인공지능을 수업으로 데려오기

2015 개정 교육과정에는 5~6학년 군에 실과 영역으로 17차시의 소프트웨어 교육내용을 다루게 되었습니다. 처음 소프

트웨어 교육에 관하여 접했을 때는 '코딩' , '프로그래밍' , ' 컴퓨팅 사고력' 같은 내용과 소프트웨어 보드게임, 작은 로봇

형태의 피지컬 컴퓨팅 도구 등에 관한 내용이 많았습니다. 소프트웨어 교육의 필요성은 빌 게이츠와 마크 저커버그의 예시

와 인터뷰를 들며 앞으로 미래에는 모든 물건에 컴퓨터와 인터넷이 달려 나오는 시대가 될 것이니 이를 능숙하게 다루고

제어할 수 있도록 컴퓨터와 소통하는 방법을 배워라. 라며 소프트웨어를 개발하여 억만장자가 된 사람들의 논리가 붙여졌

습니다.

각종 연수에서는 컴퓨터처럼 생각하는 방법, 컴퓨터처럼 문제를 해결하는 방법을 알려주었습니다.

2016년 교육청 소프트웨어 교육 연수에서 '이런 걸 초등에서 왜 하냐?'라는 물음이 많았습니다. 분명 새로운 세상을 제어

할 언어로서 필요성은 보이는데 선생님들에게는 많은 거부감이 들었습니다. 그 이유를 생각해보면 소프트웨어 교육이라

는 네이밍에 어느 정도 문제가 있지 않았나 하는 생각이 듭니다. 사실 소프트웨어는 하드웨어에 반대되는 개념으로 우리가

알고 있는 컴퓨터에 설치된 응용프로그램을 주로 부르던 말이었기 때문입니다. 그렇다고 단순하게 코드를 만드는 코딩 교

육이라 할 수도 없는 노릇이라 사람들이 혼란스럽고 거부감이 많았던 것 같습니다. 저 역시도 대체 가능한 말도 딱히 떠오

르지 않아 그냥 소프트웨어 교육이라는 단어를 사용하도록 하겠습니다.

개정 2015 실과 부분 성취기준입니다. 2019년부터 적용됩니다.

국가수준 성취기준은 특별한 이유가 없다면 계열성에 따라 단순, 하위 항목에서 복잡하고 고등한 수준의 성취기준으로 구

성되어 있습니다. 따라서 순서대로 성취기준에 따라서 수업을 준비하고 진행하면 논리적으로 큰 문제가 없습니다.

도입 부분에서는 소프트웨어가 로봇 청소기, 인공지능 스피커 등에 관한 사례를 다루며 아이들이 가지고 있는 스마트폰에

적용된 기술에 관하여 다룹니다. 스마트폰 하나만으로도 지금 현존하는 대부분의 센서와 기술에 관하여 배울 수 있고 그

적용 방법에 관해서도 아이들이 경험이 많기 때문에 쉽게 소프트웨어의 기본적인 지식을 가르쳐 줄 수 있습니다.

- 앞으로는 소프트웨어 교육이라는 말에(센서 + 제어 + 코딩 + 기술)이라는 의미로 사용하겠습니다.

소프트웨어 교육의 필요성에 관한 논리 중 하나가 앞으로 컴퓨터가 적용되지 않는 분야가 없고 컴퓨터와 땔래야 땔 수 없

는 사회가 올 것이니 컴퓨터 과학자처럼 생각할 필요가 있다는 것인데 이를 컴퓨팅 사고력이라고 합니다. 이 컴퓨팅 사고

력은 추상화와 자동화로 나눌 수 있는데 추상화는 어떤 문제를 이해하고, 분석하고, 해결 방법을 찾는 과정입니다. 자동화

는 추상화 과정에서 찾아낸 방법을 컴퓨터가 수행할 수 있는 형태로 프로그램을 만드는 것입니다. 쉽게 말해 코딩이죠.

추상화는 '알고리즘'을 만들면서 이해하도록 합니다. 아이들에게 라면을 끓이는 방법에 관한 알고리즘 예시를 듭니다. 요

즘 유행하는 알고리즘 사진을 제시해도 됩니다. 아이들이 접한 문제 상황에서 필요한 부분을 추출하여 단순하게 만들어 문

제의 핵심을 찾아 해결 방법을 생각하고 이러한 사고의 과정을 도식화하도록 합니다. 컴퓨터가 이렇게 생각한다는 것을 끊

임없이 강조하면서요.

사실은 인간이 더 그렇게 잘 생각하고 있는데 말이죠.

자동화는 3가지의 구조로 이뤄집니다.

첫 번째는 순차(절차) 구조입니다. 순서대로 문제를 해결한다는 것입니다. 먼저 입력된 값부터 처리한다는 것이지요. 월화

수목금토일, 123456789 같은 순서대로 일을 처리한다는 것이지요. 어떤 정해진 방법에 의하여 문제를 해결하거나 정해

진 알고리즘이나 연산 방법에 따라서 일을 해결한다는 것입니다.

세 번째는 반복 구조입니다. 같은 내용이 여러 번 나온다면 이것을 계속 코드로 만들어 내는 것이 아니라 하나의 코드를 반

복해서 사용하여 효율성을 높이는 것입니다.

