특집 - 정보통신기술활용교육

정보통신기술을 활용한 수학 교육의 새로운 가능성

권 영 민
(교육인적자원부 교육연구사)

Ⅰ. 왜 수학과에서 정보통신기술 활용 교육인가?

수학교육의 목표는 수학의 기본적인 지식과 기능을 습득하고, 수학적으로 사고하는 능력을 길러, 실생활의 여러 가지 문제를 합리적으로 해결할 수 있는 능력과 태도를 기르는데 있다. 그러나 그동안 우리 수학교육은 문제해결 중심의 일방적 지식 전달 교육방법과 교실이라는 제한된 교육환경 중심으로 학습이 전개되어 수학교육의 목표와는 거리가 있는 교육을 수행하였다고 보는 것이 옳을 것이다.

수학교육에 있어 최근의 동향 중 하나는 정보통신기술을 활용한 학습 방법에 대한 연구가 진행되고 있으며, 수학과 교육과정과 관련된 많은 보고서들은 계산기, 컴퓨터 등을 포함한 다양한 정보통신 기기의 활용을 초등학교 저학년부터 도입·활용되어야 한다고 지적하고 있다. 이것은 수학 교육에 있어서도 정보통신기술을 활용하여 지식 정보화 사회에 맞춘 새로운 개념의 혁신적인 수업방법으로, 수업의 내용과 가르치는 방법을 바꾸자는 것이다. 즉, 정보통신기술의 활용을 통하여 자기주도적 학습 환경의 제공과 창의력과 문제 해결력 신장, 그리고 다양한 교수·학습활동을 촉진시키자는 의도일 것이다.

이러한 관점에서 수학 교육에 있어 정보통신기술의 잠재력은 상당히 큰 것으로 보인다. 그동안 수학과 교수-학습의 특징이었던 주입식, 전달식 수업이 참여와 구성의 학습으로, 수동적 학습자가 자율적 학습자로, 지겨운 학습이 재미있는 학습으로, 지식 전달자로서의 교사가 학습의 촉진자로서 교사로의 변모를 가져올 것이기 때문이다.

Ⅱ. 제7차 수학과 교육과정에 반영된 정보통신기술 관련 요소는?

수학과 교육과정에는 정보통신기술의 활용과 관련된 내용이 많이 제시되어 있지는 않다. 만약 있다고 한다면 교수·학습 과정에서 '도형' 영역 지도시 유의점과 교육 기자재의 활용시 유의점으로, 그 구체적인 내용은 다음과 같다.

수학과 교육과정에 나타난 위의 내용은 교수·학습 과정에서 정보통신기술 매체의 활용을 강조하고 있는 정도라고 할 수 있다. 그러나, 정보통신기술매체의 활용 강조는 기본 개념, 원리, 법칙의 이해와 이해된 개념, 원리, 법칙의 다양한 적용 방안을 모색하는 수학 교과의 특성상, 교육 기자재의 폭넓은 활용을 뛰어 넘어, 정보 탐색과 정보 분석 활동 등을 거쳐 새로운 정보의 생산 능력 배양의 의도가 함의되어 있다고 해석하는 것이 바람직할 것이다.

Ⅲ. 정보통신기술 활용이 수학 교육에 미치는 영향은?

영국교육정보원의 '정보통신기술 활용과 학업 성취 수준'과의 관계 연구 보고서에 따르면, 정보통신기술의 활용이 영어, 수학, 과학 등과 같은 핵심교과의 교과 성취 수준의 향상에 긍정적인 영향을 미치고 있으며, 동기유발(99%), 교과 지식(91%), 교수법(92%), 학생 능력(90%), 학교 효과성(89%), 가정과 학교 연계(77%)에 있어 긍정적인 영향을 미친다고 학교장이 반응한 것으로 보고하고 있다.¹⁾

 이와 같은 결과는 우리의 경우에도 같을 것으로 예상되며, 수학 교육에 있어 정보통신기술의 활용이 다음과 같은 새로운 가능성을 제공할 것으로 기대된다.

