을 조합하여 로봇을 만들고 제작된 로봇을 소프트웨어로 움직이게 하는 형태로 운영된다. 블록, 전자적 부품, 어플 리케이션 등이 하나의 세트로 제공되는 있다. 어플리케이션은 인터넷으 로 제공되고 있어서 로봇에 활용할 수 있다. 쿠브(KOOV) 로봇 프로그래밍 학습키트를 사용한 학습은 블록, 전자부 품을 조립하고 컴퓨터나 아이패드 등을 통해 인터넷으로 쿠브(KOOV) 어플리케이션에 접속하여 진행한다. 쿠브(KOOV) 어플리케이션에는 ① 학습코스, ②로봇 레시피, ③자유제작, ④컬렉션 등 4개 코스가 준비되어 있다. 로봇 레시피에는 22종류의 로봇 제작 메뉴 및 방법, 그리고 필요한 소프트웨어 부품이 마련되어 있다. 적은 블록으로 조립하는 초보단계 로 봇제작부터 많은 수의 블록으로 로봇을 제작하는 어려운 단계까지 다양 한 레시피가 마련되어 있다. 아동들의 연령이나 능력에 따라 다양한 학 습이 가능하다. 예를 들어, 15개 블록으로 조립되는 악어 로봇은 완성될 때까지 33단계 를 거치는 고난이도 과정이다. 이러한 조립과정을 지원하기 위한 조립방 법 안내서는 3D로 구성되어있다. 3D로 구성되어 있는 조립안내도는 화 면을 전 좌우 회전, 확대하는 것이 가능하여 다양한 각도에서 조립도를 이해할 수 있다. 이렇게 블록을 조립하는 과정을 통해 학습하는 능력은 공간인식능력이다. 각 블록에는 돌기부분이 하나씩 있는데 돌기의 방향 을 고려하여 조립하지 않으면 어렵다. 각 블록의 조립방법을 3D화면을 - 87 - 통해 확인하면서 진행하는 과정을 통해 공간인식능력이 키워지게 된다. 블록으로 로봇 조립이 종료되면, 이제는 소프트웨어를 학습, 활용한다. 여기에서 활용되는 비주얼 프로그래밍 언어는 스크래치(Scratch) 스타일 이다. 화면상에서 부품을 드래그 앤 드롭(Drag & Drop) 방식으로 로봇 의 움직임을 프로그래밍 한다. 이 프로그램을 테스트 모드에서 확인 한 후, USB나 블루투스(Bluetooth)를 이용해 로봇에 전송·입력하면 제작이 완성된다. 프로그램을 전송한 이후에는 단계별로 프로그램을 진행시키고 전송이 완료된 이후에는 센서를 구사하여 로봇을 자율적으로 제작한다. 학습코스에는 LED조명이 발광하는 전자부품 설명, 프로그램 해설 등에 대한 해설이 마련되어 있다. 학습코스별로 단계별로 진행된다. 코스에는 초심자용과 중급자용으로 구별되어 제공된다. 3D 조립안내서를 보면서 학습을 진행 할 수 있다. 이러한 과정을 통해 논리적 사고력을 육성한다. 3D 조립 안내서는 공간인식 능력의 배양뿐만 아니라 단계별 학습과정을 통해 논리적 사고능력을 입체적으로 학습할 수 있는 장점이 있다. 쿠브(KOOV) 로봇 프로그래밍 학습키트에는 300개 이상의 연결 가능한 블록과 여러 개의 센서, 모터, LED 및 기타 부품들이 포함된다. 또한 수 업 관리 소프트웨어, 커리큘럼 조정 학습 계획, 어린이 및 학생 진도 보 고서를 위한 단계별 안내서가 마련되어 있다. 코딩 과정, 구축 및 디자인 의 핵심 개념에 대한 소개를 포함하는 30시간 이상의 교육 콘텐츠도 제 공된다. 이 키트는 대부분의 STEM 장치와 마찬가지로 놀이를 통한 학 습이라는 교육 철학에 충실하게 제작되었다. 동시에 미리 설계된 23개의 사전 코딩 로봇 레시피가 있어 아이들이 즉시 로봇을 구축하도록 해준 다. 이 시스템의 더 넓은 목적은 아이들이 예술의 관점까지 곁들여 자신 의 로봇을 디자인하고 구축할 수 있도록 지원하는 것이다. 실제로 소니 는 이 제품이 레고처럼 블록과 비트를 함께 붙이는 무수한 방법이 있다 고 강조한다. 또한 학생들에게 구조화된 학습을 지원하면서도 독립적으 로도 사용할 수 있는 충분히 유연한 시스템을 제공한다(로봇신문사, - 88 - 2018.3.7.). 4) 일본의 교육적 사례에 대한 소결 제4차 산업시대의 인재 양성을 위한 일본의 교육 사례를 통해 확인할 수 있었던 교육의 내용과 효과는 다음과 같이 정리할 수 있다. 