부산 기장 신청초등학교 특강 자료

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모두를 위한 소프트웨어 교육 :
초등학교의 프로젝트 기반 창의융합
SW 교육 사례
김 종 현
동의과학대학교 컴퓨터정보과 교수
Ⅰ. 시작하면서
1. 변화하는 교육
가. 교육 목표, 내용, 방법의 혁신
교육학자들은 지금의 교육은 백년전에나 필요한 사람을 길러 내고 있다고
말한다. 뉴욕 타임즈에서는 “오늘날 초등학교에 들어가는 학생의 65%는 지금
존재하지 않는 직업을 갖게 될 것이므로 창의력, 주도력, 적응력을 키워주는
교육이 꼭 필요하다.”고 한다[1].

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교육 선진국인 핀란드는 2020년부터 기존 과목을 비판적 사고력(Critical
Thinking), 소통 능력(Communication), 협동(Colloboration)을 통한 창의력
(Creativity)을 키우는 4C 교육으로 대체할 예정이라고 한다[1].
그림 1. 4C 교육 목표 : 창의력의 배양
나. 팀 프로젝트에 의한 문제 해결
최근 양질의 대학 교육을 무료로 제공하는 코세라(www.coursera.org) 등
개방형 온라인 강의(MOOC: Massive Open Online Course)가 50여개 기관에
서 인터넷 강의를 진행하여 전 세계에서 수만 명이 동시에 수강하고 있다. 미
래학자들은 이로 인해 “2030년 쯤엔 전 세계 대학의 절반이 사라질 것”이라고
전망한다. 거꾸로 학습(Flliped Learning)은 잠자던 교실을 토론하고 만들어 보
는 교실로 바꾸고 있는 등 정보기술을 활용한 혁신적인 교육 방법들이 기존의
교육 방법을 변화 시키고 있다[2].
단순히 암기하고 실수를 하지 않는 연습을 반복하는 교육은 변화해야 한
다. 앞으로의 교육은 어떤 정보를 이용해 무엇을 만들 것인가를 친구들과 협
의하고 실제로 제작하는 프로젝트 형태로 대체될 것이다. 일상생활이나 주변
의 실생활 문제를 발견하고 이를 해결하기 위한 팀 프로젝트 기반의 학습은
사고력, 창의력, 협동력, 컴퓨터 능력, 공학적인 기초 능력 등을 키워 줄 수 있
을 뿐만 아니라, 학생들의 잠재력을 크게 성장 시키는 교육 방법이다.[2]

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그림 2. 거꾸로 교실(Flliped Learning)
그림 3. 팀 프로젝트에 위한 문제해결 : 스타트업 위크앤드 행사

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그림 4. 미국 고교생들의 프로젝트 Demo Day
2. 소프트웨어 교육을 통한 교육개혁
가. 소프트웨어 교육은 미래를 살아갈 보편적인 교육
초․중․고에서의 소프트웨어 교육은 산업 현장 인재의 육성이 아니라 미
래를 살아갈 우리 후속 세대의 보편적인 교육이 목적이다. 소프트웨어 교육은
학생들이 컴퓨터를 이용하여 문제를 해결하는 능력(계산적 사고력 :
Computational thinking) 배양을 목표로 한다[3].
미국의 오바마 대통령은 2016년 미국의 모든 초․중․고 학생들이 컴퓨터
과학을 배울 수 있는 기회를 주기 위해 “모두를 위한 컴퓨터과학(Computer
Science for All) 사업”을 위한 담화를 발표하였다.

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구분 개편 내용 교육 목표 및 내용
초
(5～6학년)
‘실과’ 과목, 17시간 이상
- 기존 ICT 활용 단원을 SW기초
소양 대단원으로 구성
• 놀이 중심의 알고리즘
체험
• 교육용 도구 활용한
프로그래밍 체험
• 저작권에 대한 이해
중
(1～3학년)
‘정보’ 과목, 34시간(2단위) 필수
- 과학/기술·가정/정보
교과군(680시간)에 포함
• 실생활 문제를
• 컴퓨터 과학 원리를
활용하여
• 효율적으로 해결하는
능력 함양
고
(1～3학년) ‘정보’ 과목을 일반선택으로
그림 5. 오바마 대통령의 Computer Science for All
우리나라에서도 2015년 교육과정 개정을 통해 2018년부터 초․중․고의
“정보” 과목에서 소프트웨어 교육이 정규 교과목으로 채택이 되어 시행을 앞
두고 있다.
표 1. 우리나라의 초․중․고 소프트웨어 교육
영국에서는 만 5세부터 소프트웨어 교육을 필수과목으로 지정하여 주당 1
시간 이상의 교육을 실시하고 있다. 여기서 필수과목은 만 5~16세까지 전 학

