투데이코리아=김충식 기자 | 권규홍 기자 | 유한일 기자 | 최한결 기자 | 편은지 수습기자 |

4차 산업혁명의 시대가 바로 문 앞에 다가왔다. 기존 산업 시스템을 완전히 바꿔버릴 태세로 우리 앞에 다가온 4차 산업혁명을 한 문장으로 표현한다면 어떻게 말할 수 있을까? 대부분의 사람들에게 4차 산업혁명을 ‘초연결(hyper-connectivity)을 기반으로 한 지능화 혁명’이라고 정의한다. 또 그렇게 하면 이해가 쉽다. 이것은 단순히 산업을 넘어선다. 이는 국가시스템, 사회, 삶 전반의 혁신적 변화를 일컫는 말이기도 하다.

4차 산업혁명 시대의 중심에는 과학기술이 있다. 특히 네트워크(loT, 5G), 빅데이터(Cloud, Big Data), 인공지능 소프트웨어(기계학습, 알고리즘) 등 디지털 기술이 각 분야의 기본 기술과 융합하여 급속한 사회, 경제적 변화를 일으키고 있다. 그럼 4차 산업 혁명이 바꿀 앞으로의 미래는 어떤 모습일까? 또 우리는 미래를 대비해 어떤 준비를 해야 할까? 4차 산업혁명이 바꿀 미래의 모습과 우리가 지금부터 준비해야 할 것은 무엇인가?

특히 4차 산업 혁명에 능동적으로 대응함과 동시에 산업과 사회의 변화를 이끌어가는 인재를 양성하기 위해 교육 분야에서 추진되고 있는 글로벌 차원의 주요 혁신 사례를 통해 앞으로 우리의 교육체계는 어떻게 변화해야 할까? 이번에는 4차산업혁명 시대에 맞는 교육은 어떤 시스템으로 변화할지에 대해 알아봤다. <편집자 주>

인공지능, 머신러닝, 가상현실, 사물인터넷, 증강현실, 3D 프린팅과 코딩, 생명과학과 테크놀로지의 융합 등 우리는 이미 4차 산업혁명의 중심에 서 있다. 4차 산업혁명은 산업 전반에 걸쳐 급속히 진행되고 있으며 예측하기 어려운 형태로 우리의 삶을 변화시키고 있다.

이 같은 변화는 교육 현장 곳곳에서도 일어나고 있다. 특히 전문가들은 앞으로의 교육은 IT 신기술이 접목돼 보다 혁신적이고 한편 소통과 협업, 비판적 사고와 창의성을 키워줄 수 있는 방식으로 변화되어야 한다고 강조하고 있다.

4차 산업혁명 시대 교육의 패러다임 변화는 곳곳에서 일어나고 있다. 전문가들은 현재의 교육 방식이 과연 미래를 준비하는 학생들에게 적합한지 되돌아봐야 한다고 되묻고 있다. 기존의 입시 중심의 교육 환경에서 탈피해 학생들이 이와 같은 변화를 실질적으로 준비하는데 필요한 핵심적인 미래 교육역량은 무엇이고, 또 그 실질적 대안은 무엇인지 고민해야 할 시점이다. 그리고 그 공감대는 이미 형성돼 있다.

OECD 교육 2030 프로젝트

교육계 전문가들은 개인과 사회의 웰빙이라는 교육의 궁극적인 목표로 나아가기 위해서 필요한 역량과 과정을 개념적으로 제시한 것이 바로 OECD 교육 2030 학습 프레임워크(The OECD Learning Framework 2030 : Work-in-progress)를 주목하고 있다.

