[집중분석] 4차 산업 혁명은 '플립 러닝'으로부터... 이제는 거꾸로 교육이다
[집중분석] 4차 산업 혁명은 '플립 러닝'으로부터... 이제는 거꾸로 교육이다
  • 김준태 기자
  • 승인 2019.07.07 22:44
  • 댓글 0
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4차 산업혁명 시대를 맞아 이제는 교육도 바뀌어야 한다는 목소리가 높아지고 있다.

지난 100년간 인류는 무서운 속도로 사회변화를 경험했지만 기술의 진보 속에서도 거의 변화가 없는 분야가 사실 교육이다. 태블릿PC나 휴대폰이 보급되어 교육현장이 많이 바뀌었을 거라고 생각하지만 막상 가보면 현실은 다르다. 만일 100년 전 교실 사진과 현재 교실 사진을 비교하면 책상이 좋아지고 옷차림이 세련되게 바뀐 것 이외에 별다른 점을 발견하지 못할 것이다.

◆ 기존의 방식을 뒤집어야 교육의 미래가 보인다

선생님에게 묻지 않아고 AI가 대답해 준다는 4차 산업혁명을 맞아 우리의 교육은 근본적인 변화를 맞이할 수 있을 것인가.

 

 

이 질문에 대해 이종욱 한국교총 초등교사회장은 대한민국 미래교육보고서를 통해 비교적 심플하게 대답한다.  “플립러닝과 STAD(팀 성취 보상학습) 협동학습의 조합"으로 미래는 많이 달라질 것이라고 이회장은 말한다.

플립러닝은 기존 방식을 뒤집는 학습 방식을 말한다. 학생들이 교사가 제작한 강의 영상을 보면서 스스로 공부하고 교실에서는 학생들이 해결하지 못한 문제를 푸는 일이나 심화학습을 하는 형태를 주로 일컫는다.  플립러닝은 개별학습 성격이 짙기 때문에 지나친 경쟁으로 흐를 가능성이 있다. 이 회장은 “협동학습의 STAD 모델 융합을 통해 플립러닝의 단점을 극복할 수 있다”고 설명했다.


수학 수업을 예로 들 수 있다. 학생이 아침 자습 시간을 통해 교사가 제작한 곱셈 동영상으로 주제를 이해한다. 수업이 시작되면 4~5명의 팀으로 나뉘어서 동영상으로 본 내용을 서로 질문하고, 답하면서 이해도를 높인다. 교사가 각 팀에 다소 복잡한 연습문제를 나눠 주고 모두 완전히 이해할 때까지 공부할 수 있도록 한다. 인원 수 만큼 문제를 내주고 각자 풀게 한 후 문제를 푼 학생이 다른 팀원들에게 설명하는 시간을 갖는다. 이후 시험을 통해 우수팀을 뽑아 칭찬하는 형태다. 

동영상으로 지식 이해의 효율성을 높이고 협동학습 과정에서 팀원들에게 설명해 주면서 분석력까지 높일 수 있다. 협동 하면서 의사소통의 기술과 민주시민의 기초 능력도 기를 수 있다.

미래에는 이해와 지식 습득의 수준도 디지털 세계의 힘을 얻어 높아질 전망이다. 텍스트를 통해 개념으로만 받아들이고 암기하던 사회·과학 현상을 실감나는 콘텐츠로 완전히 체화할 수 있다. 화산이 폭발하는 과정, 지진이 일어나는 과정 등을 동영상으로 보고, 우주의 신비도 사진이 아닌 입체로 경험한다. 국내에서도 디지털교과서를 통해 서서히 확산될 것으로 예상된다. 

디지털 세계의 강점은 시간과 장소의 제약을 없앤다는 것이다. 단순히 이해도를 높일 수 있는 동영상 콘텐츠만 접할 수 있는 것이 아니라 세계 학생과 함께 실시간으로 교류하면서 진행할 수 있다. 도시와 농촌 학생이 화상시스템을 통해 농사의 기본에 대해 함께 공부하면서 토론한다.