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년에서 정규과목으로 반드시 가르치는 과목으로 소프트웨어(컴퓨팅) 외에 영
어, 수학, 과학, 체육을 포함하고 있다.
그림 6. 영국의 초․중․고 소프트웨어 교육
나. 초․중․고에서의 소프트웨어 교육의 효과
카네기 멜론 대학의 지넷 윙 교수는 인간이 읽기, 쓰기, 셈하기를 알아야
하듯이 21세기에는 모든 아이들이 컴퓨터 과학자처럼 생각하는 방법을 아는
것이 중요하다고 말한다. 또한 21세기를 살아가는 모든 사람들이 갖추어야 할
기본 능력으로 간주하고 있다. 이것을 계산적 사고력 혹은 컴퓨터적 사고력
(Computational thinking)이라 한다. 계산적 사고 란 컴퓨터로 효과적으로 수
행되도록 문제를 체계화하고 표현하는 능력을 말한다[3].
• 불필요한 정보를 제거하여 일반화하는 능력 : 추상화, 모델 형성
• 복잡한 문제를 작은 문제의 집합으로 분할하는 능력 : 문제 분할
• 유사성이나 공통성을 파악하는 패턴 인지 능력 : 예측, 문제 해결
• 문제 해결의 단계적 전략을 개발하는 능력 : 알고리즘 설계
초․중․고에서의 소프트웨어 교육은 계산적 사고력 함양과 함께 다양한
교육적 효과를 얻을 수 있다.

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그림 7. 초․중․고 소프트웨어 교육의 효과
소프트웨어 교육은 단지 컴퓨터 교육 분야에만 국한되지 않고 공학, 인문사
회 등 다양한 분야에서 중요성이 강조되고 있으며, 타 분야와의 융합 교육으
로 발전하고 있다. 최근 정부에서는 4차 산업혁명 시대의 미래 산업 변화에
대응하기 위해 과학, 수학, 정보 과목의 융합 교육 실시를 위해 기존의 과학교
육 진흥법 개정하고 과학, 수학, 정보 교육 융합 위원회를 설치하기로 하였다.
다. 쉽고 재미있는 소프트웨어 교육용 도구
1) 스크래치(www.scratch.com)
미국 MIT에서 만든 어린 학생들을 위한 블록형 프로그래밍 도구로 한
글 사용이 가능하며, 학생들이 제작한 프로그램은 온라인 공유를 통해 전 세
계에 공유된다. 현재 약 8백만개의 프로젝트가 오픈 소스로 등록되어 있다.

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그림 8. MIT 스크래치
글을 모르는 유아들을 위한 기호 기반의 블록형 프로그래밍 도구도 제
공하고 있다(www.scratchjr.com).
그림 8. 주니어 스크래치

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2) 코드닷오일지(code.org)
컴퓨터과학의 기본 원리와 코딩을 온라인으로 무료로 교육한다. 코딩을
처음 시작하는 사람들을 위한 단계별 학습을 제공한다.
그림 9. 코드닷 오알지

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3) 라이트 봇(Lightbot)
로봇을 움직여서 미션을 완수하는 게임을 통해 자연스럽게 코딩의 원리
를 습득하도록 해준다.
그림 10. 라이트 봇
4) 소프트웨어야 놀자(www.playsw.or.kr)
국내외 다양한 청소년 소프트웨어 교육 자료와 동영상을 제공한다.
그림 11. 소프트웨어야 놀자

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5) 엔트리(play-entry.com)
국내에서 개발한 블록형 청소년 프로그래밍 언어이다. 현재 네이버에서
운영 중이다.
그림 11. 엔트리
6) 융합형 소프트웨어 교육 도구(피지컬 컴퓨팅)
최근 스크래치 등의 블록형 프로그래밍 도구와 함께 사용할 수 있는 초
등학생들이 쉽게 다룰 수 있도록 구성한 아두이노 모듈 등 전자회로 교구들이
다수 출시되고 있다. 이를 통하여 학생들은 소프트웨어와 하드웨어를 융합한
창의적인 교육이 가능하다.
그림 12. 융합형 소프트웨어 교육 도구