네 번째는 선택 구조(조건)입니다. 만약 ~ 라면 ~해라라는 것입니다. 어떤 변수에 따라서 선택하는 행동이 달라지는 것입

니다. 들어오는 자극에 따라 반응이 달라지는 것을 의미합니다.

자동화는 스마트 패드에 설치된 라이트 봇과 피지컬 컴퓨팅 도구로서 PARROT 사의 점핑과 맘보를 활용하여 재미있게 프

로그래밍 과정을 체험합니다.

- 스마트 패드를 활용한 라이트 봇 APP 간단하게 게임처럼 사용 가능하며 무료입니다. 유료 결제를 통해 단계와 난이도를

올릴 수 있습니다.

- 네이버 엔트리를 활용하여 더 많은 프로그래밍 언어를 사용해 보면서 반복과 조건, 함수 등의 필요성을

익히게 됩니다. 사용에 제약이 없고 다양한 피지컬 컴퓨팅 기기들과 연동이 가능합니다.

- 패럿사의 점핑 로봇을 활용하여 노선을 계획하고 경로를 설정하여 피지컬 컴퓨팅을 재미있게 해볼 수 있습니다.

- 드론 역시도 피지컬 컴퓨팅에 좋은 도구입니다. 블루투스, 와이파이 모듈뿐만 아니라 거리센서, 초음파, 이미지센서 같은

고급 센서들이 들어있기 때문입니다.

- 장난감에 불과했던 드론이 많은 일을 합니다.

- 드론 피지컬 컴퓨팅 장면

- 드론 제어에 필요한 TYNKER APP에는 드론 제어에 필요한 대부분의 명령과 반복 및 조건을 걸 수 있는 코딩 블록들로

구성되어 있습니다.

- 개인적으로 드론에 관심이 많고 드론 레이싱을 취미로 하고 있기 때문에 아이들에게도 드론에 적용된 기술과 관련 직업,

자신만의 드론 만들기 같은 수업도 기술 영역과 함께 가르칩니다.

- 사이버 폭력, 게임 중독, 저작권 등의 문제는 학기 초에 생활지도와 함께 다루기 때문에 언급하지 않습니다.

1990년대 중반, 당시에도 로봇과 인공지능이 발달하여 생길 미래에 관하여 다양한 예측이 있었습니다.

인공지능을 가진 로봇이 만들어지면 앞으로 인류는 더욱 풍요로운 삶을 살 수 있으며 인간이 해야할 귀찮은 일을 대신해

주어 삶의 가치를 높일 것이라는 내용이 주를 이루었지요. 당시에는 낙관론이 많았습니다.

물론 '터미네이터'로 대표되는 인공지능이 가져올 비관적인 미래를 다룬 영화도 있었지만 어린 시절 과학 관련 책들과 잡

지를 보면서 막연하게 인공지능 로봇과 함께 놀고 친구가 되는 꿈을 꾸었습니다.

당시 인공지능과 컴퓨터에 관하여 다룬 과학서적, 필자의 집에 있던 것

* 출처- 네이버 쇼핑 이미지

1998년 초등학교 4학년, IMF라는 무서운 위기가 닥쳐서 나라가 망할지도 모른다고 뉴스에서 온통 떠들어 댔지만 어린 저

는 아무런 감흥이 없었습니다. 비가 오던 그날도 어느 날처럼 아버지께 용돈이나 받아서 놀러 가볼까 하는 생각으로 사무

실로 갔습니다. 회사도 데모가 진행 중이었고 경찰과 사람들이 대치중이었습니다. (지금 생각보면 경찰이 아니고 용역깡

패였던 것 같네요.)

사무실 근처까지 갔는데 분위기가 심상치 않았습니다. 깨진 유리창과 락카로 아무렇게나 만든 현수막이 걸려있었습니다.

무시무시한 문구가 많았는데 기억 나는 것은 하나 뿐이네요.

"해고는 살인이다"

코너를 돌았는데 부서진 책상에 누군가 앉아 있었습니다. 뒷모습은 분명 아버지였습니다. 나가라고 소리치는 용역들과 버

티는 아버지 사이의 몸싸움이 벌어졌습니다. 내동댕이 쳐져지고도 다시 못 나간다며 다시 의자에 앉는 아버지를 보다가 무

서운 마음에 울면서 집으로 도망 왔습니다. 하지만 다음날도 그 다음날도 아버지는 단정한 유니폼을 입고 회사에 출근하셨

습니다. 차마 말씀을 못하시다가 코오롱 사택에서 이사를 가야

한다는 말을 듣고 나서 어렴풋이 아버지께서 회사에서 해고 당했다는 것을 알았습니다.

당시 아버지께서는 코오롱 회사에자기 제품 생산 파트에서 일하셨습니다. 집에 비디오테이프가 항상 넘쳐서 보고 싶은 영

화나 비디오를 빌려다가 녹화해서 보곤 했습니다. 동네 아이들에게 나눠 주거나 재미있는 것은 장난감 팽이나 딱지와 바꾸

기도 했습니다.