 1. 학습 동기의 유발

정보통신기술 활용 교육은 그림, 동영상, 소리 등의 멀티미디어 학습 자료로 학생의 필요에 따라 능동적인 자료의 변환이 가능하다는 점과 출판물의 보급 시간이 줄어들어 시대와 사조의 변화에 따른 빠른 업데이트가 가능하므로 학생의 학습 흥미를 고양할 것이다.

 또한, 자기 주도적 학습력 향상에 목적을 둔 새 교육과정의 특징상, 학생 개인적 필요에 따라 문자, 그래픽, 오디오, 비디오 등과 같은 다양한 멀티미디어 형태로 제시된 풍부한 학습 경험의 기회를 제공받고, 최근의 정보를 신속하게 교수-학습에 도입하여 활용한다면, 학습 흥미를 제고할 것은 분명하다.

 2. 학습자의 능력에 따른 단계적 학습 지원

학습 방법면에서도 기존의 학습이 '지식 전달 위주의 단방향 학습'이었다면, 정보를 중심으로 하는 학생 상호간, 교사와 학생간, 학생과 다른 단체간 '쌍방향 개별 학습'이 가능하다. 즉, 학생 자신의 요구나 수준에 알맞게 정보를 고를 수 있고, 학습자의 능력에 따라 단계별 학습이 가능하다는 것이다.

그동안 우리 수학 교육에 대한 비판중의 하나가 학생 개인의 수준에 맞는 학습 내용을 제공하지 못했다는 것인데, 이것은 학생 개인차가 심한 교과의 특성에서 연유한 것이기도 하다. 같은 내용을 두고도, 어느 집단에서는 너무 난이도가 높다고 하는가 하면, 다른 집단에서는 수준이 너무 낮아 학생의 학습 동기 유발에 실패하였다고 주장하고 있다. 서책형 교과서에 내용을 담아 제공하는 우리 교과서 제도의 한계라 할 수도 있다. 정보통신기술의 활용이 이와 같은 한계를 극복할 좋은 매체로 기능할 것이다.

 3. 자기주도적 학습환경 제공  

정보통신기술의 활용은 자기주도적 학습을 가능하게 한다. 자기주도적 학습을 가능하게 한다는 의미는 어떤 특정한 학습 경로를 미리 결정해 주지 않고, 학습자 스스로가 탐색해야 할 정보를 결정하고 자유롭게 탐색하며 주어진 문제를 해결할 수 있도록 적절히 가동하고 활용함으로써 학습의 주도권이 상당 부분 학습자에게로 이양된다는 것을 의미한다.

 4. 다양한 교수-학습의 촉진

학습 방법면에서도 정보통신기술을 활용할 경우, 기존의 교육 환경에서는 가능하지 않았던 정보교환과 상호협력 활동이 활발히 이루어질 수 있다. 동시적인 정보교환뿐만 아니라 비동시적인 정보교환이 가능하도록 하고, 일대일, 일대다수, 다수대다수간의 정보교환이 이루어지도록 하기에 상호학습이 더욱 강화될 수 있다. 예를 들어, 다른 학생이 사용하고 있는 연산 방법과 자신이 사용하고 있는 연산 방법의 차이점의 분석을 통하여 스스로의 연산 방법의 잘 못된 점을 보완하고 새로운 연산 방법을 찾을 수 있을 것이다.

학업 성취면에서 학생 개인차가 큰 교과인 수학과에서의 정보통신기술의 활용이 학생의 개인차에 부응한 교수-학습이 가능하고, 학습 흥미 유발에 긍정적인 역할을 수행할 수 있을 것으로 기대하는 입장에서는 다양한 교수-학습에 따른 활용방안이 적극적으로 모색되어야 할 것이다.

