학교 로봇교육의 운영과 방안

■ 학교 로봇교육의 필요성
정부에서는 로봇 산업 분야를 성장 동력으로 육성하고 로봇 생산 4위에서 IT 기반 기술을 로봇에 접목시켜 5년 내에 3위로 도약시켜 로봇 강국을 만들겠다고 한다. 우리나라 산업현장에서의 로봇 기술 및 활용 능력은 우수하지만 초, 중등교육과정에는 로봇교육에 대한 명확한 관점이나 내용을 찾아볼 수 없어 교육 현장에서의 로봇 기술인력 양성이 뒷받침되지 못한 실정이다.

로봇기술의 대중화와 로봇에 대한 관심 제고를 일반인들에게 공유할 수 있도록 하기 위해서는 체계적이고 과학적인 로봇교육이 필요하며 특히 초, 중학생을 대상으로 한 로봇 기초교육의 중요성이 제기된다.

어려서부터의 로봇교육이 창의성 신장에 매우 효과적이라고 할 수 있는 까닭은 일반교과처럼 일정한 결과 도출이나 답을 찾는 형식보다는 로봇을 설계하기 위한 아이디어 창출과 주제의 발견 과정인 이론학습과 동시에 설계한 내용을 제작하고 로봇이 작동할 수 있도록 컴퓨터로 프로그래밍하는 실기 위주의 학습이기 때문이다.

정규 교육과정에 시간을 할애할 수 없으므로 방과후학교 프로그램에 로봇교실을 개설하여 운영한다. 이처럼 로봇 교육을 방과후교육에서 운영함으로서 학생들에게 어려서부터 로봇에 대한 친근감과 나도 로봇 제작을 할 수 있다는 자신감을 갖게 하며 로봇 교육을 통하여 창의적인 교수·학습 방법을 체험할 수 있게 하려는 데 있다.
■ 학교 로봇교실 운영의 예
21세기 첨단과학의 꽃인 로봇교육을 초등학교 학생들에게 접목시킬 수 있는 방과후학교 프로그램으로 운영의 첫발은 2004년 1월 동계방학 중 개설한 여의도초등학교의 ‘눈꽃교실’로 3, 4, 5학년 12명으로 시작했다.

초등학생에게 로봇에 대한 바른 이해와 흥미를 갖게 하려고 강사를 로봇교실 전문지도 교사이면서 유경험자를 선정하고 1인 1교구, 교재 사용으로 주 2회 90분 수업으로 진행하면서 학생들이 제작한 로봇을 재복습할 수 있도록 하였다.

어렵게만 여겼던 로봇에 대한 관점이 흥미와 궁리, 제작의 신비함으로 호기심이 높아지고 지역민방의 한강케이블TV가 ‘여의도초 눈꽃 교실’을 홍보하면서 로봇수업 모습을 취재해 초등학교 방과후교육에 로봇교실이 운영되고 있음을 알려주게 되었다.

그해 3월 로봇교실의 방과후 학교 프로그램에 참여하는 학생이 16명으로 4명이 증가하고 2학기에는 18명으로 점차 증가하면서 초급, 중급의 과정으로 지도하고 중급반 4, 5학년 학생에게는 로봇컨트롤러를 활용토록 하였다.

2005년도부터는 교육용 로봇키트를 학교 교육비로 12대를 구입하여 36명으로 늘어난 로봇교육 참가학생에게 90분 수업이 끝나도 컴퓨터실에서 오후 5시까지 지도 강사와 함께 로봇제작과 시연활동을 흥미 있게 진행하도록 로봇교실 활성화 여건 조성에 힘썼다.

학생들에게 로봇 3요소와 센서의 이해, 동력 전달 장치 활용과 가감속, 모터의 원리, 힘과 운동의 관계 이해를 바탕으로 로봇 설계 방법을 고안해 창작물을 설계하고 로봇을 제작하게 하였다. 참여 학생이 2개 반을 초과하고 발명 영재단 60여 명이 로봇교실에서 과학영재 교육을 희망하면서 로봇전용교실의 설치가 필요하게 되었다.

2006년 3월에 127cm(50인치) 모니터와 컴퓨터 6대, 실습대, 의자, 전시대, 교육용로봇키트 18대 등이 갖추어진 로봇교육 전용교실을 신설했다. 로봇교육을 시작한지 2년 만에 참가 희망학생이 130여 명으로 저, 중, 고학년이 고루 참여하는 변화를 주었고 로봇전용교실의 설치로 단계별, 수준별로 체계적인 양질의 로봇교육을 받게 되었다. 또한 각종 로봇경진대회에 참여하여 창작, 레이싱, 미로 찾기 등의 분야에서 우수한 성적으로 입상하는 결과도 얻었다.

■ 효과적인 로봇 교육을 위한 제언
우리나라의 초, 중등학교의 로봇 교육은 로봇 강국이라 자처할 만큼 활성화되지 못한 실정이다. 그러나 다행히도 위의 사례와 같이 방과후 교육활동이나 관심 있는 교사들이 재량활동 수업시간에 로봇교육프로그램을 적용하고 있음은 매우 바람직한 경향이다.

과학적인 로봇 교육을 위하여 선행되어야 할 과제를 열거한다면 첫째 학생들이 로봇에 대한 관심과 흥미를 제고하면서 무한한 창의력과 다양한 제작능력을 함양할 수 있는 보다 현대화된 로봇전용교실 설치에 국가적 수준의 투자가 밑바탕이 되어야 한다.

다음으로는 수학과 로봇교육, 과학과 로봇교육을 병행할 수 있는 기자재와 시설을 설치하여 통합적인 로봇수학, 로봇과학 교육을 실시할 수 있는 여건 조성에 유념한다면 수학, 과학 분야와 로봇교육과의 상관성을 효율적으로 적용할 수 있을 것이다.

세 번째로는 학교장을 비롯한 교원들이 로봇교육에 대한 관심과 이해의 폭을 넓히는 일이야말로 학생들에게 로봇에 관하여 지도할 수 있는 소양을 갖추게 된다.

로봇은 교육과정에서 요구하는 학생들의 창의력과 문제해결력을 향상시키는 ‘현대과학기술의 정수’라 할 수 있다. 이를 교육 분야에서 적용함으로써 로봇의 대중화와 체계적인 로봇인력의 양성에 도움이 된다면 위에서 제시한 세 가지 방안에 관심을 두어야 할 것이다.

백승배(전 서울여의도초등학교장, 로봇교육진흥회 이사)