교수학습과정안 개발의 논리

2019-1학기

교수체제설계(임철일 교수님)

본 교수학습과정안은 임철일(2015)이 제시한 절차의 적용을 위한 교수설계 모형과 교안사례를 토대로 개발하였다. 이 수업은 언플러그드 활동을 통해 컴퓨팅 사고(Computational Thinking)의 구성 요소 중 추상화에 대해 학습하는 활동이다. 추상화를 하기 위해서는 몇 가지의 인지적인 절차가 필요하다. 우선 현실의 문제를 확인해야 한다. 그리고 문제를 관리 가능한 수준의 작은 문제로 나누어야 한다. 이 후 문제 해결을 위한 핵심요소를 추출하고, 모델을 만든다. 이후 문제를 해결하기 위한 일련의 단계를 알고리즘으로 표현한다. 추상화의 절차를 그림으로 나타내면 다음과 같다.

본 모듈은 위와 같은 절차를 제시, 연습, 피드백 방식의 수업과정에서 학습할 수 있도록 구성하였다. 제시단계에서는 이 절차의 일반성과 실예를 제시했다. 그 전에 주의력 환기를 위해, 학습자들이 퐁당퐁당 게임을 하게 하고, 해당 게임이 컴퓨팅 사고(추상화)와 연관성이 있음을 제시했다. 일반적으로 학습자들은 컴퓨팅 사고(추상화)를 배우려면 반드시 컴퓨터가 있어야 한다고 생각하는 경향이 강한 편이다. 해당 활동을 통해, 학습자들은 수업에 집중할 수 있게 될 것이다. 또한 퐁당퐁당 게임과 추상화가 연관성이 있음을 시각적으로 볼 수 있도록 순서도를 제공한다. 학습자들은 순서도 그림과 교사의 설명을 통해 추상화의 일반성을 획득할 수 있을 것이다. 주의집중 게임과 함께 Google Classroom을 활용한 퀴즈로 선수학습 수준을 평가하였다. Google Classroom 사용은 두 가지 목적이 있는데, 첫 번째는 학습자들의 사전지식 수준을 교수자가 쉽게 파악하기 위한 도구적 목적이고, 두 번째는 Google Classroom 자체에 학습자들이 익숙해지게 하기 위함이다. 학습자들이 예비교사임을 고려했을 때, ICT 교육을 명시적으로 수업하기 보단 수업 시간에 녹여내어 자연스럽게 학습할 수 있도록 하였다.

절차 시범 단계에서는 일상생활에서 추상화하는 절차를 단순화한 과제를 제시하였다. 학습자들에게 친숙한 라면 끓이기와 햄버거 만들기를 활용하여, 추상화를 학습할 수 있도록 하였다. 연습 단계에서는 학습자들이 아직 일상생활을 추상화하는 것에 익숙하지 않다는 것을 고려하여, 순서도 중 몇 가지 단계는 이미 구성되어 있는 형태로 제작하였다. 또 교사가 직접 순서도의 순서에 맞춰 설명해주도록 수업을 구성하였다.

연습단계에서는 난이도를 고려한 세 가지 연습문제를 준비하였다. 첫 번째는 자판기가 음료수를 주는 과정을 추상화하는 문제를 제시하였다. 순서도 학습지를 제공하며, 해당 학습지는 몇 가지 요소가 이미 적혀있는 형태이다. 두 번째는 롯데리아 키오스크가 주문을 받는 형태이다. 자판기보다 생각해야하는 범위가 더 많고 복잡하다. 학습지 또한 첫 번째 학습지보다 안내가 적게 구성되어 있다. 세 번째는 학습자들이 모둠으로 직접 생활 속의 문제를 추상화할 수 있는 학습지이다. 백지형태로 구성되며, 몇 가지 순서도를 그리기 위한 지침이 적혀있다. 학습자들은 세 가지 연습문제를 해결하며, 추상화의 절차에 익숙해지게 된다.

피드백은 학습자들의 생각을 불러일으키도록 전략적으로 제공하려 하였다. 우선 산출물 결과를 모범답안과 비교한다. 모범답안과 다를 경우 어느 부분의 절차가 틀어졌는지 직접 학습자가 자신의 절차과제를 복기해보면서 찾는다. 이후 자신이 부족한 단계는 해당 절차를 성공적으로 완수한 동료에게 가르침을 받는다. 이를 바탕으로 산출물을 수정해서 교사에게 최종적으로 점검을 받는다. 해당 수업방식을 통해 학습자는 일상생활을 추상화하는 절차를 충분히 학습하였을 것이다. 그리고 내면화된 절차들은 이후 컴퓨팅 사고의 또 다른 하위 요소인 자동화를 학습할 수 있는 사전지식이 되어있을 것이다.

참고문헌

임철일 (2015). 교수설계 이론과 모형(제2판). 파주: 교육과학사.

