Tuesday, October 9, 2018

스마트기기를 활용한 과학 공부


Ⅰ. 스마트 기기를 활용한 학습의 필요성

 1. 사회적 배경
   가. 4차 산업혁명이란?
      1) 4차산업혁명은 연결, 탈중앙화/분권, 공유/개방을 통한 맞춤시대의 지능화 세계를 지향
      2) 지능화 세계를 구축하기 위해 빅데이터, 인공지능, 블록체인 등의 여러가지 기술들을 동원
      3) 맞춤시대의 지능화를 위해 현실세계의 모든 내용을 가상세계로 연결한 다음, 가상세계에서 빅데이터/인공지능 분석을 통해 예측과 맞춤을 예상하고 이를 현실세계에 적용
   나. 4차 산업혁명 관련 용어 설명
      1) AI(인공지능): 기계로부터 만들어진 지능을 말한다. 컴퓨터 공학에서 이상적인 지능을 갖춘 존재, 혹은 시스템에 의해 만들어진 지능, 즉 인공적인 지능을 뜻한다. 예) 구글의 알파고, 아마존의 알렉사
      2) 사물인터넷(IOT): 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술. 즉, 무선 통신을 통해 각종 사물을 연결하는 기술을 의미한다. 인터넷으로 연결된 사물들이 데이터를 주고받아 스스로 분석하고 학습한 정보를 사용자에게 제공하거나 사용자가 이를 원격 조정할 수 있는 인공지능 기술
      3) 클라우드 서비스: 인터넷 상의 '어딘가'에 위치하는 저장 공간에 내 정보를 보관해 두고, 이것을 내가 필요할 때 내가 가지고 있는 각종 단말기를 통해서 불러올 수 있는 기술이다. 각종 클라우드 컴퓨팅 기술 중에 최근 들어 매우 각광받고 있는 서비스.  스마트폰이나 태블릿 컴퓨터, 그리고 IPTV와 같이 인터넷에 접속할 수 있는 수단이 예전보다 훨씬 늘어나게 되었고, 더군다나 한 사람이 여러 개의 단말기를 가지는 경우도 크게 늘어나게 되다 보니, 종종 '저번에 내가 찍었던 사진이 어디 있더라' 같은, 자신이 만든 컨텐츠가 어디 있는지 알 수 없는 상황이 발생하게 되었다. 결국 귀차니즘의 결과로 '내가 가지고 있는 기기 어디서든 볼 수 있는 저장소가 있었으면 좋겠다!' 라는 목적으로 만들어졌다.
      4) 빅데이터: 기존 데이터베이스 관리도구의 능력을 넘어서는 대량의 정형 또는 심지어 데이터베이스 형태가 아닌 비정형의 데이터 집합조차 포함한 데이터로부터 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술. 다양한 종류의 대규모 데이터에 대한 생성, 수집, 분석, 표현을 그 특징으로 하는 빅 데이터 기술의 발전은 다변화된 현대 사회를 더욱 정확하게 예측하여 효율적으로 작동케 하고 개인화된 현대 사회 구성원 마다 맞춤형 정보를 제공, 관리, 분석 가능케 하며 과거에는 불가능했던 기술을 실현시키기도 한다. 이같이 빅 데이터는 정치, 사회, 경제, 문화, 과학 기술 등 전 영역에 걸쳐서 사회와 인류에게 가치 있는 정보를 제공할 수 있는 가능성을 제시하며 그 중요성이 부각되고 있다
      5) VR(가상현실)과 AR(증강현실): 가상현실(virtual reality)은 컴퓨터 등을 사용한 인공적인 기술로 만들어낸 실제와 유사하지만 실제가 아닌 어떤 특정한 환경이나 상황 혹은 그 기술 자체를 의미. 증강현실(augmented reality)은 가상현실의 한 분야로 실제 환경에 가상 사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법이다. 디지털 미디어에서 빈번하게 사용
 2. 학생의 특성 변화
   가. Z-세대: 미국에서 밀레니얼 세대의 다음 세대를 의미한다. 정확한 세대를 가르는 기준은 없으나, 인구통계학자들은 일반적으로 1990년대 중반에서 2000년대 초반에 출생한 세대부터, 2000년대 후반, 2010년대 초반까지 출생한 세대를 Z세대로 분류한다.
      1) Z-세대의 특징
         -다른 세대보다 빠르게 정보를 처리합니다.
         -그들은 끊임없이 변화하고 교과서를 싫어하며 지속적으로 업데이트되는 정보의 세계에 살고 있습니다.
         -작업과 게임 사이를 신속하고 효율적으로 전환 할 수 있습니다. 백그라운드에서 여러 가지주의로 분산시키고 동시에 여러 작업을 수행 할 수 있습니다.
         -그들은 더 많은 독립적 인 업무 환경을 원하며 72 %는 언젠가 자신의 사업을 시작하기를 원한다고 말합니다.
         -5가지 화면 (TV, 휴대 전화, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 및 데스크톱 컴퓨터)에 유창합니다.
         -짧고 이미지가 가득한 "snackable"콘텐츠를 원합니다. 그들은 긴 설명을 좋아하지 않습니다.