이 프레임워크는 우리가 원하는 미래를 만들어나가기 위해, 개인이 함양해야 할 기본적 역량과 사회의 변화를 이끌 역량, 그리고 그러한 역랑이 길어질 수 있도록 하는 기재 등을 설명한다. 이 프로젝트에서는 역량을 지식(Knowledge), 능력(Skills), 태도와 가치(Attitudes and Values)로 구분하고, 각각의 영역에 하위영역으로 특성을 나누어 설명한다. 즉 지식은 개별 학문 지식(Disciplinary), 학문 간의 지식 (Interdisciplinary), 인식론적 지식(Epistemic ). 절차적 지식(Procedural)의 4가지 범주로 나누고, 능력은 인지·매타인지 능력 (Cognitive & Meta Cognitive), 사회정서적 능력(Social & Emotional),육체·실용적 능력으로 구분하고 있다. 마지막으로 태도와 가치의 경우, 개인적(Personal), 지역적(Local), 사회적(Societal), 국제적(Global) 수준과 성격에 따라 구분한다.

이어 OECD는 미래사회를 살아갈 개인이 갖추어야 할 주요 역량의 지향점인 변혁적 역량(Transformative Competencies)을 설명하고 있는데, 이는 새로운 가치 창조하기(Creating New Value), 긴장과 딜레마에 대처하기(Reconciling Tensions & Dilemmas), 책임감 갖기(Taking Responsibility) 등의 세 가지의 전략들을 포함하고 있다.

‘새로운 가치 창조하기’는 2030년대를 살아가기 위해 창의적으로 생각하고 새로운 직업과 상품·서비스, 생활방식, 사회적 모델 등을 개발하는 역량이 있어야 한다는 것을 뜻한다. '긴장과 딜레마에 대처하기’는 상호의존적인 동시에 갈등이 존재하는 세계에서 개인과 가족, 지역사회의 웰빙을 달성하려면 자신의 목적과 인식을 남들과 조화시키는 능력이 필요하다는 것을 의미한다. 마지막으로 ‘책임감 갖기’는 자신의 행동이 가져 올 결과를 예측하고 그 위험과 보상을 평가하는 한편 이에 대해 책임감을 갖고 수용하는 능력을 말한다.

전문가들은 "현행 대학 입시제도 내에서 단순히 객관식 위주의 시험을 대비하는 교육으로는 4차 산업혁명을 주도할 인재를 키울 수가 없다"고 입을 모은다. 유연하고 창의적인 사고 능력은 물론 생각하는 힘과 문제해결 능력을 기르는 교육을 통해 협업을 바탕으로 소통하는 능력을 갖춘 인재를 양성하는데, 교육적 역량을 집중해야 한다는 것이다.

4차 산업혁명 시대를 살아갈 우리 아이들은 얼마나 준비가 되어 있을까?

우리는 교육의 패러다임이 변화하는 방향과 현 주소를 살펴보고 현재의 교육 방식이 과연 미래를 준비하는 학생들에게 적합한지 되돌아봐야 한다. 기존 학교 시스템과 입시 환경이 주는 제약을 혁신하기 위해서 현재 유연하고 창의적인 사고 능력을 키워주는 교육, 사고력과 문제해결 능력을 기르는 교육, 협업·소통형 인재를 양성하는 교육, 코딩 등 디지털 리터러시 능력을 키워주는 교육, 자가 고용의 시대를 여는 창직(滄職)의 역량, 직업이라는 정의를 둘러싼 전면적인 변화에 대응하는 교육 등 글로벌 관점에서 다양한 미래 교육의 방향성들이 논의되고 있다. 그 중에서 ‘성장형 사고방식, 메이커 교육, 그리고 메타인지’라는 세가지 키워드가 떠오르고 있다.