첫째, 로 봇제작 방법과 기술에 대한 이해이다. 로봇의 작동 메커니즘 학습, 프로 그래밍 학습, 로봇의 구조에 대한 학습이다. 이를 통해 기계나 로봇을 인 식하고 소통하는 방법을 이해해 나갈 수 있게 되었다. 둘째, 그룹학습을 통해 협업능력을 학습하는 것이다. 동시에 그룹별 구성원들의 소통, 토론 을 통해 커뮤니케이션 능력을 함양하는 것이다. 단체, 그룹 활동을 통해 조직이나 팀워크의 중요성도 인식하는 것이다. 셋째, 문제 중심 학습 (Project Based Learning)의 효과와 관련하여 기술체험, 자기주도 학습, 주체적인 활동이나 참여 등도 학습한다. 일본의 게이오 유치원의 교육사 례를 살펴보면 정보화시대의 교육과 제4차 산업혁명시대의 교육이 어떻 게 다른지를 여실히 보여준다. 단순히 교육에 활용하는 매체나 수단으로 서의 인터넷에서 나아가 문제 중심 학습과정을 통해 기술을 체험하고 자 신의 개성과 창의성 역량을 강화하는 장으로 활용하고 있다, 넷째, 교과 과목과 관련하여 정보처리, 로봇 학습 등이 이루어진다. 다섯째, 창의성, 발상능력의 향상 등이 길러지는 계기가 마련된다. 블록을 통한 로봇의 형태, 로봇의 개념 설계, 컨셉, 제작, 수정, 고안 등의 반복과정을 통해 창의성이 길러지게 될 것이다. Ⅴ. 결론 및 시사점 - 89 - 1. 결론 본 연구는 제4차 산업명의 시대의 변화가 요구하는 인간상과 핵심역량 을 갖춘 인재양성을 위한 유아교육 방향의 탐색을 목적으로 해외의 주요 국의 유아 교육사례를 살펴보았다. 연구문제에 따른 결론은 다음과 같다. 연구문제 1. 시대 변화에 따른 교육의 역할과 핵심역량은 무엇인가? 개성화 역량, 협동화 역량, 사회화 역량은 새롭게 주장되고 있는 것이 아니라 이미 오래 전부터 철학자들에 의해 강조되어왔던 핵심역량들이었 다. 새로운 기술의 등장은 기술의 변화에 그치지 않고 경제 및 사회 전 반에 큰 영향을 미치면서 새로운 차원의 개성화, 협동화, 사회화 역량을 요구하는데 근본적 차이가 있다. 시대 흐름에 따른 역량은 다음과 같이 변화해 왔다. 첫째, 핵심역량을 구성하는 내용이 변화해 왔다. 산업화시대에는 도시화 로 인해 나고 자란 배경이 거의 일치하는 환경을 넘어 서로 다른 고향을 가진 사람들과의 협동과 사회화가 필요하였다. 정보화시대에는 세계화로 인해 다른 언어, 피부색, 사회 문화적 배경을 가진 사람들과의 협동화 · 사회화가 이루어졌다. 제4차 산업혁명시대에 들어서면서는 인공지능이라 는 새로운 존재와의 관계형성, 협동 그리고 사회화가 요구되고 있다. 둘째, 핵심역량을 함양하는 대상이 확장되었다. 산업화시대에는 소수의 엘리트들만이 개성과 창의성을 존중받았지만 정보화시대에는 개개인의 창의성이 강조되었다. 제4차 산업혁명시대에는 인공지능과 대별되는 인 간으로서의 개성과 창의성이 요구되고 있다. 셋째, 기술의 진보에 따라 교육방법이 변화하였다. 산업화시대에는 교과 서를 가지고 학습하였다면, 정보화시대에는 인터넷 기술을 기반으로 한 - 90 - 컴퓨터를 학습에 이용할 수 있었다. 정보화시대를 거치면서 더욱 빠른 속도로 기술이 진보하였고 제4차 산업혁명시대에는 인공지능, 사물인터 넷, 3D프린터, AR 및 VR 같은 다양한 기술들이 핵심역량 함양에 활용 되고 있다. 제4차 산업혁명의 충격은 사회전반에 지대한 영향을 미치고 이는 새로 운 사회에 대한 새로운 인재상의 요구로 이어지고 있다. 제4차 산업혁명 시대에는 인공지능이 우리 삶의 방식을 근본적으로 바꿀 것으로 예상되 고 있다. 기계 및 기술과 인간이 함께 이루는 새로운 사회가 형성되면서 인간만이 가질 수 있는 개성화 역량, 사람과 사람 · 사람과 사물 · 사물 과 로봇 간의 협동화 역량, 로봇과 같은 새로운 존재와 공존하며 사회를 구성할 수 있는 사회화 역량이 필요함을 확인할 수 있었다. 이에 교육의 목적 또한 창조적 혁신이 일상적으로 일어나는 상황에서 문제에 대한 해 결책을 다양하게 제시할 수 있는 개성적, 협동적, 사회적 인재를 양성하 는데 있다고 할 수 있다. 