이뿐만 아니라 체육활동의 제약도 줄어든다. 비가 오거나 미세먼지가 많은 날에도 가상현실409(VR) 체험으로 실감나는 체육수업을 할 수 있다. 문화체육관광부와 국민체육공단은 지난해 6월부터 서울 옥수초등학교를 대상으로 가상현실스포츠교실을 시범 운영하고 있다. 운동장이나 체육관 같은 대규모 공간이나 시설이 없어도 교실 정도 공간에서 안전하고 재미있는 체육활동이 가능하다. 교사와 학생 모두 높은 만족도를 보였다.

문체부 관계자는 “주목할 점은 몸이 불편하거나 둔해서 아이들과 잘 어울리지 못하는 아이들까지도 가상현실 스포츠실이 설치된 이후에는 체육시간에 적극적으로 참여하기 시작했다”면서 “이에 착안해 신체·사회적 제약으로 체육활동을 제대로 할 수 없는 학생이 많은 초등학교를 위주로 가상현실스포츠실을 지원하기로 결정했다”고 말했다.

교사가 가르치지 않아도 기본 지식을 얻고 이해할 수 있도록 도와주는 콘텐츠가 많다 보니, 교사의 역할도 바뀐다. 학생이 정말 잘 할 수 있는 것이 무엇인지 알아가고 역량을 기르도록 돕는 역할이다.
 

◆ 디지털교육 에듀테크 산업 인프라 구축...디지털교과서부터 추진된다

4차 산업혁명과 지능정보사회는 기술뿐만 아니라 사회와 문화까지 바꾸는 디지털 변환을 가속화한다. 디지털 교육 역시 새로운 트렌드로 각광받게 된다.

디지털 교육의 형태로는 △클라우드 기반 이러닝 △게임 기반 러닝 △학습기록 분석을 통한 개별화 러닝 △소셜미디어 플랫폼을 이용한 소셜러닝 △인공지능을 통한 딥러닝 △학습 집중도를 높일 수 있는 클립 기반의 바이트사이즈드(Bite-sized) 러닝 △비디오 기반 러닝 △실감형 증강현실(AR)/가상현실409(VR) 러닝 등으로 다양하다.

 

 

다양한 디지털 교육으로 초·중·고교에서는 학생 이해도를 높이고 창의성을 발굴한다. 개개인 역량을 발굴하는 교육 형태로 전환하는 움직임이 일고 있다. 대학과 평생교육에서도 디지털 교육을 통해 더욱 심화된 콘텐츠를 전하고, 깊이 있는 사고를 돕는다. 한국에서도 미국 스탠퍼드대 유명 교수 강좌를 온라인으로 들을 수 있는 온라인공개강좌(MOOC·무크)가 이미 대학교육 대안으로 자리 잡았다.

디지털 교육 활성화를 위해 에듀테크산업 발전이 필요하지만 한국에서는 이를 뒷받침할 제도나 인프라, 산업이 자리 잡지 못하고 있다.

곽덕훈 시공미디어 부회장은 “전 세계가 디지털 교육을 새로운 미래 지식 서비스 산업으로 보고, 에듀테크 산업으로서 관심을 갖고 육성한다”고 말했다. 곽 부회장은 “우리가 교육을 산업 관점에서 보는 것을 금기시하지만 유럽 등 선진국들은 4차 산업혁명이 가져올 융합 관점에서 교육을 미래의 중요한 서비스 수출산업으로 육성하고 있다”고 강조했다.

국내 초중고교에서는 학생이 학습 과제를 완전히 이해하지 못해도 시험점수 1점 올리는 것을 더 중요한 것으로 여긴다. 디지털 인프라가 책을 통한 학습을 방해하고 게임이나 소셜미디어 등에 빠지게 한다는 시각까지 있다. 이 때문에 디지털교과서나 무선인터넷 같은 디지털 교육 인프라 구축도 쉽지 않다.

디지털교과서는 지난 2008년 연구학교부터 도입되기 시작했지만, 이제야 연구학교를 벗어나는 수준이다. 2016년 기준 초등학교 무선인터넷 환경은 전체 11% 정도만 구축됐다.