하지만 CD와 MP3가 발달하면서 더 값싸고 고용량의 저장매체에게 자리를 내어 주면서 닥친 IMF에 해고 1순위가 된 것

입니다. 그렇게 비디오테이프가 사라지면서 아버지의 일자리도 사라진 것이지요. 아버지는 2차 산업 혁명 당시 영국의 노

동자들 처럼 온몸으로 이를 막으려 하였지만 결국 그럴 수 없었습니다. 그리고 6학년이 된 아들에게 삼성저자의 yepp

mp3를 사주면서 무슨 생각을 하셨을까요.

지금은 지나간 이야기이고 술자리에서 회상하는 추억이지만, 다시는 겪고 싶지 않습니다.

하지만 다시 이러한 변화가 다가옵니다.

지금 세간에서 4차 산업혁명시대라고 말하는 것이 그것입니다.

혹자는 3차 혁명이었던 지식 정보 혁명이 이제 변곡점을 넘어서 1차, 2차 산업 및 우리 생활에 들어오는 것이다. 라고 표

현하고 있기도 합니다. 용어가 어찌 되었든 과거 신석기 혁명, 산업혁명에 필적할만한 혁명이 우리에게 다가오고 있는 것

은 분명한 사실입니다. 우리는 이러한 변화의 움직임을 잘 감지하고 배워서 우리뿐만 아니라 우리 다음 세대가 이러한 변

화에 잘 적응하고 이끌 수 있도록 가르쳐야 합니다. 만약 그렇지 못하면 아무런 준비 없이 어느날 사라진 직장에서 망연자

실할 수 없었던 과거의 경험을 되풀이 할 수 밖에 없기 때문입니다.

지금도 벌써 변화의 물결이 스며들고 있습니다. 1차 산업, 2차 산업에 자동화의 물결이 들이닥치고 있습니다. 벌써 자율비

행하는 방제용 드론이 엄청난 면적의 땅에 농약을 치고, 식물의 생육과 발달을 센서를 활용하여 모니터링 한 결과를 빅데

이터로 분석하여 최적의 조건을 제공하고 생산량을 늘리고 있습니다. 제조업에서도 스피드 팩토리, 스마트 팩토리 등으로

불리는 로봇과 인공지능이 적용되어 인간의 일자리를 대체하고 있습니다.

밤새 일을 시켜도 피곤해 하지 않고 보험이나 복지에 신경 쓰지 않아도 되는 로봇, 인간만이 가능하다고 생각했던 영역에

도 인공지능을 탑재한 로봇이 들어옵니다. 음식을 배달하거나 무료한 인간에게 즐거움을 주는 형태의 로봇 강아지 등은 벌

써 시판되고 있습니다. 하나의 직업이나 역할을 대체하는 것은 이미 우리에게 일상적인 이야기 입니다.

조금 더 시간이 지나면 인간의 몸과 같은 로봇에 인공지능을 탑재한 '휴머노이드' 가 만들어질 것입니다. 기술의 발전은 이

미 휴머노이드를 앞질렀습니다. 인간의 감정 역시도 알고리즘이라는 연구 결과가 있는 만큼 감정과 자아를 가진 로봇 역시

도 머지않은 이야기입니다.

휴머노이드는 기존에 어떤 '역할' 이나 '기능' 을 넘어서 '인간' 을 대체할 수 있게 됩니다. 정해진 장소에서 특정 기능을 수

행하던 기존의 로봇을 넘어 인간에게 최적화된 공간과 산업에 더 강하고 빠르고 정확한 신인류 로서 역할하게 되는 것이지

요.

그 순간 우리에게 직업을 통한 자아실현과 자존감은 먼 이야기가 됩니다. 조금 더 지나면 우리 모두 '잉여' 가 될지 모릅니

다.

다소 먼 이야기라는 생각이 들겠지만 분명 아이들이 성인이 된 시기에는 인공지능 로봇과 함께 살아갈 것입니다. 그때는

어쩌면 인간의 존재 의미 자체가 달라진 세상에서 살 수도 있습니다. 세상이 말하는 4차산업혁명 시대가 바로 이것입니다.

아이들에게 다가올 미래에 모습과 변화의 방향을 가르쳐 주고 나름대로의 방법으로 생각하고 자신들이 미래를 준비할 수

있도록 해야 합니다.

그래서 본 프로젝트 수업을 준비했습니다.

본 프로젝트 수업은 2009 개정 실과, 국어, 미술의 성취기준과 2015 개정 실과 소프트웨어 부분의 성취기준을 응용하여

수업에 적용하였으며 백워드 설계 방법을 선택하였습니다. 아이들이 본 단원을 마쳤을 때 도달할 평가 목표는'인간과 공

존할 수 있는 인공지능 로봇의 필요성을 설명하고 이를 레고 부스트로 로봇을 제작하고 코딩하여 영상 콘텐츠로 만들어 알

릴 수 있다.' 로 설정하였습니다.

많은 내용을 다루고 싶은 욕심과 얼마 남지 않은 2학기에 대한 조급함이 담긴 수행과제는'다가올 미래 엄청난 기술의 발

전이 있다. 모든 사물이 인터넷으로 연결되고 공장에서는 사람 없이도 물건이 만들어진다. 특정 분야는 이미 인공지능의

능력이 사람을 대체할 정도로 발전했다. 이러한 변화는 우리 삶에도 많은 영향을 미친다. 직업의 변화부터 멀게는 인간의

필요성까지도 바꿀 것이다. 그렇기 때문에 우리에게 인공지능과 공존하는 방법을 찾아야 한다. 공존에 필요한 윤리, 소통

방법이 필요할 것이고 인공지능의 작동 원리와 로봇, 센서, 코딩을 알고 로봇을 제어할 수 있어야 할 것이다. 이를 바탕으

로 인간의 삶을 도울 수 있는 로봇을 만들어 코딩하고 공존할 수 있는 방안에 관하여 설명하는 것이 과제이다. 로 설정하였

습니다.