연구문제2. 제4차 산업혁명시대에 필요한 미래핵심역량 함양을 위해 각국은 어떠한 유아교육사례를 도입하고 있는가? 첫째, 각 국의 유아교육 사례에서는 협동적 학습 환경 조성을 통해 인 간으로서의 개성과 협업을 바탕으로 한 창의성을 강조하고 있다. 기존에 인간이 해오던 일들이 기계와 컴퓨터 및 인공지능으로 빠르게 이전되면 서, 앞으로 인간이 해야 할 일은 복잡한 문제를 창의적으로 해결하는 것 이다. 그것을 위해 비판적 사고와 협력, 그리고 협업을 위한 의사소통능 력 등이 요구된다. 창의성은 다른 핵심역량 모두와 연결되면서 모든 핵 심역량의 귀결점으로도 볼 수 있다. 본론에서 분석한 교육사례들을 살펴보면, 로봇의 작동원리를 구상 · 조 립 · 구동하는 등의 활동 수행과정에서 학습자 상호 간의 협력을 통한 문제해결능력을 함양하고 있다. 로봇매체를 기반으로 수학이나 과학 등 - 91 - 의 영역을 접목시킨 프로그래밍 학습과정을 통해 학습자가 구상한대로 만들고 움직이게 하는 과정 속에서 학생들의 창의성과 문제해결력을 신 장시키는 것을 확인할 수 있다. 소집단 활동에서 구성원들과 끊임없이 협력하여 결과물을 완성해 가는 과정은 학생을 수업의 주체자로 유도한 다. 더불어 결과물이나 완성에 따른 학습만족감을 높이고 있는 것을 볼 수 있다. 둘째, 각 국의 유아교육 사례에서는 문제해결학습(learning by doing)을 통해 학습자 상호간의 협동성을 강조한다. 문제해결 및 프로젝트 중심의 교육 과정을 통해 협력을 경험하고 협동을 체득할 수 있는 교육과정을 제시하고 있다. 제4차 산업혁명시대에 우리가 해결해야 할 문제는 대부 분 새롭고 불분명하며 복잡하고 다차원적 일 것이다. 이러한 관점에서 학습자 상호간의 차이를 존중하고 공동의 해결방안을 모색해 나가는 협 동학습은 핵심역량을 함양하는데 매우 중요하다. 로봇을 매개로 주어진 문제를 해결하는 실천적 학습 환경은 학생들이 학습에 흥미를 갖고 적극 적으로 참여할 수 있는 기회를 제공하고 있다. 셋째, 각 국의 유아교육 사례에서는 인공지능 및 로봇의 교육적 활용을 통해 새로운 차원의 협동성과 사회성을 강조한다. 학습자는 놀이를 통해 프로그래밍과 엔지니어링 학습에 참여하고 기술 세계에 대한 호기심을 키운다. 또한 탐구하는 과정을 통해 프로그래밍, 센서 등의 새로운 개념 을 자연스럽게 접하고 있다. 이러한 과정은 인공지능과 같은 새로운 기 술을 실제로 접하는 것은 물론 일상생활 속에서 공생하는 존재로 인식하 는 기회를 제공한다. IoT, 빅데이터, 딥러닝과 같은 새로운 기술의 발전이 특정 분야에서는 인간의 지적 능력을 초월하는 단계로 접어드는 현실을 감안할 때, 제4차 산업혁명시대의 기술을 교육에 접목시켜 활용함으로써 변화에 능동적인 개인들을 키워나가려고 노력하는 것은 매우 의미 있다. 이러한 맥락에서 본론의 교육 사례들은 기술을 단순히 목적을 위한 수단으로만 활용하는 - 92 - 것에 그치지 않고 새로운 기술의 지능성과 이에 따른 미래 사회에 변화 에 적극적으로 대응하고자 하는 교육사례로 볼 수 있다. 2. 시사점 제4차 산업혁명은 피할 수 없는 거대한 흐름이다. 이러한 사회에서 새 로움을 창조하고 인간이 주체적으로 자리매김하기 위해서는 인간 상호간 은 물론 인공지능과의 소통과 협력이 매우 중요하다. 이러한 시대 상황적 경향을 반영하여 교육에서도 인공지능 및 로봇을 활용하는 새로운 교수․학습방법이 실행되고 있다. 하지만 교육현장에서 이러한 교육사례에 대한 연구들이 진행됨에 따라 그것의 부정적인 효과 에 대한 우려와 비판도 동시에 존재한다. 새로운 기술들이 교육 안에 무 차별적으로 도입될 경우, 비인간화 및 인간소외 등의 사회적 문제를 가 져올 수 있다는 우려가 제기되고 있다. 