우리나라 교육 분야에서 ICT 활용도는 OECD 국가 중 한참 떨어지는 것으로 나타났다. 2015년 OECD 자료에 따르면 우리나라 ICT 장비와 인터넷 활용은 64개국 중 48위, 가정에서의 ICT 장비와 인터넷 활용은 64 개국 중 22위 수준이다. IT 경쟁력으로 2000년대 세계 1~2위를 다퉜던 사실이 믿기지 않을 정도다. 여전히 디지털교육은 수능을 비롯한 각종 교육 정책에서 우선순위가 밀리는 형국이다.

뒤늦게 우리 정부도 세계 트렌드에 발맞춰 다양한 교육 형태를 시도하고 있다. 온라인을 활용해 교사에서 학생중심 교육으로 바꾸는 플립러닝은 '거꾸로 교실'이라는 이름으로 개발되고 있다. 2015 교육과정에 맞는 디지털교과서를 개발, 보급을 준비하고 있다. 무선인터넷 환경도 일선학교에만 맡기지 않고 특별교부금 등을 통해 학교당 몇 개 교실이라도 구축할 수 있도록 지원한다.

그러나 4차 산업혁명 시대에 맞는 교육 패러다임 전환에는 한참 못 미친다는 지적이 압도한다. 학생들이 실감형 콘텐츠를 통해 해당 과목 이해도를 높이는 차원이 아니라 학생 스스로 문제를 해결할 수 있는 능력을 기를 수 있는 교육 틀 자체를 바꿔야 한다. 패러다임 전환은 디지털 교육이라는 수단이 있어야 가능하다.

이를 위해서는 민·관이 협력해야 한다는 주장이 설득력을 얻는다. 교사나 학생이 쉽게 콘텐츠를 접할 수 있도록 교육 클라우드를 활성화해야 한다. 교육 패러다임 전환에 필요한 도구를 공급할 수 있는 스타트업도 육성해야 한다.

노규성 한국디지털정책학회장은 “청소년 직업 교육을 일례로 든다면 정부는 소프트웨어 교육과 학점인증제 같은 제도 개선을 하고, 민간에서는 미래 직업 교육을 위한 신서비스를 창출해야 한다”고 주문했다. 이어 “교실의 디지털 혁명을 위해 필수적인 교육 콘텐츠 클라우드도 오픈 마켓164 형태로 민관이 협력해야만 조성이 가능하다”고 설명했다.

그는 “우리나라 에듀테크 경쟁력이 뒤떨어진다지만 민관이 협력하면 교육에서도 한류 열풍을 일으켜서 수출 산업으로까지 키울 수 있다”고 덧붙였다.

◆ 미국의 파격적인 디지털교육, 캠퍼스 없이 기숙사만 있는 대학

미네르바스쿨은 2014년 개교 이후 3년여 만에 세계에서 가장 '핫(hot)'한 대학이 됐다. 캠퍼스 없이 기숙사만 있는 대학, 7학기 동안 세계 7개 도시에 거점을 두는 기숙사, 100% 온라인으로만 이뤄지는 수업…. 교육계의 이단아라고 불릴 만큼 파격, 혁신적인 학교다.

미네르바스쿨의 벤 넬슨 설립자는 스스로를 '게임 체인저'라 불렀다. 기존 대학과 교육기관이 잘못됐다는 것을 보여주겠다며 기존 교육시스템에 '낭비'라는 도발적인 단어도 서슴지 않았다. 

미네르바스쿨의 교육 시스템은 이르면 내년 9월 다른 대학에도 도입된다. 벤 넬슨 설립자는 “내년 9월께 유수 대학에서 미네르바 교육시스템을 활용한 시범사업을 시작한다”고 전했다.

다음은 벤 넬슨 설립자와의 일문일답. 

-학교와 수업은 어떤 방식으로 운영되는가. 

▲수업은 화상회의시스템과 유사하다. 항상 카메라를 활용한다. 전 세계에서 온 학생이 함께 기숙사에서 생활한다. 수업은 오로지 온라인으로만 진행된다. 학생이 어떤 발표를 하는지 데이터베이스를 축적하고 알고리즘을 돌린다. 교수 PC 모니터에는 누가 더 발표하고 덜 하는지 그래프로 표현된다. 교수는 일방적으로 4분 넘게 말하지 않는다. 학생을 불러 참여하도록 독려한다. 