아이들이 본 단원에서 핵심적으로 알아야 할 지식적인 측면은 아래 6가지로 요약하였고 기능적인 측면에서도 코딩과 영상

콘텐츠 제작이라는 기능을 추가했습니다.

1. 다양한 기술의 종류와 적용 사례

2. 자동화와 인공지능이 우리에게 미칠 영향

3. 인공지능 윤리의 필요성

4. 컴퓨터의 사고 방법 (순차, 반복, 조건)

5. 센서와 모터를 적용한 로봇 제작 방법

6. 인간과 공존할 수 있는 인공지능 로봇 설계

1. 블록 언어의 각 기능과 알고리즘 만들기

2. 영상 콘텐츠 제작

수업은 총 20차시로 구상하였습니다.

1~4 차시 (배경 지식 형성, 미래 엿보기)

기술의 발전과 미래를 예측한 다양한 콘텐츠가 제작되어 있지만 아이들에게는 익숙하지 않은 이야기입니다. 아이들이 접

하는 미디어는 아이들의 관심과 경험에 있는 것에 한정된 경우가 많기 때문입니다. 수업에 앞서 언제나 배경지식을 가질

수 있도록 많은 자료를 제공합니다. 정교하게 선별된 자료보다는 어느 정도 관련성이 있고 다른 영역과 연관된 자료를 선

택합니다.

아이들 각각의 경험이 다르고 가지고 있는 배경지식과 어느 지점이 이어져 새로운 지식으로 만들어질지 모르기 때문입니

다. 아이들이 자유롭게 2시간을 스마트 패드에 들어 있는 영상자료, 기사문 등을 보면서 다양한 배경지식을 가질 수 있도

록 합니다.

아이들이 관심 있게 보는 자료들을 살펴 보았습니다. 컴퓨터과학, cpu, ram 같은 부품과 0,1의 연산, 앨런 튜닝과 에니악,

스마트, 스피드 팩토리, 인공지능 로봇과 인간이 공존하는 영화의 장면, 변화하는 직업세계와 발전한 기술 사례, 미래 직업

등에도 관심을 가졌습니다.

생소한 용어들, 예를 들어 센서, 클라우드, 빅데이터, 머신러닝, 사물인터넷 같은 단어들의 의미도 짚어 줍니다.

아이들에게 보여준 영상 자료의 일부분입니다.

영국 드라마 휴먼스는 휴머노이드 로봇과 인간이 함께 살아가는 세상을 그리고 있습니다. 이로 인해 발생하는 문제점과 이

를 해결해 가는 인간의 노력을 그리고 있어서 많은 생각을 하게 합니다.

자동화 대체 확률이 높은 직업 리스트입니다. 피해야 한다는 쪽보다는 다른 방법으로 변화시켜 새로운 직업을 만들어 낼

수 있는 방법을 이야기해야 합니다. 자동화 대체 확률이 낮은 직업 1위가 화가라고 모두가 화가가 될 수는 없으니까요. 문

이과로 직업을 나누는 것이 무의미하지만 이과의 직업 비율이 높기 때문입니다.

자동화로 인한 대량실업 문제, 직업의 변화에 관한 논의가 많아지자 직업선택에 관한 뉴스가 많이 보입니다.

하지만 자료마다 예측 방법이나 결과가 달라 신뢰하기 어렵다는 생각도 듭니다. 예를 들어 어느 자료에서는 초등교사가 사

라지지 않을 직업 26위 인데 어느 자료에서는 사라질 직업에 상위에 랭크됩니다.

사라지지 않을 것 같은 직업으로 '도망' 가기보다는 직업에 대한 생각을 다시 가지고 새로운 직업을 창조하는 방향으로 생

각을 전환해야 합니다.

MBC 다큐멘터리에서 다루는 내용입니다. 기계와 자동화로 인하여 편리하고 좋은 시대이지만 그 이면에는 직업 대체에

관한 내용도 다룹니다. 이 외에도 앞으로 기술의 변화가 가져올 다양한 영역의 변화에 관하여 영상, 사진, 기사문을 보면서

공부합니다.

여자아이들은 무관심할 것 같은 내용이지만 자신들의 미래에 다가올 변화에는 놀랄 만큼 집중하고 관심을 가집니다. 살아

남기 위한 것에는 아이들이 본능적으로 안다는 말이 진짜 인가 봅니다.

5~8 차시 (인공지능과 로봇)

5~8 차시는 인공지능과 로봇 관하여 집중적으로 다룹니다. 이전의 로봇이나 기술 수업이라면 여러 상황에서 도움을 줄 수

있는 로봇을 설계하고 이를 코딩하여 만들어 보는 것이 주요 내용이었습니다. 하지만 인류는 지금 자신들이 직접 만들어

냈으면서 특정 부분에서는 인류 전체를 모은 것보다 더 뛰어난 인공지능과 같은 시대를 살아가야 합니다.