스탠퍼드대학교 심리학과 Carol Dweck교수 연구팀은 실패에 대한 학생들의 태도를 연구하는 과정에서 고정된 사고방식과 성장 사고방식이라는 용어를 사용하여 학습과 지능에 관한 사람들의 기본 성향을 설명했다. 고정형 사고방식을 가진 학생들은 지능과 성격은 타고나는 것이며, 무언가를 성취할 때는 유전자와 재능이 중요하다고 생각하는 반면, 성장형 사고방식을 가진 학생들은 지능과 성격은 모두 변할 수 있으며 노력과 태도가 중요하다고 여기는 특징을 가지고 있었다. 학생들은 자신이 더 똑똑해질 수 있다는 가능성을 이해하면 노력을 통해 훨씬 더 강해질 수 있다고 생각한다. 그러므로 그들은 실제 더 많은 것을 성취할 수 있다. 만약 우리의 뇌가 더 성장할 수 있다고 믿는다면, 우리의 행동이 완전히 바뀔 수 있다는 사실이 명백해지는 것이다. 연구팀은 “우리는 사고방식을 바꿀 수 있습니까? 그리고 만약 그렇다면 어떻게?”라는 질문을 통해 우리가 실제로 사람의 사고방식을 고정에서 성장으로 바꿀 수 있음을 입증하기 시작했다.

이어 Carol Dweck 교수 연구팀은 교사의 역살이 학생들의 사고방식에 큰 영향을 미치고 있음을 밝혀내는 실험을 진행했다. 우선 학생 70명을 성장형 사고방식을 가진 학생과 고정형 사고방식을 가진 학생들의 두 팀으로 나누어 수학 퍼즐을 풀게 했다. 처음에는 문제를 풀기 전에 힌트도 주고, 답을 말할 때마다 피드백을 주었다. 여기에서는 양 팀 모두 성적이 비슷하게 나왔다.

다음의 테스트에서는 문제를 풀기 전에 힌트를 주지 않았고, 간혹 맞았는지 틀렸는지 말해주었다. 그런데 처음의 테스트와 달리 이번에는 성장형 사고방식을 가진 학생들의 성적이 고정형 사고방식을 가진 학생들보다 훨씬 높게 나왔다. 왜 그런 결과가 나왔을까? 그 이유는 ‘틀렸다’라는 피드백을 받고 난 후 두 그룹의 반응이 달랐기 때문이다.

성장형 사고방식을 가진 학생들은 ‘틀렸다’는 피드백을 받으면, 문제를 풀기 위해 고민하고 더 효율적인 전략을 고민했다. 이때 뇌파를 측정했더니 정보를 확보하고 기억을 저장하는 기능과 관련된 뇌파가 출렁거렸다. 반면 고정형 사고방식을 가긴 학생들은 ‘틀렸다’는 말을 잘 받아들이지 못했고, 그 후 제 기량을 발휘하지 못하고 자아의 위협을 느끼는 뇌파가 요동쳤다.

테스트를 마친 다음, 연구팀은 학생들에게 주어진 문제를 푸는 것이 왜 어려웠는지 물었다. 고정형 사고방식을 가진 학생들의 약 50%는 “내가 똑똑하지 못해서”라고 대답했지만, 성장형 사고방식을 가진 학생들은 “문제가 연습할 때보다 어려워서”, “더 열심히 풀지 않아서”등의 답변을 했다. 결국 고정형 사고방식을 가진 학생과 성장형 사고방식을 가진 학생은 자신을 바라보는 사고방식에서 큰 차이가 있었던 것이다.

무언가를 성취할 때 재능과 노력 중 하나만으로 부족하다. 재능, 노력, 운, 환경 등 많은 것이 영향을 미친다. 그런데 어떤 어려움에 부딪혔을 때 우리가 ‘재능’중심의 고정형 사고방식을 가졌는지 아니면 ‘노력’ 중심의 성장형 사고방식을 가졌는지에 따라 결과의 차이가 생기곤 한다.

자동차 산업의 대중화를 이끈 헨리 포드(Henry Ford)는 “할 수 있다고 생각하든 할 수 없다고 생각하든 믿는 대로 될 것이다.”라는 말을 남겼다. 교육에 있어서 아이들에게 더 잘할 수 있다는 믿음을 심어주는 것이 바로 교사와 부모의 역할인 것이다.

