수업 4: 개방형 과제에서의 학습

이번 수업에서는 CS 레벨 1 블록 코스를 마친 후 학생들이 완료해야 하는 개방형 과제에 대해 알아봅니다. 개방형 챌린지에 대한 이 탐구에서는 두 번째 과정의 마지막에 개방형 챌린지가 사용되는 이유와 학생들이 이러한 챌린지를 진행하면서 어떤 학습이 이루어지는지 살펴봅니다.

학습 성과

• 학생들이 개방형 과제를 통해 어떻게 학습하는지 설명하세요.
• 개방형 도전에서 생산적인 투쟁의 가치 설명하세요.

개방형 챌린지

CS 레벨 1 블록 과정을 마치면 학생들은 체계적이고 단계별 학습을 거쳐 Capstone - 산호초 청소의 개방형 과제로 전환합니다. 개방형 챌린지는 학생들이 습득한 개념을 탐구하고 역동적이고 탐구적인 방식으로 지식을 활용하도록 합니다. 학생들은 앞의 9개 단원을 이수함으로써 튼튼한 기초를 쌓았습니다. 그들은 시퀀싱, 로봇의 센서, 조건문, 알고리즘 등에 대해 배우고 있습니다. 학생들이 처음으로 개방형 과제에 접근하면서, 그들은 그것을 해결하는 데 필요한 도구와 이해력을 갖추게 됩니다. 이제 학생들은 모든 지식을 활용하고 추가 정보를 찾을 수 있는 능력을 갖추게 되어 이전 단원에서 제공한 자세한 지침을 넘어설 준비가 되었습니다.

개방형 챌린지는 말 그대로 '열려 있는' 챌린지입니다. 학생들에게는 실제 문제와 이에 접근하기 위한 프레임워크가 제시되지만, 그들이 선택하는 길은 그들 자신의 생각만큼 다양할 것입니다. 이처럼 다양한 접근 방식과 솔루션이 있는 곳에서 진정한 마법이 일어납니다. 이 단원에서의 학습과 발견은 활동 자체와 긴밀히 연관되어 있으며, 교실의 맥락과 문화에 영향을 받습니다.¹ VEXcode VR은 로봇공학과 컴퓨터 과학에 대한 대화와 학습을 촉진하기 위해 제작되었습니다. 학생들이 이러한 개방형 도전에 임하면서 미래 학습을 준비하고, 나아가 잠재적인 미래 직업을 준비하는 여정을 시작하게 됩니다.²

개방형 챌린지에서의 학습

학생들이 개방형 챌린지에서 따르는 3단계 과정은 학습을 촉진하도록 설계되었습니다. 이러한 과제는 학생들이 생산적인 투쟁을 수공간, 즉 인내심, 유연한 사고, 적극적인 학습과 같은 중요한 습관을 키울 수 있는 공간으로 나아가도록 돕기 위한 것입니다. 이러한 노력은 힘들 수 있으며, 때로는 학생들이 과정을 반복하면서 좌절감을 느낄 수도 있습니다. 개입해서 해결책을 제시하고 싶을 수도 있지만, 이러한 과제를 해결하는 데 있어 진정한 성공은 학생들이 스스로 좌절을 극복할 수 있도록 돕는 질문을 통해 이끌어주는 데 달려 있습니다. 해결책을 제공하는 것은 아니라 .

생산적인 투쟁을 촉진하다

교사와 학생 간의 관계를 포함한 교실 환경은 학생들이 생산적인 노력을 통해 성장하도록 지원하는 데 중요한 역할을 합니다.³ 이러한 어려움은 학생들이 기존 지식과 기술을 마주하고 확장하도록 격려하며, 의심과 좌절을 전달하는 능력을 향상시킵니다.^{학생들이 VEX코드 VR, 컴퓨터 과학, 로봇 공학, 심지어 자신의} 정서적 기술에 대해 배우는 동안 교사인 여러분의 역할은 그들 옆에 서는 것입니다. 관찰하고, 확인하고, 통찰력 있는 질문을 함으로써 학생들이 과정 전반에 걸쳐 지원받고 있다고 느낄 수 있도록 할 수 있습니다.⁵