즉, 정보통신기술의 활용은 다양한 교수-학습을 위한 정보와 자료를 제공받는 다는 의미 이외에도 교수-학습적 배경을 수반하고 있을 때만이 참 교육적 의미를 지닌다고 할 수 있기 때문이다.

Ⅳ. 수학과에서의 정보통신기술 활용 방안은?

수학과에서의 정보통신기술 활용의 가장 큰 목적은 정보통신기술을 활용하여 교과 목표를 가장  효과적으로 달성하고, 나아가서는 이를 통하여 실생활에서도 정보통신기술을 이용하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 신장시키자는 데 있다.

수학과에서의 정보통신기술 활용은 정보통신기술의 도구적인 특성을 강조한 것으로 수학 교과의 특성에 따라 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 즉, 수학교과의 특성과 정보통신기술의 각 영역의 특성을 파악하여 두 요소간의 관계가 밀접하게 연계될 때 달성하고자 하는 목표가 효과적으로 이루어질 수 있음을 의미하는 것이다.

정보통신기술 활용은 수학과 교수-학습단계의 다양한 측면에서 이루어진다. 그 중 대표적인 것이 인터넷의 발달로 인하여 생기는 특성으로 국한된 공간의 제약을 넘어서서 학습자의 경험의 세계를 확대시켜 볼 수 있다는 것이다. 이는 학교와 학교간, 교사와 학생간, 학생들간 등 다양한 의사소통의 길이 예전과는 다르게 훨씬 쉽고 넓어졌다는 것을 의미한다. 이외에도 인터넷이 제공하는 엄청난 양의 정보들은 학습자들에게 보다 더 생생하고 다양한 자료를 제공해 줄 수 있다는 것이다. 이와 함께 프리젠테이션, 스프레드시트, 데이터베이스 프로그램 등 많은 응용 소프트웨어들의 활용이 더욱 효과적인 교수­학습이 이루어질 수 있다는 점이다.

수학과에서 활용 가능한 기술에 따라 구체적으로 활용되는 정보통신기술의 예를 알아보면 다음과 같다.²⁾

정보통신기술을 활용한 교육은 기존의 전통적인 수업 방법과는 여러 가지 다른 방법의 지도가 요구된다. 정보통신기술 활용 교육을 효과적으로 하기 위하여 교사들이 염두에 두어야할 사항을 중심으로 그 활용방안을 검토해 보면 다음과 같다.

첫째, 교사들이 수업 계획 과정에서 정보통신기술 활용 관련 문제에 대하여 숙지하여야 한다. 즉, 학습 목표와 정보통신기술 활용 방법이 적합한지 여부, 정보통신기술을 활용함으로써 수학과에서 요구하는 학업 성취 기준이 모호해지지 않도록 사전에 분명한 평가 기준의 마련, 수업에 활용하려는 정보통신기술이 학생들의 능력에 적절한지 여부, 그리고, 수학과의 특성과 진도에 맞추어 학습 목표를 효과적으로 달성할 수 있도록 적절한 정보통신기술 활용 시기의 결정, 학생들의 적극적인 참여를 유도하는 방향으로 수업 계획이 이루어지도록 해야 한다.

수업 계획 단계에서는 교사들이 수업의 준비와 진행을 수월하게 만들 수 있는 정보통신기술의 잠재력 즉, 다양한 형태의 생동감 있는 자료의 제공, 정보의 공유, 원활한 의사 소통 가능, 정보의 수정 및 저작 방법 등을 이해하고 있어야 한다.

둘째, 수업 진행면에서 교사들은 정보통신기술을 활용하여 학습 목표를 효과적으로 달성할 수 있는 방법을 알고, 주어진 여건을 융통성 있게 활용할 수 있어야 한다.