기존 논의에서 제기되는 로봇이 나 인공지능이 아직은 프로그래밍화 된 절차에 따라 반응하고 움직임에 따라 학습자도 수동적 사고 혹은 프로그램적 사고에 영향을 받을 수 있 다는 가능성 때문이다. 또한, 사물인터넷, 인공지능과 같은 기술의 발달 이 인간의 신체활동을 줄이고 건강에 부정적 영향을 미칠 수 있다는 우 려가 존재한다. 아직은 제한적인 인공지능 로봇의 교육적 활용이 오히려, 정서적 · 감정적 공유를 통한 교육과 학습이 주는 장점을 약화시킬 우려 가 있다는 점에서도 비판 받고 있다. 이러한 비판과 우려를 바탕으로 앞으로 어떠한 교육적 변화가 필요할지 교육의 방향성 탐색에 따른 시사점은 다음과 같다. 첫째, 교사의 역할에 대한 인식의 재정립이다. 지금까지 유아교육현장에 서 교사는 보호자 및 양육자로서의 역할, 학습 촉진자로서의 역할, 교육 과정 설계자로서의 역할, 교수 구성자로서의 역할, 학습 운영자로서의 역 - 93 - 할, 상호작용자로서의 역할, 상담자 및 조언자로서의 역할, 그 밖의 의사 결정자로서의 역할 등 교육 전반에 대한 역할을 모두 도맡아왔다. 유아 교육환경에서 교사가 행하는 모든 교육활동은 유아의 단일 역량 함양만 을 목적으로 하지 않으며, 유아의 인지적 · 정의적 발달을 포함하는 융 합적 역량 함양을 목적으로 두고 있기 때문이다. 많은 학자들이 현재와 같은 단순 지식 전달자 혹은 교육과정 수행자로 서의 교사 역할은 더 이상 무의미하다는 것에 동의하고 있다. 이러한 맥 락에서 앞으로는 유아들을 위한 교육 활동에서의 역할 분담을 통해 지적 학습 내용이나 반복 학습은 인공지능 · 로봇 · 새로운 기술의 도움을 받 는 것을 고려할 수 있다. 이때 인간교사는 유아 개개인의 심리상태에 주 의를 기울이고 감정의 공유 및 좀 더 창의적인 학습을 담당한다. 또한 유아교육과 지도 전반을 관리하는데 집중하는 등의 역할 분담을 통해 전 인적 교육실현에 기여할 수 있을 것이다. 더불어 이를 통해 유치원은 창 의적일 뿐만 아니라 감성적이기도 한 학습의 장으로서 더욱 발전할 수 있을 것이다. 둘째, 유치원 공간에 대한 인식의 재정립이다. 정보화시대를 거치면서 인간은 물리적 공간뿐만 아니라 온라인상의 공간을 인식하고 활용하기 시작하였다. 이를 통해 인류의 공간에 대한 인식은 매우 확장되었다. 제4 차 산업혁명시대 유치원이라는 공간 역시 학습하고 놀이하는 공간으로서 더욱 확장되어질 수 있을 것이다. 새로운 기술이 적용된 유아의 놀이 및 활동 공유 공간을 만들어주는 것은 풍부한 자료들에 접근할 수 있는 주 체적 권한을 유아에게 주는 것이라고 할 수 있다. 기존의 유치원 활동은 유치원 안 밖의 다양한 활동들로 구성되었지만 시간적 · 물리적 한계로 실내나 지역사회와 같이 한정된 공간속에서 이 루어졌다. 하지만 일본사례에서 볼 수 있었듯이 유치원은 원생 자신이 만든 시를 인터넷이라는 확장된 공간을 통해 더 많은 사람들과 공유할 수 있는 공간이었다. 유치원은 새로운 기술 활용을 통해 더욱 다양한 곳 - 94 - 을 다차원적으로 만나볼 수 있는 공간으로 확대되고 있다. 이러한 측면 에서 유치원은 교육 복합공간(education complex)으로서 기능하고 있다. 친구들과 선생님을 만나는 즐거운 공간임과 동시에 더 넒은 세계의 친구 들로 연결되는 창구로서 기능하고 있는 것이다. 끝으로 유아교육과정에 대한 인식 및 방향의 전환이 필요하다. 해외 의 교육사례에서는 새로운 변화에 대한 흐름을 파악하고 미래사회에 대 비한 핵심역량 함양을 바탕으로 한 교육을 이미 시행하고 있다. 미국의 융합교육, 캐나다와 일본의 로보틱스 교육, 싱가포르의 스마트 네이션 (smart nation) 교육 등이 바로 그것이다. 이들 교육과정 및 교육내용을 살펴보면 핵심역량의 개별적 · 통합적 함양을 목적으로 호기심을 키워주 는 학습을 실천하고 있다. 또한 주제를 더 깊이 있게 탐구하는 문제해결 중심의 학습방법을 채택하고 있다. 