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II. 부산 알로이시오 초등학교 창의융합 소프트웨어 교육 사례
1. 소외계층 청소년들을 위한 소프트웨어 교육
가. 소프트웨어 교육 봉사단 출범
소프트웨어교육 봉사단은 우리나라 소프트웨어 교육의 중요성을 인식하고
척박한 초·중·고에서의 소프트웨어 교육에 작은 밀알을 뿌리기 위해 컴퓨터
관련 학과 교수, 엔지니어, 교사 등을 중심으로 자발적인 봉사 단체로 2013년
6월 설립되었다.
그림 13. 소프트웨어 교육 봉사단 발족(2013. 4. 26)
나. 구글과 함께하는 소프트웨어 교육
(사)소프트웨어교육혁신센터 산하 소프트웨어 교육 봉사단에서는 설립 초
기에는 일반 학교에서의 소프트웨어 교육 저변을 확대하기 위해 일반 청소년
들 위주로 소프트웨어 교육을 실시하였다. 2016년에는 구글의 지원으로 전국
권역권 별로 부산을 비롯한 10개교의 소외 계층 청소년 학교를 선정하여 “구
글과 함께하는 소프트웨어 교육”을 실시하였다.

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그림 14. 2016년 소프트웨어 교육 지원 대상 학교 현황
2. 부산 알로이시오 초등학교 창의융합 소프트웨어 교육
가. 교육 진행
부산 알로이시오 초등학교 창의 융합 소프트웨어 교육은 방과 후 수업
형태로 10주 간 매주 토요일 오전 10:00~ 오후 1:00에 책임교수와 부산지역
IT기업체 전문 강사의 협동 수업(Co-Teaching)으로 진행 되었다. 대학생 자
원봉사자가 보조강사로 알로이시오 초등학교의 담당 선생님이 학생들을 관리
하여 효과적으로 수업이 진행되도록 교육 팀 구성을 하였다.
나. 교육 내용
11주간의 교육 내용 및 일정은 표 2.와 같다. 7주간은 팀 프로젝트를 할
수 있도록 기초 교육을 실시했으며, 3주간은 팀 구성, 프로젝트 주제 선정과
자기주도적인 팀 프로젝트 만들기가 진행되었다. 마지막 11주차에는 각 팀들
이 제작한 산출물을 발표하는 시간을 가졌다.

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표 2. 교육 내용 및 일정
주 월일(요일) 교육 내용 소요
시설
교육
담당
1 4/16 (토)
• Code.org 연습
• 스크래치 사용 기초
• 10블록 (자기소개 및 발표)
PC실 강사 및
보조강사
2 4/23 (토) • 스크래치 간단한 게임 만들기 PC실 강사 및
보조강사
3 4/30 (토)
• 디지털 입/출력 블록 사용하기 (비트블록)
• LED, 스위치, 피에조부저
• 신호등 장치 만들기
PC실 강사 및
보조강사
4 5/7 (토)
• 아날로그 입력 블록 사용하기 (비트블록)
• 조도센서, 가변저항
• 도난 방지시스템 만들기
PC실 강사 및
보조강사
5 5/21(토)
• 아날로그 출력 블록 사용하기 (비트블록)
• 컬러LED, 소리센서
• 소리센서를 이용한 바람개비 만들기
• 소리센서를 이용한 미터기 시스템 만들기
PC실 강사 및
보조강사
6 5/28(토) • 조이스틱 사용하기 (비트블록)
• 미로찾기 게임 만들기 PC실 강사 및
보조강사
7 6/4(토)
• 서보모터, 초음파센서 사용하기
(비트블록)
• 종이컵을 이용한 시스템 만들기
• 도둑잡기 시스템 만들기
PC실 강사 및
보조강사
8 6/11(토) • 팀 프로젝트 기획
• 팀 프로제트 기획 발표 PC실 강사 및
보조강사
9 6/18(토) • 팀 프로젝트 제작 PC실 강사 및
보조강사
10 6/25(토) • 팀 프로젝트 제작 PC실 강사 및
보조강사
11 7/2(토) 팀 프로젝트 결과발표
교육 도구로 초등학교 학생 수준에 맞는 창의 융합 소프트웨어 교구로
모듈형 아두이노 블럭인 비트 블록(bitblock)을 사용하였다. 비트 블록은 초등
학생들이 아두이노 전자회로 구성을 쉽게 이해하고 구성 할 수 있도록 센서,
버튼, LED 등 전자 부품을 레고 블록 형태로 만들어 창의적인 아이디어를 쉽
게 추가하고 만들 수 있도록 한다.