‘CT요소 중 추상화를 배우기 위한 언플러그드’ 수업 청사진

■ 학습주제 : 언플러그드 활동을 통해 CT요소 중 추상화 배우기

■ 학 습 자 : 사범대학교 대학생 1~4학년

■ 수업수준 : 중

■ 학습목표 : 다양한 언플러그드 활동을 통해 CT요소 중 추상화를 파악할 수 있다.

방법

실 행

Ⅰ. 제시

1. 목표제시

1.1주의력 환기

‧ 학습자들이 서로 퐁당퐁당 게임을 하게 한다.

- 퐁당퐁당 게임 : 마주 본 상태에서 한 손을 잡고, 퐁당퐁당 노래에 맞춰 가위, 바위, 보를 하면서 승패에 따라 손등을 때리는 게임

‧ 퐁당퐁당 게임이 컴퓨팅 사고력과 연관성이 있다고 말해준다.

‧ 퐁당퐁당 게임이 컴퓨팅 사고력과 연관성이 있는 이유를 질문한다.

‧ 학습자들에게 퐁당퐁당 게임의 절차 순서도를 보여준다.

‧ 학습자들에게 퐁당퐁당 게임이 추상화를 통해 순서도로 바뀔 수 있음을 설명한다.

‧ 교사가 이번 차시에 학습할 목표를 제시한다.

- 언플러그드 활동을 통해 CT요소 중 추상화의 절차를 배워봅시다.

2. 선수학습

‧ 1차시에 배운 내용(컴퓨팅 사고력의 개념과 구성요소)을 알고 있는지 Google Classroom 내부에 있는 Google Forms를 활용하여 퀴즈를 풀게 한다.

- 클래스룸 넘버 : gcg6sp

- https://classroom.google.com

‧ Google Forms의 결과를 보고 학습자들이 어려워하는 부분이 있다면 다시 한 번 설명해준다.

‧ Google Forms의 결과는 구글 클래스 룸으로 제출현황을 확인한 후 보여준다.

‧ 어려워하는 학습자들이 짝이나 모둠원에게 도움을 받을 수 있는 시간을 제시한다.

3. 내용제시

‧ 완성된 순서도의 모습을 보여준다.

‧ 추상화의 개념과 절차에 대해서 설명한다.

‧ 작성해야 할 활동지를 제시한다(순서도를 그리는 방법과 순서가 안내되어 있다).

‧ 활동매체를 제시한다. - 활동지, 컴퓨터

‧ 라면 끓이는 방법에 대한 순서도를 보여준다.

‧ 햄버거 만드는 방법에 대한 순서도를 보여준다.

‧ 과제를 제시한다. - 일상 생활을 추상화해서 순서도로 만들기

‧ 과제를 위한 참고 사이트를 제시한다. - 구글 클래스룸에 올려둔 예시자료

4. 절차

4.1시범

4.2강조

‧ 라면 끓이는 방법에 대해 추상화하는 과정을 교사가 직접 보여준다.

- 라면을 끓이는 방법과 관련한 모든 요소들을 칠판에 적는다(문제 분해).

- 라면 끓이는데 필수적인 요소들만 모아서 순서대로 적는다(모델링).

- 라면 끓이는 방법을 순서도로 표현한다(알고리즘).

‧ 햄버거 만드는 방법에 대해 추상화하는 과정을 교사가 직접 보여준다.

- 햄버거를 만드는 방법과 관련한 모든 요소들을 칠판에 적는다(문제 분해).

- 햄버거를 만드는데 필수적인 요소들만 모아서 순서대로 적는다(모델링).

- 햄버거 만드는 방법을 순서도로 표현한다(알고리즘).

‧ 활동지를 짚어가면서 일상생활을 추상화하는 절차를 개인별로 설명한다.

‧ 활동지 작성의 순서가 추상화하는 순서와 동일하게 구성되어 학습자들이 참고할 수 있다.

Ⅱ. 연습

5. 연습

‧ 몇 가지 절차가 어느 정도 진행된 연습문제를 제시한다.

- 연습문제(자판기가 음료수를 주는 절차, 어느 정도 빈칸이 채워져 있는)를 제시한다.

‧ 처음부터 절차를 밟아나갈 수 있는 상대적으로 단순한 연습문제를 제시한다.

- 연습문제(롯데리아 키오스크가 주문을 받는 순서도)를 제시한다.

‧ 모둠별로 처음부터 일상생활 속의 절차를 이용한 순서도를 만들어본다.

Ⅲ. 피드백

6. 피드백

6.1확인

6.2교정

6.3유도

‧ 모둠별로 산출물을 모범답안과 비교한다.

‧ 산출물에 문제가 있다면 어느 단계에서 문제가 있었는지 찾아 발표해본다.

‧ 산출물 제작에서 미숙했던 단계들을 표시한 후 동료나 교사에게 해당 단계를 배운다.

‧ 최종적으로 수정한 산출물을 교사가 최종적으로 확인한다.

적절한 학습 과제.. ‘

이것 보다는

추상화 절차를 적용할 수 있다..

난이도별 제시 우수.