4차 산업혁명 시대를 준비하는 교육에서 중점을 두어야 할 것은 기계들이 가장 어려워하는 분야에 대한 재능을 키우는 것이다. 이를 위해 성장형 사고방식을 바탕으로 아이 스스로 21세기 4C 핵심역량을 키워나갈 다양한 기회와 경험을 제공하는 것이 필요하다. 4C란 문제의 규명과 상황의 분석과 평가, 문제 해결을 공식화하기 위한 아이디어와 정보를 제공할 수 있는 비판적 사고(Citical Thinking), 지식의 적용과 융합을 통해 문제를 인식하거나 해결하는 과정 등에 있어 혁신적인 새로운 방법들을 상상하고 고안할 수 있는 창의성(Creativity), 다른 사람들에게 지식을 전달하거나 함께 문제를 해결하는 과정에서 매우 주요한 역할을 하는 의사소통(communication)과 협력(Collaboration)을 포함한다.

-Critical thinking(비판적 사고)
비판적 사고는 아이들 스스로 어떤 주장에서 진실을 찾아낼 수 있도록 해준다. 비판적 사고에는 문제를 인식하고 해결 방안을 도출해내는 것은 물론 기존의 것에 대한 끊임없는 의심의 과정을 포함한다. 세상을 향해 끊임없이 “왜?”라는 질문을 던지는 과정에서 아이들은 독립적이며 목적성 있는 생각을 바탕으로 성장할 수 있다.

-Creativity(창의성)
창의성이란 틀에 박힌 사고에서 벗어나 기존에 연관성이 없어 보이는 것들을 서로 연결하는 능력이다. 그것은 다른 사람이 보지 못한 다양한 관점에서 문제를 바라보는 것으로 시작된다. 창의성은 학생들이 큰 그림을 그리는 것에서부터 꼼꼼하게 세부 조직을 계획함에 이르기까지 자신의 내념의 장점을 잘 활용할 수 있게 해 준다.

-Collaboration(협력)
협력은 서로 다른 생각을 가진 학생들이 공동의 목표를 달성하기 위해 머리를 맞대는 과정이다. 이는 학생들이 평생 다른 사람들과 함께 일하게 될 것이기 때문에 매우 중요하다. 협력은 아이들이 문제를 해결하고 해결책을 제시하며 최선의 행동 방침을 결정하는 방법을 이해하며 다른 사람들이 항상 그들이 생각하는 것과 같은 생각을 가지고 있지 않다는 것을 알아가는 과정에서 길러진다.

-Communication(의사소통)
의사소통은 학생들이 자기 생각을 가장 잘 전달하는 방법을 배우게 한다. 의사소통에는 당신의 메시지를 상대방이 알아듣도록 전달하는 말하기 기술, 당신이 쓴 글을 다른 사람들이 이해할 수 있도록 정확하게 쓰는 능력, 그리고 다른 사람의 말을 귀담아듣는 경청의 기술이 필요하다.

교육 심리학 분야의 전문가들은 성장형 사고방식이 학업 능력뿐만 아니라 예술, 운동 능력 그리고 인간관계 등 모든 분야에서 중요한 의미를 지닌다고 말한다. 이는 ‘노력하면 뭐든 할 수 있다’라는 말과는 맥락이 다르다. 아이 스스로 보다 나은 삶을 위해 자신이 원하는 분야에서 필요한 역량을 키우기 위해서, 쉽게 포기하기보다 끈기(tenacity)를 가지고 주어진 것들을 끝까지 해보는 과정에서 4차 산업혁명 시대가 원하는 인재로 성장해 갈 것이라고 한다.

