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08. 기술 적용으로 변화할 개별화된 미래 교육 [2/2]
조기성 2017-02-02 11:20:59
조회: 461 공감: 0
http://www.edupang.com/community/64783

4. IoT는 무엇인가?

 

사물 인터넷(Internet of Things, 약어로 IoT)

각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다. 여기서 사물이란 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 컴퓨터 등 다양한 임베디드 시스템이 된다. 사물 인터넷에 연결되는 사물들은 자신을 구별할 수 있는 유일한 아이피를 가지고 인터넷으로 연결되어야 하며, 외부 환경으로부터의 데이터 취득을 위해 센서를 내장할 수 있다. 모든 사물이 해킹의 대상이 될 수 있어 사물 인터넷의 발달과 보안의 발달은 함께 갈 수밖에 없는 구조이다.[출처:위키백과]

 

 

IoT(Internet of Things)는 말 그대로 사물 인터넷이다. 사물인터넷과 교육은 어떤 관계가 있을까? 스마트교육을 시작하였을 초기에는 많은 사람들에게 학생들에게 유해한 환경과 집중하지 못하는 환경이라면서 비난을 받았다.

약 2년간 각종 토론회에 참여해서 미래교육을 위한 준비임을 이야기하고 반대하는 사람들에게 근거를 제시한 경험이 있다.

하지만 최근에는 학생 1디바이스를 활용하는 스마트교육에 대해 비난하는 목소리를 찾기 쉽지 않으며 시대의 흐름에 따라 자연스러운 교육의 변화로 인식하고 있다.

 

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[그림5] 사물인터넷 [그림출처http://www.luxcapital.com/]

 

 

 

스마트교육이 단순 기기활용 교육이 아닌 학생들의 21세기 학습자 역량(21st Century Skills)을 키워주는 교육으로 인지되고 있음을 찾을 수 있다.

왜 이런 변화가 생겼을까? 많은 사람들이 디바이스 활용을 자연스럽게 인식하게 되었으며 다양한 교육성과나 사례의 보급을 통해 자연스럽게 받아들이며 교사들이 스스로 사회 기술의 발달을 교육에 녹여가고 있다고 볼 수 있다.

스마트교육을 시작하던 당시에는 이상하게 보였던 1디바이스 활용 스마트수업이 지금 자연스럽게 받아지고 있다면 앞으로는 어떤 변화가 있을까?

IoT가 발달하면서 정보의 교류가 편해지고 비콘(Beacon)을 활용하여 개인별 맞춤 정보가 주어지기 시작하고 있기에 교육의 변화가 가능한 것이다.

현재는 스마트폰에 있는 블루투스 기술로 개인을 인식한다고 하면 앞으로는 웨이러블 기기를 활용한 개인 인식 및 정보의 교류가 가능해질 것이다.

 

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[그림6]웨어러블 디바이스 및 밴드 [이미지출처 platum.kr , http://logfile.tistory.com/1328#.VWUUiVXtlBc]

 

 

 

5. IoT활용 교육 시스템

 

가. 신체 바이오리듬 및 움직임 체크 시스템

학생이 학교에 등교를 하면 학생 신체의 리듬(맥박, 혈압, 체온)등을 중앙 서버로 전송하여 학생의 컨디션을 분석한다.

학생이 교실에 도착하면 클라우드 디바이스 일체형 책상에 개인이 입력하는 스스로 인식하는 신체 컨디션과 조합하여 개인별 맞춤형 교육과정이 제시된다.

 

나. 개인 웨이러블 디바이스를 통한 동기화 시스템..

위에서 제시한 클라우드 디바이스는 책상에 디스플레이가 설치되어 있으며 업데이트와 프로그램 설치가 필요 없는 단말기형 책상 이다.

학생의 컨디션에 의해 제시된 개별화 맞춤화 교육과정을 학생 프로그램을 학습할 수 있다. 꼭 정해진 자리가 아니라도 개인 웨이러블 기기와 접촉만 하면 개인화된 화면이 나오는 책상이다.

필수 교육과정은 정해진 교실에서 학습하고 개별화 맞춤과 교육과정은 학생이 개별 책상에서 동영상과 개인별 자료가 제시되어 자기 주도형 학습을 할 수 있다.