      2) 스마트기기를 통한 영상 교육은 Z-세대에게 도움이 된다.
         -짧은 집중력을 위한 간단한 비디오
          Z 세대 학생의 평균 순간 집중력은 약 8초 입니다. 긴 문장으로 표현 된 방대한 양의 정보는 구식입니다. 동영상은 많은 정보를 요약 한 것이며 요점 또는 단순한 비디오 기반 방식으로 설명하고 있습니다. 따라서 이러한 정보는 학생들의 높은 참여를 유도합니다.

         -이동성 및 접근성
          여러 스마트기기 덕분에 학생들은 언제 어디서나 영상 정보에 액세스 할 수 있습니다. 이를 통해 학생들은 원한다면 언제든지 정보를 얻을 수 있습니다. 접근성 덕분에 이러한 동영상은 장소와 시간에 제약 없이 반복하여 재생 될 수 있습니다. 제작자는 원하는 정보를 동영상 화면에 표시 할 수 있으며 전 세계 어디에서나 재생될 수 있습니다. 이것은 학생들이 어디에서나 자기주도적으로 학습할 수 있도록 도울 수 있습니다.
         -시각적 학습
          Adobe(프로그램 제작 회사)는 학생과 교사 중 50 % 이상이 "눈으로 보는 것"을 가장 효과적인 학습으로 생각한다는 조사 결과를 발표했습니다. 학생들은 검색을 통해 동영상은 물론 그와 관련된 다양한 형태의 정보를 얻을 수 있습니다.
         -간단한 메시지
          학생들은 정보를 더 빠르게 처리하고 그것을 기억하기 위해 이해할 수 있을 정도의 작은 정보 조각들을 필요로 합니다. 인터넷에 존재하는 동영상은 이미지, 키워드, 매력적인 디자인 레이아웃, 사용자 친화적인 인터페이스 및 간단한 문장 구조를 사용하는 앱 개념을 고수합니다.
         -다양한 정보 및 내용 업데이트 용이성
          인터넷 동영상은 주제에 구속되지 않습니다. 가능성은 무한합니다! 교사는 전체 교과서를 사용할 시간은 없지만 적합한 설명 동영상을 만들거나 검색 할 수 있으므로 학생들의 작업 시간을 대폭 줄이면서 학생들이 콘텐츠에 대해 더 깊이 이해할 수 있습니다. 그리고 대부분의 비디오 콘텐츠는 최근에 나온 것일 뿐 아니라 하루 24 시간 연중무휴로 액세스 할 수 있기 때문에 교과서 업데이트와 비교하여 정보를 수정 및 업데이트하는 것이 더 쉽습니다.

