융합(STEM) 교실은 무엇이고, 또 어떻게 구축하면 좋을까요? 미래교실, 지능형 과학실, 창의융합교실의 키워드인 융합교실(STEM)은 무엇을 말할까요? 여기에서 STEM 교실이 무엇인지, STEM 교실에 효과적인 기기들, 그리고 STEM 교실에서 학습할 때의 이점 등을 알아보세요.
Table of contents
STEM이란?
STEM은 과학(Science), 기술정보 (Technology), 공학(Engineering), 수학(Mathematics)의 약자입니다. STEM 교육은 학생들의 해당 교과 과목들을을 융합하여 학습함으로써 다가올 미래를 준비하고 실생활에 응용하는 데 중점을 둡니다. 현재 전 세계 수천개의 학교가 STEM교육을 위해 특별히 설계된 교실에 중점적으로 투자하며, STEM 교육은 글로벌 교육의 중심이 되어가고 있습니다.
융합(STEM) 교실이란?
"STEM 교실은 학년별로 혹은 학년에 관계없이 함께 실용적인STEM 관련 실습에 적극적으로 참여할 수 있는 학습 환경입니다." @cath_avantis – 교육 전문가 , Avantis Education
STEM 교실은 능동적인 학습과 문제 해결을 장려하는 탄력적인 교육 공간입니다. 이러한 STEM 교실에서 학생들은 다양한 기기와 최신 기술을 활용하여, 프로젝트 기반의 협동학습을 진행합니다. 프로젝트를 진행하면서 과학, 정보 및 수학과 관련된 기술이나 지식을 학습하고 적용하면서 새로운 솔루션을 함께 찾아나가게 됩니다. 학생 중심의 수업, 그리고 프로젝트 기반 학습(PBL)을 가능하게 하는 테크놀로지 중심의 수업 환경이 바로STEM 교실입니다.
융합(STEM) 교실 설계 - 어떤 디바이스나 테크놀로지를 선택해야 하나요?
"STEM 교실에 넣을 디바이스를 선택할 때는 학생들의 수학적 능력과 문제 해결 능력을 개발하는 데 초점을 맞추는 것이 중요합니다. 간단한 우드블록부터 3D 프린터 및 VR헤드셋까지 다양한 기술을 협동 학습 시에 어떻게 활용할지를 고려해 보세요." - @cath_avantis - 교육 전문가, Avantis Education
STEM 교실의 효과를 극대화하려면, 프로젝트 기반 학습에서 소프트웨어와 하드웨어가 어떻게 활용될 수 있는지 고려하는 것이 중요합니다. 인터랙티브 화이트보드(전자칠판), PC, 노트북, 태블릿, VR 기기 등의 디바이스가 있으면 유용합니다. 이러한 기기들은 온라인에서 제공되는 다양한 리소스와 어플리케이션을 활용해 3D 모델 제작, 코딩 개발, 로봇 제어 등을 배워볼 수 있습니다.
일상적인 재료 활용
일상적이고 기본적인 재료인 블록, 골판지, 풀, 종이, 가위, 플레이도 찰흙, 레고 등을 활용해 학생들이 구조물을 만들고 조립하는 것도 STEM이 될 수 있습니다. 간단하지만 이러한 재료를 활용하는 것도 학생들의 비판적 사고와 기술 지식을 키우는 데 도움이 됩니다.
3D 모델 제작 소프트웨어 및 3D 프린터 활용
디자인 소프트웨어를 활용하면, 정보 기술 교육을 한 단계 더 발전시키고 디자인 능력을 개발할 수 있습니다. 그림판3D, 블렌더, 팅커캐드와 같은 소프트웨어들을 활용하면, 창의력을 발휘해 3D모델이나 오브젝트를 만들 수 있습니다. 그런 다음 3D프린터나 VR 헤드셋을 활용해 모델들을 실제 프로토타입을 제작해볼 수 있습니다. (아래 설명 참고)
코딩 및 로보틱스
고학년 학생이나 좀 더 높은 난이도의 프로젝트에 참여하고 싶은 학생들은 코딩과 로보틱스를 통해 문제 해결 능력을 키울 수 있습니다. 쉐이프로보틱스 Shape Robotics와 같은 솔루션을 사용하면 단순한 클릭만으로도 자신만의 로봇을 쉽게 만들 수 있고, 이후 코드를 사용하여 로봇을 움직일 수 있습니다.