이 외에도 앞으로 사회 변화와 기술의 변화가 가져올 변화에 관하여 공부합니다. 여자아이들은 무관심할 것 같은 내용이지

만 자신들의 미래에 다가올 변화에는 놀랄 만큼 집중하고 관심을 가집니다. 살아남기 위한 것에는 아이들이 본능적으로 안

다는 말이 진짜 인가 봅니다.

인공지능 로봇 비나 48입니다. 우리는 이미 소피아가 인류를 파괴하겠다는 말을 들었습니다.

로봇들의 움직임도 한층 더 인간을 닮아 갑니다. 보스턴 공과대학교에서 개발 중인 로봇은 인간의 움직임과 거의 흡사하면

서 머신러닝을 통해 지속적으로 움직임을 보정합니다. 위의 인공지능에 아래 로봇을 결합하면 정말 자아를 지닌 휴머노이

드가 머지않은 것 같습니다.

인공지능의 영향을 피할 수 없기에 우리는 공존 방법을 모색해야 합니다. 어쩌면 앞으로 인류가 당면한 문제 중 환경문제

다음으로 큰 문제라 생각됩니다. 인공지능에 관하여 많은 학자들의 이야기를 들어 보겠습니다.

얼마 전 타계한 스티븐 호킹 박사는 완전한 인공지능의 개발은 인류의 멸망을 초래할 수 있다고 하였습니다. 인간을 넘어

서는 자아를 지닌 로봇의 등장은 분명 인류에게 큰 위협으로 다가올 것입니다. 그래서 그는 인공지능의 개발과 통제를 담

당할 국제기구의 필요성을 언급하였습니다.

아이언맨의 토니 스타크의 실제 모델로도 유명한 테슬라의 CEO 일론머스크과 페이스북의 마크 저커버그의 논쟁을 기억

하실 겁니다. 서로 인공지능의 발전에 관하여 상반된 의견을 제시하였는데요 일론 머스크는 개발하면 안 된다는 입장을,

마크 저커버그는 그 반대의 입장을 내놓았습니다. 하지만 이 둘의 논쟁은 사실 성립할 수 없습니다. 일론 머스크가 주장한

인공지능은 강한 인공지능, 즉 자아를 가진 인공지능입니다. 스스로 생각하고 판단하고 멈출 줄 모르고 학습하며 세상의

모든 기기들에 연결 가능한 인공지능의 출현은 분명 '악마를 소환하는 것' 정도의 충격을 줄 것이 분명합니다. 마크 저커버

그가 주장한 인공지능은 인간의 생산활동을 도와줄 정도의 약한 인공지능의 개발이 필요하다는 주장을 했습니다. 서로 논

점이 다른 것이지요. 어쨌든 일론 머스크의 말처럼 인공지능이 가져올 파괴적인 미래가 예상보다 빠르고 광범위하게 오고

있는 것은 사실입니다.

최근 재미있게 읽었던 책의 저자 유발 하라리의 주장은 조금 더 현실성 있으면서 더 비관적입니다. 지금은 비록 인공지능

이 오류도 많고 큰 영향을 미치지 못하지만 지금처럼 약한 인공지능이 지속적으로 발전하고 개발되어 우리의 직업을 대체

하는 경우가 늘어나는 경우 지금 보다 훨씬 더 심한 양극화와 빈부격차가 벌어질 것이라는 전망입니다. 개개인이 직업 면

에서 로봇보다 잠재력이 떨어지고 생산성이 낮다면 자아실현이 불가능해지는 부분도 문제입니다. 즉 인간이 쓸모 없어지

는 시대가 온다는 것이죠.

얼마 전 타계한 스티븐 호킹 박사는 완전한 인공지능의 개발은 인류의 멸망을 초래할 수 있다고 하였습니다. 인간을 넘어

서는 자아를 지닌 로봇의 등장은 분명 인류에게 큰 위협으로 다가올 것입니다. 그래서 그는 인공지능의 개발과 통제를 담

당할 국제기구의 필요성을 언급하였습니다.

시간이 더 지나 의식의 비밀이 풀려서 자아를 가진 인공지능이 출현한다면 이제는 일류대 기계의 시나리오가 될 수도 있습

니다. 터미네이터나 아이로봇 같은 영화처럼요. 그래서 우리는 인공지능과 어떻게 하면 공존할지 생각할 필요가 있습니다.

아이들뿐만 아니라 우리를 위해서도 마찬가지입니다.

개발한 인공지능 자체가 어떤 윤리를 지녀야 할지 인공지능 준칙이 필요합니다. 국내외에서 인공지능

인공지능과 로봇 개발을 멈출 수는 없습니다. 많은 저항이 있겠지만 결국은 개발될 것입니다.

시간이 더 지나 의식의 비밀이 풀려서 자아를 가진 인공지능이 출현한다면 이제는 일류대 기계의 시나리오가 될 수도 있습

니다. 터미네이터나 아이로봇 같은 영화처럼요. 그래서 우리는 인공지능과 어떻게 하면 공존할지 생각할 필요가 있습니다.

아이들뿐만 아니라 우리를 위해서도 마찬가지입니다.