   나. 스마트기기로 인해 인생이 바뀐 학생들
      1) 문제 학생에서 교사를 가르치는 학생으로 Travis Allen
         -17살 생일 선물로 스마트폰(아이폰)을 선물로 받음
         -인터넷 검색, 메모, 녹음, 사진촬영 등을 수업에 활용하기 위해 학교에 스마트폰을 가져갔지만 담당 선생님께 혼이 남
         -부모님과 함께 교장실에 호출되어 이 문제에 대해 지적을 받음
         -자신은 스마트폰이라는 새로운 기기를 수업에 활용하려 했으나 이것을 받아들이지 못하는 학교 교육에 불만을 갖게 됨
         -어떻게 스마트폰을 학교 수업에 활용할 수 있는지 직접 설명하는 동영상을 유튜브에 올림
         -스마트기기를 학교 교육에 활용하는 것을 홍보하기 위해 뜻이 같은 사람들을 모아 iSchool을 설립하였으며 기업의 지원을 받아 미국 전역을 누비며 학교 현장의 교사를 교육하고 있음

      2) 자신이 사용하기 위해 만든 버스 앱이 1위 앱으로... 유주완
         -고등학생 때 버스를 타고 등하교를 하며 버스를 기다리는 것이 싫어 버스 도착하는 시간을 확인할 수 있는 앱을 제작
         -자신이 만든 앱을 사용하기 위해서는 플레이 스토어에 등록을 해야 하므로 아무 생각 없이 스토어에 올림
         -어느날 자신이 만든 버스 앱이 스토어 다운로드 순위 1위에 오른 것을 알게 됨
         -당시 국내에는 앱 제작을 배울 수 있는 곳이 많지 않았기 때문에 구글과 유튜브 검색만으로 정보를 찾아가며 앱을 제작
         -관련 활동으로 스펙을 쌓아 연세대학교(글로벌융합공학)에 입학
         -졸업 후 자신이 국내에서 세운 작은 기업이 대기업 통신회사에 합병 됨
         -다양한 경험을 위해 해외로 진출하여 현재 미국에서 프로그래머로 활동 중
Ⅱ. 스마트 기기를 활용 학습의 예
 1. 스카트기기를 활용하여 수업 듣기
   가. YouTube
      1) 학생들은 흥미 위주의 동영상 감상을 위해 많이 사용하지만 유튜브에는 국내와 국외에서 제작된 다양한 수업 영상이 올라와 있음
      2) 요리, 운동, 각종 DIY 등 다양한 강좌 영상이 무료로 제공 됨
      3) 유튜브에서 자주 검색되는 단어 중 하나는 “How to”
      4) 단, 제작자가 동영상을 게시하는 것에 제약이 적어 잘못된 정보를 가지고 있는 영상이 있을 수 있기 때문에 자료의 선택이 중요
   나. 칸 아카데미
      1) 2006년 살만 칸이 만든 비영리 교육 서비스이다. 초·중·고교 수준의 수학, 화학, 물리학부터 컴퓨터공학, 금융, 역사, 예술까지 4000여개의 동영상 강의를 제공
      2) 미국 내 2만여개 학급에서 교육 자료로 쓰이고 있다. 2012년 방문자는 4300만여 명이며 그중 약 65%가 미국 학생이다.
      3) 칸 아카데미 사이트(http://www.khanacademy.org)는 미국 교육과정의 수학과 컴퓨터 과학을 가르치고 있지만 한글을 지원하여 한국 학생도 학습이 가능
   다. 충남 e학습터(http://cls.edunet.net)
      1) 교육부와 한국교육학술정보원이 지원하고 시도교육청이 운영하는 수업지원 서비스
      2) 중학교 1학년부터 3학년까지의 국어, 수학, 과학, 영어 수업 영상 및 평가 문제 제공
      3) 로그인 없이 사용가능하지만 가입 후 로그인을 하면 자신의 학습 상황을 확인할 수 있는 정보를 제공
      4) 검증된 영상을 제공하기 때문에 선택을 할 필요는 없지만 유튜브에 비해 자료의 양이 아직은 많지 않음
♣ 참고문헌
    • 사이트: 위키백과(https://ko.wikipedia.org/wiki/)
         나무위키(https://namu.wiki)
         TCEA 블로그(https://blog.tcea.org)

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