교사는 학생에게 맞춤형 자료를 설계하고 제시하여주는 역할을 한다. 학생이 어려움을 느낄때는 개별 질문이 가능한 교사와 화상 대화를 통해 수업을 할 수 있다.

 

다. 학습 내용은 어디서나 확인할 수 있다.

웨이러블 기기를 개인 스마트디바이스와 동기화를 시키면 장소에 상관없이 맞춤 과정을 학습할 수 있다.

물론 학습한 내용은 중앙서버로 전송하여 분석되어지도 학습한 과정과 산출물은 빅데이터로 처리가 되어 포트폴리오로 쌓이게 된다.

학생들은 개인 웨이러블 기기만 있으면 어느 장소에나 공공 디바이스를 통해서도 학습할 수 있다.

즉 웨이러블 기기는 개인 맞춤형 pc가 되고… 개인의 자료가 누적되고 동기화 될 수 있다.

 

라. 자료의 전송이 용이한 시스템.

웨이러블 기기를 교사의 디바이스에 nfc테그만 하면 자료는 교사와 서버에게 전송이 된다. 중간 수정 과정도 볼 수 있기에 학생들의 역량을 확인할 수 있다.

모둠 과제를 할때도 대형 디바이스에 여러명의 웨이러블을 터치하면서 과제를 나누고 합칠 수 있다.

 

마. 기타 활용 방안

개인 사물함에는 어떤 물건이 되어 있는지에 대한 정보.

체육시간의 움직임 정보

균형있는 영양 공급 및 성장에 대한 정보

 

 

6. 미래의 학교 모습을 그려보자.

 

만약 ‘미래의 학교는 어떤 모습일까?’라는 질문을 받는다면 어떻게 답변해야 할까?

공상과학영화를 보면 학교에 가지 않고 집에서 원격으로 공부하는 모습들을 볼 수 있고 학교는 사라질 것이라는 이야기도 들리고 있다.

과연 학교는 사라질까? 누군가 묻는다면 대답은 No이다. 학교는 절대로 없어질 수 없다.

그 이유가 뭐냐고 묻는다면? 답은 ‘학교가 없어지면 엄마들이 싫어한다.’ 이다. 결국 학교의 보육기능은 절대로 사라질 수 없기 때문이다. 부모가 가장 안심하고 자녀를 맡길 수 있는 곳이 학교이기 때문이다.

그렇다면 학교의 모습은 어떻게 변화할 것인지 생각해보자.

앞에서 언급한 개별화 맞춤화 교육과 구글을 예로한 자동 기록, 그리고 웨어러블을 활용한 맞춤 정보를 종합하여 본다면?

사물인터넷은 사물에 인터넷이 가능하다는 뜻인데 지금처럼 개인 디바이스가 필요할까? 앞으로 몇 년 후에는 개인 디바이스보다는 웨어러블 기기에 정보가 담기고 사물 센서에 태깅(터치)하면 개인 맞춤화가 될 수 있을 것이다.

예를 들어 지금 형태의 책상이 아닌 클라우드 컴퓨팅 기반의 터치가 되는 책상이라고 생각해보면 책상은 업그레이드가 필요 없기에 학교의 디바이스를 교체할 필요가 없어질 것이다.

 

 

《클라우드 컴퓨팅》(영어: cloud computing)은 인터넷 기반(cloud)의 컴퓨팅(computing) 기술을 의미한다. 인터넷 상의 유틸리티 데이터 서버에 프로그램을 두고 그때그때 컴퓨터나 휴대폰 등에 불러와서 사용하는 웹에 기반을 둔 소프트웨어 서비스이다. [출처:위키백과]

 

 

학생이 학교에 등교하는 순간 학생의 건강상태와 컨디션이 비콘과 연계되어 교사에게 전송이 되고 교사는 학생의 컨디션에 따라 학습 분량이나 내용을 체크해준다. 학생의 바이오리듬과 신체 상태에 따라 신체활동과 두뇌활동의 비율이 정해질 수 있다.

 

 

비콘 [Beacon] 반경 50~70m 범위 안에 있는 사용자의 위치를 찾아 메시지 전송, 모바일 결제 등을 가능하게 해주는 스마트폰 근거리통신 기술이다. NFC(근접무선통신)보다 가용거리가 길어 온라인과 오프라인을 연결하는 O2O 서비스에 적합하다.