발견을 통한 학습

학생들은 이러한 개방형 챌린지에서 제시된 것처럼 탐구와 질의를 장려하는 방식으로 자료와 개념에 적극적으로 참여하여 발견을 통해 학습합니다. 이러한 학습 접근 방식은 학생들이 단순히 정보를 받는 사람이 아니라 학습 과정에 적극적으로 참여함으로써 교육 여정에 대한 소유권을 가질 수 있도록 합니다. 학생들에게 탐구하고, 질문하고, 가설을 검증할 수 있는 자유가 주어지면, 그들은 해당 주제에 대해 더 깊이 이해하게 됩니다. 이러한 유형의 학습은 학생들이 창의적으로 생각하고 전통적인 교육에서는 접하지 못했을 개념 간의 연관성을 찾아내도록 장려함으로써 비판적 사고와 문제 해결 능력을 키워줍니다. 이러한 교차와 연결은 각 단계 내에서 발생하지만, 학생들이 한 단계에서 다른 단계로 전환을 시작할 때 가장 두드러집니다. 

Capstone에서 학생들의 활동을 조직하는 데 도움이 되는 3단계는 과제를 완료하기 위한 프레임워크를 제공할 뿐만 아니라 학생들이 자신의 사고에 대해 생각하도록 격려하는 프레임워크를 제공합니다. 단계에서 학생들은 문제 해결 과정의 특정 측면에 집중하게 되며, 다음 단계로 넘어가기 전에 승인을 받으라는 지시를 받습니다. 이것은 순전히 선형적인 과정이 아니라는 점에 유의하세요. 학생들은 도전 과정 전반에 걸쳐 새로운 질문을 발견하거나 계획을 개선하기 위해 여러 단계를 번갈아가며 진행하게 됩니다.

이러한 단계의 구조는 학생들이 자신이 무엇을 알고, 무엇을 모르는지, 그리고 과제의 목표를 달성하기 위해 무엇을 배워야 하는지에 대해 끊임없이 생각하도록 합니다.

1단계와 2단계 사이에서 학생들은 자신의 아이디어를 의사코드를 사용하여 구체적인 계획으로 어떻게 발전시킬지 결정해야 합니다. 아이디어에서 의사코드로 성공적으로 전환하려면 과제에 대한 철저하고 개념적인 지식과 계획을 실행하는 데 관련된 행동이 필요합니다. 이건  만큼 어려운 일이에요. 이러한 전환은 생산적인 투쟁과 질문과 조사의 기회를 만들어냅니다. 예를 들어, 학생들이 로봇을 앞으로 몰아 쓰레기를 주워 모으는 데 필요한 행동이 무엇인지 확신하지 못하는 경우, 학생들은 이전에 학습한 자료를 사용하여 해당 행동을 파악할 수 있습니다.

2단계와 3단계 사이에서 학생들은 의사코드 전환에 대한 개념적 이해를 바탕으로 해당 동작을 코드로 변환해야 합니다. 이러한 전환에는 학생들이 헤쳐나가야 할 여러 요소가 있습니다. 첫 번째 요소는 쓰레기를 모으기 위해 VR 로봇을 앞으로 몰고 가는 동작과 블록을 향해 나아가는 동작 사이에 의사코드에서 직접적인 상관 관계가 있다는 것입니다. 두 번째는 그러한 행동의 순서입니다. 학생들은 순서에 대한 기본적인 아이디어를 가지고 있어야 하지만, VEX코드 프로젝트를 테스트하고 반복하면서 아이디어가 바뀔 것입니다. 학생들은 VEX코드 프로젝트를 만드는 데 필요한 전술적 지식과 의사코드를 조건문과 같은 논리 요소로 전환하는 방법에 대한 개념적 요소를 모두 고심하고 있습니다. 학생들은 이 과정에서 필연적으로 어려움을 겪을 것입니다. 그들은 좌절스러운 순간을 극복하기 위해 자신이 속한 그룹, 자신이 활용할 수 있는 자원, 그리고 자신의 창의성에 의지해야 합니다.

이전에 언급했듯이 이러한 단계는 본질적으로 반복적이며 여러 번 반복됩니다. 학생들은 이러한 전환이나 단계 사이의 끊임없는 반복에 좌절감을 느낄 수 있다는 점을 기억하세요. 괜찮습니다! 생산적인 투쟁과 발견을 통한 학습은 불편할 수 있지만, 여러분은 학생들이 그 여정을 헤쳐나갈 수 있도록 지원해야 합니다. 생산적인 투쟁과 개방형 챌린지 유닛에 대해 더 자세히 이야기하고 싶으시다면 PD+ 커뮤니티 에서 질문을 공유하거나 1:1 세션예약하세요.

다음 수업에서는 이러한 개방형 과제를 촉진하는 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다.