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그림 15. 창의융합 소프트웨어 교육 도구 bitblock
다. 교육 진행 과정
1) 팀 프로젝트 수행을 위한 기초 코딩 교육(6주)

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그림 16. 기초 코딩 교육
2) 팀 프로젝트 주제 토론 및 선정(1주)
팀 프로젝트는 4개의 팀으로 구성을 하였으며 가능한 학생들이 자발적
으로 팀을 구성하도록 유도하였다. 팀 구성이 완료된 후에는 각 팀의 팀장과
팀원을 정하고, 프로젝트 주제 선정을 위해 팀 별로 토론하고 발표를 하게 하
였다. 프로젝트 주제의 선정은 학생들의 일상생활 및 자신의 주변에 있는 문
제를 관찰하고 해결할 수 있도록 유도했으며, 학생들 스스로 생각하고 토론하
도록 지도하였다.

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그림 16. 팀 프로젝트 주제 선정
3) 팀 프로젝트 진행(3주)
3주간의 팀 프로젝트 수행 기간 동안 학생들이 가능한 자기주도적인 만

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들기를 하도록 유도 하였으나, 기술적으로 해결을 못하는 부분은 적극 지도하
여 도움을 주었다.
그림 16. 팀 프로젝트 수행

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4) 팀 프로젝트 결과물 발표(1주)
4개 프로젝트 팀이 모두 4개의 결과물을 산출하였고, 마지막 주에 최종 발
표회를 개최 하였다. 교육 종료 후 알로이시오 초등학교 선생님의 후속적인
지도로 동의과학대학교에서 주최하는 청소년 창의 소프트웨어 공모전에 참가
하여 금상(국립부산과학원장상 등) 등을 수상하여 학생들에게 큰 자신감을 심
어 주는 계기가 되었다. 학생들이 제작한 프로젝트 결과물은 아래와 같다.
(1) 자동으로 조절되는 선풍기
(2) 시각장애인을 위한 마법의 지팡이

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(3) 전기 절약 로봇
(4) 위험 지역 알림이

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그림 17. 청소년 소프트웨어 공모전 참가
2017년도 부터는 부산 알로이시오 초등학교는 소프트웨어교육 봉사단의
지원으로 ㈜SK 테크엑스와 함께 Smarteen 소프트웨어 아카데미 프로그램을
통하여 지속적인 소프트웨어 교육을 진행하고 있다.
그림 18. SK 테크엑스와 함께하는 Smarteen 소프트웨어 아카데미

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V. 맺으며
산업 간의 경계가 없어지고 융합, 초연결, 인공지능 등 4차 산업혁명이 도
래하는 시대에 교육 목표, 내용, 방법 또한 혁신을 요구하고 있다. 특히 초·중·
고에서의 소프트웨어 교육은 미래를 살아갈 우리 후속 세대 모두를 위한 보편
적인 교육으로서 그 어느 때 보다 중요한 시대가 되었다. 본 글을 통하여 바
람직한 소프트웨어 교육에 대하여 다함께 고민하고 성찰하는 계기가 되고, 소
프트웨어 교육이 교육 개혁을 위한 시금석이 되길 기대해 본다.
토의 주제
* 산업 간의 융합, 초연결, 인공지능 등의 시대로 급속하게 변화하는 4차 산
업혁명의 시대에 바람직한 교육의 목표와 방법은?
* 2018년부터 초·중·고에서 시작되는 소프트웨어 교육의 바람직한 목표와
방법은?
* 프로젝트 기반의 창의융합 소프트웨어 교육의 효과적인 방법, 애로점 등은?
참 고 문 헌
[1] 김진형(2016.9). 4차 산업혁명, 인공지능 시대의 교육. 경북교육청 발표자
료.
[2] 길현영(2016.9). 소프트웨어(SW)와 미래, 그리고 교육. 인천교육청 SW교육
워크샵 발표자료.
[3] 김진형(2016.1). 왜 소프트웨어 교육인가? 소프트웨어 정책연구소 학부모
대상 발표자료.