셋째, 평가면에서 있어서는 학생들의 활동을 다양한 측면에서 살펴보기 위한 다양한 평가 방법을 적용할 수 있어야 하며, 세계를 하나로 묶어주는 웹이라는 정보통신기술을 활용하면 여러 학교가 공동으로 평가 기준을 마련하는 것도 가능할 것이다. 그리고, 정보통신기술활용 교육에서는 수행 평가 방식을 활용하는 방안도 고려해 볼만하다. '수준별 교육과정 적용 교과의 목표 지향 평가 연구'라는 주제로 경기도 범계 초등학교³⁾가 교육인적자원부 정책과제 수행 경기도교육청 지정 교육과정 연구학교의 연구를 추진하면서 목표지향 평가를 지원하기 위한 평가 관리 시스템을 구축·활용한 점은 그 좋은 예라 할 수 있다.

Ⅴ. 수학과에서 정보통신기술의 발전적 활용 방안은?

범교과적으로 정보통신기술의 활용을 강조하고 있음에도 불구하고, 수학과에서의 정보통신기술의 활용 사례는 아직은 빈약한 것이 사실이다. '초·중·고등학교 1종도서 편찬 추진 계획'의 멀티미디어를 이용한 다양한 교수-학습이 가능한 내용으로 구성하도록 하는 편찬 방향에도 불구하고, 교과용도서에 반영된 정보통신기술 활용 내용은 미약한 수준이다. 그리고, 수학과에 있어서 정보통신기술 활용 교육과 관련된 교육인적자원부 지정 연구·시범학교는 '수학교과의 ICT 활용 교수-학습 모형 및 교수-학습 과정안 개발'이라는 주제로 연구를 추진하여 금년 중에 보고할 계획인 대전봉산초등학교 만이 유일한 학교이다. 이러한 국내의 빈약한 자료에도 불구하고, 교육 현장에서는 개별 교사 중심으로 미래에 대응하는 교수-학습 방법으로 정보통신기술을 활용한 여러 가지 방안을 모색하고 있다.

정보통신기술 활용과 관련하여 유의해야 할 사항을 들면, 그동안 정보통신기술 활용 교육이 컴퓨터 등 정보통신기기의 활용에 치중된 감이 있다. 정보통신기술을 활용한 교육은 정보화된 환경속에서 창의력과 문제해결력을 함양하는 학습자 중심의 교육이 보다 효과적으로 이루어질 수 있도록 지원하는 것이라는 포괄적인 개념 정의가 필요하다. 즉, 자신에게 필요한 정보를 수집·분석·가공·재생산하여 능동적, 창의적인 삶을 누리도록 하자는 데 그 목표를 두고 있다고 이해하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 사고에 기초하여 수학과 교수-학습에서의 정보통신기술의 도구적 활용방안 모색과 매체적 활용방안 모색이 함께 이루어져야 할 것이다.

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1) 한국교육학술정보원, 조사연구실 SDI서비스 제186회, '영국 초등학교의 정보통신기술 활용과 학업 성취 관련성 연구', 2001.7.5

2) 한국교육학술정보원, 연구보고 RR 2000-2'제7차 교육과정 대비 초·중등 정보 교육 개선 방안 연구', p.134.

3) 경기도 범계초등학교는 2년간(2000∼2001) '수준별 교육과정 적용 교과의 목표지향 평가 연구'라는 주제로 교육인적자원부 정책과제 수행 경기도교육청 지정 교육과정 연구학교로서 연구를 추진한 학교로, 첫째, 개별화를 지향하는 수준별 교육과정을 편성·운영하고, 둘째, 교육과정 목표에 부합된 목표지향 평가 도구를 개발·적용하며, 셋째, 목표지향 평가를 지원하기 위한 평가 관리 시스템을 구축·활용한다는 실천과제를 설정하고 연구를 수행함.

 특히, 평가관리 시스템의 구축·활용의 효과로 평가관리의 시스템화로 평가로 인한 업무 경감효과가 제고되었으며, 평가 관리의 시스템화로 평가에 대한 신뢰성과 투명성이 확보되었다는 성과를 보고함.  
 

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