메이커 교육은 학생스스로 원하는 것을 만들고 공유하며 학습하는 교육이다. 메이커 학습의 특징은 학생이 주체적으로 아이디어를 구체화해 디자인하고 제작 등을 통해 자신만의 결과물을 만드는 것이다. 학생은 결과물을 만드는 과정에서 창의적 문제해결능력, 협업, 문제에 대한 도전, 호기심 등을 학습하게 된다. 이때 학생 스스로 학습할 수 있도록 질문이나 방향 안내정도의 학습 촉진자로서 교사의 역할은 최소화한다.

아이들은 만들기를 하며 생각지 못했던 꽤 많은 문제에 직면하고, 이를 효과적으로 해결하기 위해 노력한다. 이 과정이 중요한 이유는 스스로 질문하고 고민한 뒤 자신만의 해결 방법을 찾아내는 과정에서 아이들이 많은 것을 배우기 때문이다. 문제에 대해 깊이 생각하는 힘을 기르고 ‘할 수 있다’는 긍정적 자아가 형성되며 창의력을 발휘하는 것은 물론, 친구들과 문제를 공유하거나 도움을 주고받으며 소통과 공유, 협동을 배우기도 한다.

메이커 교육의 바탕에는 ‘디자인 씽킹(Design Thinking)'이라는 창의적인 문제 해결법이 있다. '디자인 씽킹’이란 모호한 사용자의 요구사항을 공감적 태도를 가지고 해결해가는 사고 방법이다. 사용자가 무엇을 원하는지, 그들의 생활에 무엇이 필요한지, 또 그들이 어떤 점을 좋아하고 싫어하는지 등을 물어보고 이해한 내용을 원동력으로 하는 혁신의 과정인 것이다. 이를 통해 아이들은 문제의 본질을 꿰뚫는 능력, 예술을 기술로 연결해 통찰을 만들어내는 능력 그리고, 복잡한 문제를 조화롭게 풀어내는 능력 등을 배울 수 있다.

'디자인 씽킹'을 실제 교육 현장에 접목한 대표적인 사례로 스탠퍼드대학교의 디스쿨(d.school)이 있다. 디스쿨은 가구 디자인, 패션 디자인 같은 전통적 의미의 디자인 대신, 세상을 1:1 혁신적인 생각을 디자인하는 법을 가르친다. 디스쿨의 수업은 ‘혁신이 사회과학을 바탕으로 한 인간적 가지와 비즈니스, 기술의 교집합에서 나온다’는 디자인 씽킹의 기본 원리로부터 시작한다. 즉 혁신은 인간이 가치를 느낄 수 있어야 하며, 이를 가시적으로 만들기 위해 기술이 필요하고, 지속 가능한 혁신을 위해 비즈니스 모델을 갖춰야 한다는 의미를 담고 있다.

그 누구도‘미래 교육의 정답은 이것’이라고 단정 지을 수는 없다. 다만 한 가지 분명한 것은 지식과 정보를 암기하는 기존의 학습 방법만으로는 4차 산업혁명의 소용돌이 속에서 살아남기 어렵다는 것이다. 그 때문에 급속도로 변화하는 사회에 학생들이 빠르게 적응하도록 대비하는 역량을 기르는 것이 훨씬 현명한 교육 방법일 것이다.

그리고 바로 이런 점들이 메이커 교육을 미래 교육이라 평가하는 이유다. 메이커 교육은 새로운 것을 창조하는 과정의 교육이며, 작품을 만들어내는 것보다 만드는 과정을 즐길 수 있는 교육이기 때문이다.

프로젝트 중심학습 Project Based Learning

‘생각하는 인간’은 동물과 본질적으로 구별되는 ‘또 다른 생각'을 가지고 있다. 인지과정을 바라보는 또 다른 눈이 바로 이것이다. 이렇게 자신의 인지 과정에 대하여 한 차원 높은 시각에서 관찰, 발견, 통제하는 작용으로 이것을 ‘메타인지’라 부른다.