평가를 함에 있어 상대적 서열만을 강조하기보다 결과를 공유하는 과정으로 서로 다른 점, 새로운 점을 발 견하고 인정할 수 있는 기회로 활용하고 있다. 미래사회에 대비한 유아 교육과정의 변화는 새로운 시대의 흐름을 읽 고, 이것을 바탕으로 함양되어야 할 핵심역량을 인식하는 것에서 출발하 여야 한다. 제4차 산업혁명 기술을 교실에 수용하는 과정에서 신중한 접 근이 필요하다. 교육의 목적이 자유로운 인간과 자유에 대한 상호인정인 점을 고려하여 유아의 정서적 · 인지적 · 신체적 발달 적합성을 고려할 필요가 있다. 또한 교육적 적기성에 대한 논의가 충분히 이루어져야 할 것이다. 본 연구는 해외 주요국의 교육사례들을 통해 제4차 산업혁명시대가 요 구하는 인재양성에 필요한 유아교육의 방향을 탐색하였다. 교육현장의 사례들을 분석함으로써 미래 사회가 요구하는 핵심역량, 교육내용 및 교 육방법을 고찰하였다. 본 연구는 유아교사의 역할 및 인식에 대한 변화 의 필요성을 제기한 점에서 의의가 있다고 볼 수 있다. 또한 향후 논의 의 토대를 제공하였다는 점에서 적지 않은 의미가 있다고 생각한다. - 95 - 유아교육 분야에서도 기술에 발달에 따라 교육환경이 급격히 변화하고 있다. 이러한 변화에 부응하기 위한 다양한 논의가 필요하다. 다양한 논 의의 핵심은 영유아를 중심에 둔 깊은 성찰을 바탕으로 제4차 산업혁명 시대의 교육의 본질, 핵심역량, 이를 실천할 수 있는 구체적 교육사례 등 에 필요한 이론적 실천적 후속 연구들이 더욱 필요할 것이다. 참 고 문 헌 - 96 - 강순희(2002). 「지식경제와 핵심역량」, 서울: 한국노동연구원. 강순희·신범석(2002), 지시경제와 핵심역량, 서울, 한국노동연구원. 고선규(2018), 인간과 AI · Robot 공생시대에서 정치주체 · 정치영역의 확장문제, 한국정치학회 2018 하계학술회의. 교육과학기술부․보건복지부(2012). 3-5세 연령별 누리과정 해설서. 구본권(2015). 「로봇 시대, 인간의 일: 인공지능 시대를 살아가야 할 이들을 위한 안내서」, 서울: 어크로스. 권귀염(2018), 제4차 산업혁명시대의 교육과 유아교사의 역할, 학습자중 심 교과교육연구, 제18권, 제4호〔2018〕, 학습자중심교과교육학회, 47-72. 권정민(2017), 4차 산업혁명시대 교육의 방향, NIA Special Report 201711, 한국정보화진흥원(NIA) 정책본부 미래전략센터, 한국정보화 진흥원. 김규원(2015), 미래의 대학교육과 인재상, 사회사상과 문화, Vol. 18 No.2 2015, 287-323, 동양사회사상학회. 김기표(2016), 4차 산업혁명과 학교교육, 평화학논총, Vol.6 No.2, 62-78, 국제 뇌교육 종합대학원 지구평화연구소. 김대식(2016). 「김대식의 인간 vs 기계: 인공지능이란 무엇인가」, 서울: 동아시아. 김용곤(2016), Daniel Pink의 미래 인재의 6가지 조건에 준거한 초등 영 재학생과 일반학생의 역량 비교, 석사학위논문, 인천대학교 교육 대학원 : 영재교육전공. 김재인(2017), 「인공지능의 시대, 인간을 다시 묻다」, 서울: 동아시아. 김진숙(2016). 제4차 산업혁명과 교육의 역할. 월간교육, 5, 104-113. 김진형(2016). 4차 산업혁명, 인공지능 시대의 교육. 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This demands a rethink of approaches to innovate new teaching methods to existing education paradigms. The purpose of this research is to explore the direction of early childhood education to nurture human resources with the future key competencies required by the Fourth Industrial