코스페이시스CoSpaces 는 학생들이 창의적으로 가상공간을 만들 수 있는 소프트웨어입니다. 반 친구들과 협동학습을 통해 직접 가상공간을 만들어가면서, 창의력과 비판적 사고를 연습할 수 있습니다.
가상현실과 증강현실(VR & AR)
가상현실과 증강현실은 STEM 교실의 핵심입니다. 가상현실과 증강현실은 STEM 교실의 다양한 테크놀로지와 연동하여, 학생들의 정보 기반의 학습 경험을 업그레이드시킬 수 있습니다.
교사는 교육용VR 기기인 ClassVR과 같은 올인원 솔루션을 사용하여 STEM 교육을 한 단계 더 발전시킬 수 있습니다. VR 기기를 사용하면서 교과에 대한 추가 설명을 제공하면 학생들의 이해력을 돕고 상상력을 키울 수 있으며, 궁극적으로는 교육 및 학습 경험의 질을 높일 수 있습니다.
가상으로 전 세계를 여행하고, 3D 프린팅 전에 증강현실을 통해 3D 모델을 확인해 보세요. CoSpaces에서 만든 가상공간을 VR헤드셋으로 탐험하고, 다양한 STEM 자료들을 감상하는 등, ClassVR은 수업에서 다양하게 활용될 수 있습니다.
STEM 교실 학습의 이점
"STEM 교실에서 학생들은 조원들과 협력하고, 문제를 해결하고,배운 지식을 창의적으로 적용하는 방법을 배울 수 있습니다." - @cath_avantis - 교육 전문가, Avantis Education
STEM 교실은 다음과 같은 방식으로 학습을 도와줍니다.
- 학생들의 창의적 사고 발달
- 팀워크와 협업 촉진
- 프로젝트 솔루션을 위한 정보 기술 능력 계발
- 정보 기술 사용 능력 신장으로 인한 새로운 기회
- 비판적 사고력 향상
이러한 이점 이외에도 STEM 교실은 그 자체로 매우 재미있는 공간이 될 수 있습니다. 학생들은 최신 에듀테크 기술을 통해 수업에 적극적으로 참여하고 과학, 정보, 기술, 수학 과목에 더욱 몰입하게 됩니다.
STEM 교실 및 프로젝트 예시
전 세계 여러 나라의 교육부들은 적극적으로STEM 교실을 도입하는 프로젝트들을 진행하고 있습니다. 이 프로젝트들은 학생들이 STEM 경험과 관련 지식을 쌓고, 해당 분야의 미래 직업까지 고려하도록 설계되었습니다.
한 예로, 미국에서는 버라이즌 혁신 학습 학교 프로그램이 시행되고 있습니다. 이 프로그램은 저소득층 학교의 디지털 격차를 해소하는 것을 돕습니다. 버라이즌 회사는 전국 학교에 100개 이상의 혁신적인 STEM 교실에 무료 인터넷 및 혁신적인 STEM 학습 플랫폼을 제공함으로써 1백만 명 이상의 학생들이 혁신 학습 실험실에서 STEM 기술을 배우도록 지원하고 있습니다.
또 다른 좋은 예는 루마니아에서 도입된 INACO 프로젝트로, 이미 20개의 교실이 시작되었으며 2025년 말까지 1,100개의 실험실이 구축될 예정입니다. 이와 유사하게 폴란드에서는 Laboratoria Przyszłości 프로그램을 통해 전국 초등학교에 STEM 기기를 사용할 수 있도록 지원하고 있습니다.
지금까지 융합STEM교실에 대해 알아보았습니다. 이제 융합STEM 교실을 우리 학교에 구축할 준비가 되셨나요?