교수 채용도 다른 대학과는 다르다. 한 쪽을 깊게 팔 수 있는 교수를 채용한다. 개념이 완전히 상반되더라도 양쪽 시각의 교수를 모두 채용해서 학생이 수업을 듣도록 한다. 학생이 개방된 마음으로 포괄적으로 배울 수 있도록 하기 위해서다. 그래서 미네르바에서는 정년 보장이 없다. 그때그때 포괄적으로 모아서 교육을 한다고 보면 된다.

-독특한 기숙사 운영시스템을 갖고 있는데. 

▲중요한 것은 학생이 배운 지식을 응용할 수 있도록 하는 것이다. 현장에서 배운 것을 응용하게 해야 한다. 그래서 (사이버공간이 아닌) '실제 세상'에서 살게 한다.

모든 학생이 입학 후 미국 샌프란시스코에서 1년을 지낸다. 다른 대학처럼 체육관이나 식당, 박물관, 미술관도 없다. 하지만, 진짜 슈퍼마켓과 진짜 공원은 갈 수 있다. 실제 그 환경에 들어가서 그 시민처럼 살기 때문에 그렇다. 

각 도시를 돌아다니면서 새로운 문화에서 실용적인 아이디어를 배울 수 있다. 서울·하이드라바트(인도)·런던(영국)·부에노스아이레스(아르헨티나)·타이페이(대만) 등에서 4개월씩 생활한다. 대학은 도시에 위치하거나 대학 자체가 타운을 형성하기도 한다.

모든 학생이 꼭 지정된 건물에 살 필요는 없다. 이번 학기 서울에 온 학생 가운데 작가나 시인이 되고 싶어 하는 친구가 있다. 그래서 많은 예술가와 만날 수 있는 지역에서 따로 자취하기로 했다. 

도시를 선택할 때는 기본 요건이 있다. 안전·규모·개방성·재미가 있는 도시이면서 인터넷 인프라가 잘 갖춰진 곳이어야 한다. 한국은 작은 영토를 갖고 있지만, 2차 세계대전 이후 가장 성공한 나라다. 산업·문화·과학에서 진보를 거듭했다. 

-무엇을 가르치나 

▲'마인드'를 가르친다. 어떤 주장에 대한 비판은 다양하게 이뤄진다. 논리적인 사고로 반박할 수 있고, 통계수치를 이용하기도 한다. 각 방식은 장단점이 있다. 어떤 점을 이용할 것인지 판단해야 한다. 이런 것을 모두 합쳐서 '마인드'라고 부른다. 

일례로 통계 방법론을 가르치기는 쉽다. 하지만 어떤 통계 분석 방식을 선택할까를 직관적으로 알게 하기는 어렵다. 

하버드에 있는 친구가 물리학 입문을 비전공 학생에게 가르치면서 야구를 예로 들어 설명했다. 그 후 시험에는 축구를 예로 들었다고 한다. 그랬더니 하버드 학생이 불평했다고 한다. 그래서 여러 맥락에서 가르쳐야 한다. 개념이나 습관을 먼저 가르쳐야 한다.

미네르바는 일부러 의도적으로 이런 종류의 개념을 서로 다른 다양한 맥락에서 적용하고 응용하는 것을 가르친다. 그래서 뇌가 아이디어 자체를 내재화하고, 그 개념이 가지고 있는 일반화 개념까지 갖도록 한다. 

-대학이 어떤 모습을 갖춰야 할까. 

▲대학은 고등교육기관으로서 사고와 마인드를 개발하는 곳이다. 실질적으로 응용할 수 있도록 하는 곳이지 직업을 위한 지식을 습득하는 곳은 아니다.

불행하게도 이것은 잘못됐다. 마인드가 전달될 수가 없기 때문이다. 경제학 전공자들은 고정비용에 대한 강의를 들어도 대인관계에 접목하지 못한다. 

이런 조사도 있다. 공항에서 비행기 이착륙을 유도하는 사람들은 컴퓨터 시대 전에는 수작업으로 시간을 계산하고, 기후변화까지 감안해 이착륙을 허가했다.