세계 각국에서 인공지능과 관련된 포럼에서인공지능(AI)과 바이오, 사물인터넷(IoT), 로봇 등이 이끌 4차 산업혁명이 가

져올 최대 부작용으로 양극화 심화(61.7%)를 꼽았습니다. 양극화 다음으로는 대량 실업(14.7%), 인간의 효용가치 하락

(8.8%) 등이 지적되었는데 이는 4차 산업혁명 관련 기술이 인간의 노동력을 대체하는 자동화를 지향하는 만큼여러 직업

이 사라질 것이라는우려감입니다. 4차 산업혁명 사회에서 인류가 살아남기 위해서는 사회 및 인류의 인식 전환이 필수적

입니다.

인공지능과 로봇이 가져올 미래 긍정적, 부정적 의견과 해결 방법을 토의하고 발표해 보았습니다. 가깝게는 인간의 삶에

도움이 되고 편리해지는 방향으로 도움이 되겠지만 완전한 지능이나 자아를 가진 휴머노이드가 생겨나면 두렵다는 의견이

모아졌습니다.

9~17차시

인간과 공존할 수 있는 인공지능 로봇 설계

앞서 살펴본 내용으로 아이들이 인공지능 로봇을 설계해 보았습니다. 기존에 가지고 있던 지식과 배웠던 내용을 종합하여

나름대로 로봇을 설계하는 모습입니다.

어떤 상황에서 어떻게 인간을 이롭게 할 수 있는가?

무슨 기술이 사용되었는가 등을 알 수 있습니다.

여기서 아이들이 생각한 아이디어가 레고 - 부스트로 제작하게 됩니다.

앞서 보여준 영상이 효과가 있나 봅니다.

그림으로 표현해 주니 이해가 잘 되네요.

수학을 가르쳐주는 현실적인 용도... 사람이 좋아할 수 있는

선생님 자리가 위태롭습니다...

다음은 설계한 로봇을 바탕으로 이 로봇을 구현할 수 있는 명령어를 학습합니다.

레고 부스트는 로봇을 만드는 과정을 통해서 블록 언어 형태를 습득하는 미션을

제공하는데 미션을 마치면 순차, 절차, 반복, 함수 명령어 얻을 수 있습니다.

명령어를 살펴보겠습니다.

동작 실행, 지연, 반복, 정지입니다.

다음은 자이로 센서, 거리 센서, 광학센서, 소리 센서입니다.

값을 입력할 수 있습니다.

다음은 움직임 센서입니다. 방향과 회전 선회 등이 있고 콤비네이션 된 블록도 있습니다.

보라색은 앞서 버니를 조립하면서 얻은 기능 콤비네이션 블록입니다. 소리, 움직임 등이 복합적으로 적용되어 있습니다.

초록색 블록은 응용 블록으로 각 미션 단계의 마지막 기능들이 모여있습니다. 가장 재미있습니다.

흰색은 함숫값을 랜덤으로 넣을 수 있도록 설계된 블록입니다. 거리센서나 동작의

거리를 조절할 수 있지요.

음성 블록입니다. 녹음을 통해서 소리를 넣고 변조도 가능합니다. 원하는 기능을 넣을 때 많이 사용하지요.

마지막으로 본인이 만드는 콤비네이션 블록입니다. 몇 가지 명령을 모아서 자기만의 블록을 만들 수 있습니다.

버니를 만들면서 자연스럽게 로봇을 만들고 만들어진 파트 별로 코딩을 통해 로봇을 움직여 보면서 컴퓨팅 사고력과 인공

지능 로봇을 설계하는 법을 배울 수 있습니다.

로봇을 다 만들고 명령어 블록을 모두 모으고 나면 자신들이 설계한 로봇에 사용한 블록과 만든 콤비네이션 블록의 모양과

기능을 설명합니다.

이 과정을 통해서 자신이 알고 있는 코딩 방법을 정교화 합니다.

레고 부스트는 5가지의 기본적인 모델을 제공합니다. 버니가 가장 많은 명령어를 제공합니다.

고양이와 장애물 제거 차량, 기타 그리고 컨베이어 벨트 제작 인스트럭션이 app에 포함되어 있어서

심화 학습도 가능합니다.

아이들이 직접 만든 로봇의 시연 모습입니다. 고양이 프랭키는

거리센서와 광학센서를 활용한 다양한 동작이 가능합니다.

아이들 모두를 촬영하여 수행평가 자료로 사용하였습니다.

촬영한 영상을 함께 보고 나서는 상호평가를 통해 평가하면서 다른 모둠의 이야기도 공유하였습니다. 긴 호흡이지만 아이

들이 다른 모둠의 발표에서 드러난 의도나 사용한 코드에 관한 이야기를 적어 주었습니다. 시간이 더 있다면

상호평가 결과를 바탕으로 한 번 더 로봇을 코딩해 보는 것도 좋을 것 같습니다.

18~20 차시 소감 나누기

아이들의 소감을 적고 모두 발표해 보았습니다.

인간과 인공지능의 공존, 아이들도 진지하게 수업에 임하고 많은 것을 배울 수 있었던 시간입니다.

마지막으로 로봇을 분리하고 부품표에 맞도록 다시 넣는 작업입니다.

설명 판 후면에 있는 부품표에 맞도록 확인하고 반납 받습니다. 작은 부품이라 신경 써야 합니다. 아이들이 분리하기 어려

워하는 것은 브릭 분리기를 활용하여 할 수 있도록 도와줍니다.