[출처: 네이버 지식백과] (시사상식사전, 박문각)

 

 

학생이 원하는 자리에 웨어러블 밴드를 태깅하면 빅데이터를 기본으로 한 그날의 학습스케줄과 학습 내용을 알 수 있게 된다. 교실을 이동하여 다른 자리에 앉게 되더라도 개인화된 환경을 제공받게 된다.

학급에 다양한 학생이 있어도 개별화 맞춤화 학습을 하게 되는 것이다.

 

학생들에게 기본이 되는 기초교과는 함께 학습을 하게 되고 개인의 적성과 흥미 컨디션에 따른 개별 교육과정이 제시되는 것이다.

교사의 역할은 어떻게 변화가 될까?

현재의 교사가 가르치는 사람이었다면 앞으로의 교사의 역할은 의사가 환자에게 맞춤 처방을 해주듯이 학생에 맞는 학습 전략을 안내해주고 코치하는, 학습을 도와주는 역할로 변화될 것으로 생각된다. 지식을 가르치는 교사가 아닌 지식을 스스로 습득할 수 있는 환경으로 안내하는 안내자로의 교사의 역할로 변화되리라 예측한다.

 

[그림7]클라우드컴퓨팅   [이미지출처:LG이노텍블로그]
[그림7]클라우드컴퓨팅 [이미지출처:LG이노텍블로그]

 

7. 평가 시스템의 변화

 

 

지금까지의 평가는 지필평가와 수행평가 등으로 학생들이 평가되었다면 미래의 평가는 학생들이 학습한 코스와 결과물이 자동으로 저장되고 데이터가 되는 교육 빅데이터(big data)를 활용한 평가가 될 수 있다.

 

 

빅 데이터(영어: big data)란 기존 데이터베이스 관리도구로 데이터를 수집, 저장, 관리, 분석할 수 있는 역량을 넘어서는 대량의 정형 또는 비정형 데이터 집합[2] 및 이러한 데이터로부터 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술[3]을 의미한다.

[출처:위키백과]

 

 

학생들의 모든 활동이 웨어러블과 비콘, 클라우딩 컴퓨터를 활용한 IoT를 통해 기록이 된다면 따로 시험을 보지 않아도, 수행평가를 하지 않아도 자연스럽게 누적 기록이 되기 때문에 학생의 학습 포트폴리오가 완성될 수 있다.

지속적으로 누적된 데이터는 사교육으로 대체할 수 없기 때문에 자연스럽게 공교육이 정상화될 수 있으며 학교는 학생의 학습 활동 중심으로 바뀌게 되어 입시 때문에 파행 운영되던 중등교육도 바뀔 수 있다.

빅데이터 기반 평가는 대학의 학생 선발에도 활용될 수 있다. 학생의 적성과 흥미가 누적 기록되기에 전공을 선택할 때도 도움이 될 수 있다.

 

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[그림8] big data [이미지출처:http://www.marketcast.co.kr/]

 

 

 

8. 미래교육 그리고 IoT, 개별화 맞춤화, big data

 

 

래교육이 IoT, 개별화 맞춤화, big data의 사회적 기술적 변화를 통해 달라진다면 학생들이 소질과 적성에 맞는 학습을 할 수 있을 것이며 진정 학생 중심 교육으로 변화되리라고 생각된다. 이런 내용들은 필자 개인의 생각이고 예상이며 희망이지만 학생들이 다니고 싶어 하고 부모가 보내고 싶어 하고 교사들이 근무하고 싶어 하는 모두가 행복한 학교가 되기 위해 발달하는 적정 기술을 활용할 수 있음을 제시해 본 것이다.

내용의 중심은 IoT, 개별화 맞춤화, big data이었지만 진정 중요한 핵심은 학생이 행복한 학교를 만드는 것이다.

학생이 행복한 미래교육을 위해 교사들 모두가 현실에 만족하지 않고 연구하고 노력한다면 교육이 변화할 것이고 사회도 변화 할 것이다.

세상의 변화는 교육에서 시작한다!!

 

 

9. 교육에 자주 사용되는 웹&앱



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