스마트교실 환경 구축

2012. 8. 16

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한국교육학술정보원 스마트교육 R&D본부 박선아 Ph.D. 선임연구원

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1. 모델 연구학교 운영 목적 Review (연구 주제 보완 및 운영 방향)

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스마트교육 모델 연구학교 운영

유형

일반 교실

교육청

초등학교 5

6

1

2

인천(초은고, 연평초중고)

○

○

○

○

강원(근덕초, 강서중)

○

○

○

○

○

○

○

○

○

충남(청파초, 공주중)

4

○

세종시 (참샘초, 한솔중, 한솔고)

비고

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중학교

○

○

○

○

○

○

경남(주석초, 율하중)

○

○

○

○

○

2. 학교별 특별교실은 1실 이상 구축

3

1

2

○

○

○ ○

전남(백초초, 청계중 )

1. 학교별 일반교실은 대상 학년의 학급 전체를 대상으로 운영 계획 수립

고등학교 3

스마트교육 모델 연구학교 운영

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1. 모델 학교 운영 목적 REVIEW

스마트교육 모델 연구학교 운영 목적 REVIEW 스마트교육 대표 사례 발굴·보급 - 학교 특성을 고려하여 스마트교육 모델 유형 선택, 모델에 포함되는 다양한 교수·학습 활동, 방법, 사례 발굴 - 스마트교육 핵심 키워드를 고려한 교수·학습 활동 도출 - 다양한 활용 환경(1인1PC,모둠,교내PC실,방과후) 및 다양한 도구 활용 방안 고려 필요

스마트교육 확산을 위한 운영 결과 분석 및 확산을 위한 시사점, 제언 도출 - 적용·운영 결과를 통한 시사점 도출 및 대표 사례화

※ 모델 유형, 스마트교육 핵심 교수학습 활동을 종합 고려 |6|

1. 모델 학교 운영 목적 REVIEW

1. 스마트교육 모델 유형(8개), 학교 특성, 최대·최소환경 및 교사 관심 활동 등을 종합 고려하여 연구 주제 보완 및 운영 * 운영 결과 시사점 도출 / 사례화 * 확산 기반 마련

스마트교육 모델 유형별 특성 (8개)

모델학교별 특성 (지역, 환경, 학생 규모 인프라 등)

스마트 교육 특성 반영 다양한 교사의 환경 고려 관심 영역 (최대 / 최소) (활용도구/ 수업모형 학습자 역량) |7|

1. 모델 학교 운영 목적 REVIEW

1. 스마트교육 모델 유형(8개), 학교 특성, 최대·최소환경 및 교사 관심 활동 등을 종합 고려하여 연구 주제 보완 및 운영 ※ 스마트교실(일반교실수업, 특별교실수업, 교실통합수업, 창의체험활동수업) ※ 온라인수업(선택교과수업, 집중이수수업, 온라인화상수업, 방과후심화보충수업)

- 예) 일반교실수업 * ~~ 도구(SNS)를 활용한 협력적 문제해결학습 사례(1인1pc, 모둠) -> 역량 : collaborative problem solving, communication, digital literacy * 구글 어스(네이버 혹은 다음지도 등)를 활용한 가상 체험학습 사례 -> 역량 : creativity, tool for working(ICT and information literacy) * 마인드맵 활용 토론학습을 통한 학습자들의 협력적 지식창출 사례 -> 역량 : critical thinking, collaboration, knowledge construction, ~ literacy - 예) 특별교실수업 영어전용교실(STEAM교실) 활용 창의적 체험학습 활동 사례 -> 역량 : creativity. 체험, |8|

1. 모델 학교 운영 목적 REVIEW

2. 스마트교육 대표 사례 발굴 필요 다양한 교수·학습 활동 설계 -> 수행 -> 시사점 도출 21세기 학습자 역량을 증진시킬 수 있는 교수·학습 활동 ※ 창의성, 비판적 사고력, 협업, 협력적 문제해결, 의사소통, 리터러시 등

SNS를 활용한 협업, 소통, 지식창출 ~ 등의 교수·학습 활동 교실통합 (원격화상, 본·분교간) 수업을 통한 협력학습, 체험학습 활동

다양한 협력 학습 방안(활동, 수업사례) - SNS를 활용한 협업, 소통, 지식창출~ 등의 수업 사례 - 온·오프라인을 활용한 통한 협력적 지식창출 사례