인공지능과 로봇의 공존, 우리가 당면한 가장 큰 과제이자 미래 사회를 송두리째 바꿀 주제입니다.

교육이 변화의 속도를 따라가지 못한다 하지만 교육과정 재구성과 설계를 통해 극복할 수 있습니다.

레고 부스트 활용

본 프로젝트 수업에서 사용한 교구 소개입니다.

상품명: Lego boost 17101

금액: 199,000원

발매 일시: 2017년

브릭수: 800개 미만

분류: 레고 크리에이티브

인스트럭션: 미포함 앱 제공

제작가능 모델 수: 5 + 2

(로봇, 고양이, 기타, 전투차량, 컨베이어벨트)

(레고 시티, 닌자고 블루드레곤과 결합가능)

특이사항: 스마트 브릭, 센서 장착

- 스마트 브릭 일체형 자이로센서, 저전력 블루투스 모듈, 음성감지센서, 동작감지 센서 포함 모터 x2

- 동작 감지 센서 장착 모터 1

- 거리센서, 광학센서

사용 운영 체제: 안드로이드 4 이상 ios 5이상

(이하기기도 작동 가능하나 오류 발생)

1. 시장조사: 일반 마트에서는 199,000

2. 인터넷 최저가 155,000원

3. 레고 부스트 앱 다운로드

레고 부스트 앱은 용량이 800 메가 바이트에

달하기 때문에 와이파이 지원이 필요합니다.

다운 받은 후에도 스마트브릭과 펌웨어 업데이트 절차가 필요합니다.

3. 스마트 브릭 내 건전지

aaa 사이즈 건전지 6개가 필요합니다.

방향에 주의하여 넣어주세요. 보통 알카라인

전지 같은 경우 20시간 이상 사용가능합니다.

* 사용후 전원을 꺼야 합니다. 꺼 놓지 않으면 지속해서 연결하려고 신호를 탐색하기 때문에 배터리가 하룻밤 만에 방전될

수 있습니다.

-스마트 브릭의 모습

* 중앙에 초록색 스위치가 바인딩 스위치입니다.

1초간 누르면 켜줍니다. 옆에 있는 led 표시창이

백색으로 점멸하면 연결 준비중입니다.

* 10초간 누르면 led가 5색으로 변하면서 연결된 기기와 연결이 끊어지고 리셋 됩니다.

* 20초 이상 누르면 led창이 꺼지면서 기기가 꺼집니다. 간혼 꺼지지 않는 경우에는 연결된 앱 있는 스마트기기를 종료하

고 종료하면 쉽게 꺼집니다.

4. 앱 실행

앱을 실행하면 홍보 영상이 나옵니다.

본화면입니다. 최초 실행시에는 5개의 모델이 모두 나오지 않고 튜토리얼 화면만 등장합니다.

스마트 브릭과 센서만 활용하는 장면입니다.

튜토리얼 과정을 통해서 기본적인 연결 및 센서의 기능을 알 수 있습니다.

우측 상단의 설정창을 누르면 음악 및 언어를 선택할 수 있습니다.

한국어

로 언어를 설정하면 이후 한국어 지원을 받을 수 있습니다.

사용하기 전에 먼저 블루투스와 음성 사용에 관한 권한을 허용해야 하며 블루투스를 켜줘야 합니다.

블루투스를 연결하고 스마트브릭 중앙에 스위치를 눌러서 연결을 시도하면 아래와 같은 화면이 나오면서 연결합니다.

이때 펌웨어 업데이트 화면이 나오면 중간에 끄지 말고 업데이트를 기다려야 합니다. 각 5분 이내의 시간이 걸립니다.

펌웨어 업데이트가 완료되면 센서와 모터를 장착하라는 메시지가 나옵니다. 미리 장착해도 되지만 펌웨어 업데이트 과정

에서 오류 발생 가능성이 높습니다.

센서 연결 위치에 따라 연결해 줍니다.

연결된 다음에는 중앙 상단에 인스트럭션을 눌러서 로봇을 만듭니다. 로봇을 만들면서 각 단계별로 명령어의 기능을 배우

고 명령어 블럭을 소유하여 모두 완성한 다음 자신만의 로봇을 만드는데 활용할 수 있습니다.

연결 완료 후 우측 상단 기어모양 아이콘을 누르면 연결된 기기와 기기 번호 설정, 배터리 잔량등이 나옵니다.

* 기기에 블루투스 등록을 한 다음 기기 번호를 각 패드의 번호에 맞게 수정하면 차후 연결시 가장 빨리 연결하여 혼선을

줄일 수 있습니다. 아직까지 혼선을 100% 막을 수 있는 방법은 찾지 못하였습니다만 가장 가까이에 강한 신호를 내는 기

기를 선택하기 때문에 큰 어려움은 없습니다.

-제작 인스트럭션 - 버니 화면

- 각 단계별로 명령어의 기능을 배우고 완료시 소유할 수 있습니다.

- 전체 실행, 전체중지 버튼이 좌우 에 있습니다.

로봇 화면은 해당 단계를 의미합니다. 중앙 상단에 있는 인스트럭션과 도움말 버튼이 보입니다.