Revolution. To achieve this purpose, the study discussed - 111 - and restructured future key competencies that have been discussed previously in other research studies. This study carried out comparative studies focusing on case studies of early childhood education in major countries in order to identify future key competencies. Specific research topics to be discussed are as follow: Research topics 1: What is the role and key competence of education in response to changing industrial era? Research topics 2: What kind of early childhood education practices are introduced in each country in order to foster future key competencies needed in the Fourth Industrial Revolution? The results of the study are as follows: Firstly, the role of education in tandem with the changing education landscape is to cultivate individual creative, collaborative and socialized behaviour that can derive various solutions to problems to everyday situations on a constant basis. Key competences are the individual creativity as human beings, the collaborative skills in relationships among human beings and artificial intelligence robots, and socialization skills with new beings like robots, as artificial intelligence devices. Secondly, in order to derive future key competencies needed during the Fourth Industrial Revolution, countries around the world emphasize creativity based on personality and collaboration as human beings, by creating collaborative learning environments. This emphasizes collaboration among learners through ‘learning by doing’ - 112 - as they learn to solve problems. In addition, artificial intelligence and robotics are emphasizing a new level of cooperation and sociality through educational utilization. Key words: Key competencies, key competency-based early childhood education cases, childhood education in the Revolution Era, the Fourth Industrial Revolution Era - 113 - Fourth Industrial