상당히 힘들고 전문적인 작업이다. 하지만 이들이 얼마나 비판적인 사고를 할 수 있는지를 조사해보니 오히려 다른 분야 종사자보다 낮게 나타났다. 그들의 의사 결정 방법이 다른 곳에 적용하기 어려운 것이었기 때문이다. 

그러니, 이제는 마인드를 가르쳐야 한다. 좀 더 시스템화하고, 의도적인 교육으로 전환해야 한다. 

-학생은 어떻게 선발하는가 

▲미네르바만큼 다양한 학생이 있는 대학은 없다. 전 세계 학생들이 지원한다. 사회·문화·경제 배경도 다양하다. 정원은 없다. 자격이 있다면 지원자 모두를 뽑는다는 것이 원칙이다. 미국 대학이지만 학생의 20%만 미국인이다. 

미국 내에서도 인종차별이 있는 것이 현실이다. 미네르바는 지적 능력만 본다. 물론 기준은 매우 높다. 

미네르바에 들어오기 위해서는 우선 고등학교 성적이 매우 뛰어나야 한다. 교외 활동을 통해 열정을 보여줘야 한다. 면접시험도 있다. 선발 프로세스도 매년 바뀌기 때문에 경제적으로 우위에 있는 학생이 준비하기에 유리하지도 않다. 

미네르바대학에 입학한 학생들은 스탠포드·하버드에도 붙는 경우가 많다. 학생이 부모를 설득하기 어려워한다면 대학이 직접 학부모를 만나 설득한다. 우리 시스템을 자세히 설명하면 많은 이들이 공감한다. 

최근 샌프란시스코에서 3기를 시작했는데 세계 각지에서 2만4500명이 지원했다. 입학률이 2% 수준이다. 3기는 250년 역사를 갖고 있는 아이비리그 대학보다 경쟁률이 더 높았다.

-기존 대학과 수업 커리큘럼은 무엇이 다른가. 

▲수업 수는 훨씬 적다. 다른 대학이 하는 두 가지 형태의 수업은 안한다고 보면 된다. 첫째가 입문 과정이다. 수천달러의 돈을 내고 학생이 입문 수업을 듣도록 하는 것은 낭비다. 범죄에 가깝다. 캘리포니아 대학을 보면 매년 9만5000여명이 입문 수업을 듣는다. 등록금 평균을 계산해 보면, 입문 수업을 위해 2000달러를 낸다. 2억달러가 입문 수업에 사용되는 셈이다. 입문 수업은 온라인에서 공짜로도 배울 수 있고 책을 읽어도 배울 수 있다.

두 번째는 교수진의 취미에 가까운 수업이 미네르바에는 없다. 어떤 대학에는 영국 빅토리아 시대의 정원을 가르치고, 또 어떤 대학은 르네상스 정원을 가르친다. 이렇게 나뉘는 이유는 하나다. 교수의 관심 분야인 것이다. 학생이 배워야 하는 것을 가르치는 게 아니다.

미네르바는 꼭 배워야 하는 아이디어를 가르친다. 어떤 특정 분야의 최상위에서 학생이 공부하기 원하는 것을 가르친다. 교수 1명과 학생 3명을 연계한다. 무엇을 배울 것인지 수업 계획을 마련하도록 한다. 

-미네르바가 성공한다는 것을 어떻게 확신하는가. 

▲미국에는 대학 학습 평가가 있다. CLLA라는 시험인데, 대학에서 당연히 배워야 할 것을 잘 가르치고 있는지를 평가하기 위한 것이다. 의사소통, 비판 능력 등을 평가한다. 보통 4년 동안 학생이 대학에서 얼마나 발전했나를 보기 위해 1학년과 4학년 학생이 시험을 본다. 대부분 대학이 큰 발전이 없다. 

우리는 아직 졸업을 앞둔 학생이 없어서 8개월 만에 시험을 보도록 했다. 처음에 96%였던 학생이 8개월 후 99%로 성과가 올라갔다. 물론 처음부터 워낙 뛰어난 학생들이긴 하다. 하지만 다른 대학 4학년 학생보다 높은 점수를 받았다. 미네르바 교육이 앞으로 20년 후 어떤 성과를 가져올지 생각해 봐라. 

 

 

 


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