- 각 단계별로 얻은 명령어는 붉은색 공구상자에 들어가서 전체미션 완료시 사용할 수 있게 됩니다.

- 버니 완성~

* 연결 및 조립 유의사항

- 배터리는 aaa 6개 넣는데 방향과 수량을 정확하게 넣어야 합니다.

- 레고 브릭이 작다보니 찾는데 어려움을 겪습니다. 그래서 10세트를 수업에 활용하고 싶다고 하면 12세트를 구입하여

10세트는 메인으로 사용하고 2세트는 스페어로 두고 브릭을 못찾는 경우 스페어 상자에서 가져다 쓰고 이후에 분해시 부

품도에 맞도록 정리한 뒤 남는 것은 스페어 통에 넣는 방법을 사용하면 실질 수업시간을 늘릴 수 있습니다.

- 레고 브릭을 분리하는 과정에서 아이들이 손에 힘이 없어 힘들어 하는 경우가 있는데 포함된 브릭 분리기와 지렛대의 원

리를 가르쳐 주어 분리 할 수 있도록 알려주어야 합니다.

- 사용후 반드시 앱과 로봇 전원을 끌 수 있도록 안내합니다. (로봇 전원은 스마트브릭 중앙 초록 스위치를 20초 이상 누르

면 꺼집니다.)

- 조립 및 코딩 방법을 배우는데 걸리는 시간은

약 8시간 정도입니다. 로봇 버니의 경우에 그렇고 다른 모델은 조립은 간단하지만 코딩을 배우는데 어려움이 있습니다.

5. 정리 및 제언

인간과 인공지능의 공존이라는 주제로 운영한

프로젝트 학습은 유발하라리의 사피엔스를 읽고 난 뒤 생각한 수업입니다. 어떠한 인문학 서적보다 깊은 울림과 생각하지

못한 내용을 알려주었습니다. 인류가 지나온 길과 나아갈 길 위에서 방향을 찾고 싶은 수업을 구상해 보았습니다. 이러한

비경에서 개정 2015 실과 성취기준을 모두 만족할 수 있는 멋진 교구를 알게 되어 직접 사용해보고 수업해 보면서 다양한

피드백을 받을 수 있었습니다. 직접 만들고, 센서를 활용하여 코딩하면서 컴퓨팅 사고력을 기르고, 인간과 인공지능의 공

존 방안을 모색해 보면서 프로젝트 수업의 목표를 충분히 달성했다고 판단됩니다.

기능적으로 분리되어 메이커, 코딩, 첨단기술, 발명 등으로 구분된 동아리 및 연수를 모두 집약하여 배울 수 있으면서 지금

의 학교의 교육과정 성취기준, 교구의 금액 및 관리, 친숙성 등 현실적 상황에서 가장 적절한 교구라는 생각이 듭니다.

배우고 익혀서 미래를 살아갈 아이들에게 방향을 제시하게 하는 것이 교사의 가장 중요한 역할입니다.

-끝-

다음 주제 스포일~

인공지능 교육 - 센서, 로봇, 인공지능 등에 관하여 학습하는데

초등에서 사용하기 가장 적당한 교구 안내

이름: 네오봇에듀 스마트

금액: 109000원 (일반 몰에서는 13만원 가량)

네오피아 : 블록 로봇 및 코딩 교육용 제품 제조

Smart block Neobot! 네오봇과 함께하는 신나는 코딩 놀이터! 네오피아는 21세기 창의적 융합인재 양성을 목표로 교과

서 코딩로봇 [네오봇에듀], 인공지능 코딩 교구 [네오쏘코] 자율주행자동차 [네오씽카], 언플러그드 블록교구 [네오봇] 블

록형 전자교구 [네오써킷]을 연구·개발·제조·판매하는 종합 교육회사입니다. 네오봇 네오씽카 블록 코딩 움직이는블록 영

문사이트 바로가기 다운로드가기 바른기업상패 전국직영 지사보러가기 BSET 추천상품 Previous 2 네오씽카(NEO

ThinkCar) 219,000원 169,000원 자...

neobot.co.kr

회사: 네오피아/ 국산

구성: 교재, 활동판, 센서 5종, 모터2, led 1개, 동글, 젠더

장점: 적당한 부품수, 실습가능한 교재 제공 , 강한 내구성, 부품 수급 용이, 연결 편리성, 블럭 코딩

단점: 아이폰에서 사용 불가

블루투스 동글과 마이크로5핀 / c타입 젠더를 제공하며

자동연결 기능을 제공한다.

네오봇 허브 전원을 켠 후 스마트 기기에동글을 연결하면

자동실행된다.

젠더 없이 동글usb만 가지고 컴퓨터에 연결하여

엔트리로 제어도 가능하다

네오봇 app 을 다운 받아야 사용할 수 있다.

내장 프로그램도 있지만 코딩/프로그래밍 전환하면서

오히려 오류가 발생할 수도 있다.

아쉬운 점은 아이폰에서 사용이 불가하다는 점이다.

app 다운/젠더 모양 모두 제공하지 않는다.

교재의 경우 약 10가지의 실습 과제를 제공한다.

수준에 따라서 다양한 제품을 만들어보고 코딩해 볼 수 있다.

청소기 작동 예시

적외선 센서를 가리면 led가 들어오고 모터가 회전한다.

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