그럼 자신이 아는 것과 모르는 것을 자각하는 ‘메타인지’란 구체적으로 무엇이며, 인지와는 무엇이 다를까? 간단히 비교하면, 인지가 지식을 단순하게 이해하는 것이지만 메타인지란 자신의 지식상태를 파악하고 그 지식을 적절하게 활용하는 것이다. 문제해결 과정에서 인지가 어떤 과제 혹은 문제를 이해하고 해결하여 어떤 해답을 얻기 위한 지적 활동이라면, 메타인지는 해결을 위해 필요한 것이 무엇인가에 대한 선택과 계획 그리고 얻어진 해답에 대한 확신을 얻기 위해 관찰하고 통제하는 사고 활동을 말한다. 이렇게 보면 ‘메타인지’란 인지의 능동적인 지적 활동을 통해 지식의 효율을 높여 문제해결의 열쇠로 만들어내는 뇌의 창의적 기능을 특별히 강조한 것이라고 할 수 있다.

메타인지능력을 키우기 위해 주로 사용하는 학습법으로 소크라테스의 ‘대화법’이 있다. 고대 그리스의 철학자 플라톤은 자신의 스승인 소크라테스가 무지를 깨우치려 했던 문답의 내용과 형식을 빌려 자신의 사상을 후대에 함께 전했다.

그럼 소크라테스 대화법의 주요 구성요소인 반어법과 산파술은 어떤 의미를 담고 있을까? 소크라테스는 반어법(反語法)을 사용하여 자신이 모른다는 것조차 모르는 대상에게 질문을 계속함으로써, 그들 스스로 무지(無知)를 자각하도록 했다. 또한 이렇게 상대가 진리를 찾을 수 있도록 돕는 활동을 아이를 낳을 때 도움을 주는 산파에 비유하여 산파술(産婆術)이라고 불렀다. 소크라테스는 대화할 때, 상대가 잘못 알고 있다는 것을 깨닫고 반성하게 하여 스스로 답을 찾을 수 있는 힘을 길러주었다. 즉, 이 대화의 목적은 모든 사람에게 올바른 사고를 하는 방법을 가르쳐 주는 것이다.

메타인지 학습법으로 공부하면 같은 시간을 공부해도 효과는 5배 이상 나타난다고 한다. 즉, 배운 것을 스스로 몇 분 동안 되새기고 질문함으로써 자신의 한계를 인식하는 것은 물론 이를 뛰어넘는 방법을 찾을 수 있다. 먼저 질문을 받고 대답을 하는 과정에서 자신 생각에 대한 생각을 반복하면서 관련 개념을 언어적으로 표현하기 위해 더 많은 사고 노력을 하게 된다. 그리고 이를 통해 자신이 모르거나 착각한 부분을 발견하여 스스로 부족한 점을 찾아 공부할 수 있다.

메타인지 능력은 창의적 문제 해결에서도 큰 효과를 발휘한다. 메타인지 능력을 이용하여 문제의 주어진 ‘조건, 목표, 방해요인’을 명확하게 분석하고 문제의 특성을 조건으로 이해하여 전략적으로 부호화하거나 시각적인 모델로 나타낼 수 있다. 또한 목표를 달성하기 위해 적절한 계획과 전략을 선택하게 되며, 풀이를 방해하는 요소를 제거함으로써 성공적인 해결에 이를 수 있다. 이처럼 메타인지는 문제의 요구에 따라 적절한 전락을 선택하거나 특정전략을 광범위한 상황에 수정해 적응시킬 수 있도록 해준다.

성공적인 학습을 위해서는 우선 자기 자신이 특정분야에 대해 얼마나 잘 아는지 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 메타인지 학습법을 통해 자신에게 필요한 학습은 무엇이며, 어떤 방법이 가장 효과적일지 판단하여 자신만의 학습 방법을 찾아내는 것이 관건이다. 따라서 메타인지 학습법은 ‘생각하는 공부’에서는 가장 효과적인 교육 방법 중 하나로 꼽히고 있다. <계속>