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1. 모델 학교 운영 목적 REVIEW

3. 현장연구임을 고려하여 진솔한 실험과 결과 제시 현장연구(연구학교 운영 목적 포함)의 목적 고려 이론 연구 < 실천 연구에 초점

스마트교육의 다양한 교수·학습 활동에 초점 학습자의 참여, 관심 유도, 교사역할(스캐폴딩, 멘토링)과 범위 조절 현장의 다양한 진솔함을 보고서상에 반영

- 다양한 아이디어, 교수학습 방법 구안 및 적용 - 실천(수행)결과에 대해 시각화, 도표화를 통한 설득력 제고 ※ 사전에 양/질적 연구설계 계획 필요

- 연구과정을 통해 발견한 의미 있는 메시지, 시사점에 대한 반영 (학생/ 담당 교사 및 동료 교사 등) - 예상치 못한 결과에 대한 성찰(교사/학생) 필요, 제언에 반영

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2. 모델 연구학교 스마트교실 환경 구축 방향

2. 스마트교실 환경 구축 방향

스마트교육 모델 연구학교 운영

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구분

영상장비

무선 인터넷환경*

교사용 디바이스

학생용 디바이스

교육용 솔루션

수량

1대 이상

AP 1.5대 (인증서버 등)

1대 이상

학생수 따라 최소 5인당, 최대 1인당 1대

학급당 1 라이센스 이상

사양

- 빔 프로젝터 - 전자칠판 등

학급별 학생 전체 사용 용량

32G이상

와이파이 가능 사양

수업지원 통합시스템 등

스마트교실 – 일반교실수업 (교육환경)

2. 스마트교실 환경 구축 방향

일반교실수업 ‘교육환경’ 구현모습 일반교실

교육청

국가

6 5 2

스마트교육플랫폼

4 1

3

교수학습지원센터

학급관리, SnS

LMS 학급관리시스템

1 교사단말기 스마트기기 1인당 1대

4 수업관리솔루션  단말간 양방향 연동/제어  실시간 퀴즈/설문

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2 무선 AP

콘트롤러

인증서버

무선인프라

클라우드방식(임대형)

원격 화상교육시스템

 디지털교과서 콘텐츠 오픈마켓 플랫폼  수업지원콘텐츠  학습자료 저장/공유

6 원격화상솔루션

3 학생단말기

접속단말기 수에 따라  최소: 1대  최대: 2대

디지털 교과서플랫폼

학생수에 따라 최소: 5인당 1대 최대: 1인당 1대

 개별 및 모둠 수 업형 (PC, 모바일 기반)  웹카메라 및 소프 트웨어

5 디스플레이  최소: 기존 TV 프로젝터 활용  최대: 전자칠판

기본요소 추가요소

 Note : 수업관리솔루션 및 원격화상솔루션은 교사/학 생 단말기에 탑재되는 소 프트웨어 임.

2. 스마트교실 환경 구축 방향

스마트교실 – 특별교실수업 (교육환경)

특별교실수업 ‘교육환경’ 구현모습 특별교실

교육청 1 4

2

5 6

국가 스마트교육플랫폼

7

3

교수학습지원센터

디지털 교과서플랫폼

원어민화상수업, 과학영재수업 통합 홈페이지, 학습관리

LMS 학급관리시스템

1 교사단말기

2 무선 AP

4 수업관리솔루션

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인증서버

무선인프라

다자간서버 예약서버

원격교육시스템

3 학생단말기

접속단말기수에 따라  최소: 1대  최대: 2대

스마트기기 1인당 1대

 단말간 양방향 연동/제어  실시간 퀴즈/설문

콘트롤러

6 원격화상단말기

학생수에 따라

최소: 5인당 1대 최대: 1인당 1대

 교실 수업형 (HD 급 하드웨어 화상 단말)

7 수업녹화카메라

5 디스플레이

 최소: 캠코더

 최소: 기설치 장비 활용  최대: 스마트TV 기본요소

오픈마켓 플랫폼  특별교실 교과지원 콘텐 츠 개발, 공유 및 관리

 최대: IP 카메라 추가요소

2. 스마트교실 환경 구축 방향

학교별 스마트교육 운영 계획, 스마트교실 용도에 따라 인프라 구축 계획 및 방향 논의 ※ 기 구축 장비(무선AP, 전자칠판, 디바이스 등) 최대 활용 3. 무선 인프라

1. 교사 및 학생 단말기

4. 수업지원 솔루션 및 도구, 교사연수

2. 디스플레이

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2. 스마트교실 환경 구축 방향

1. 교사 및 학생 단말기 학생 정보 탐색‧공유 및 교수‧학습 자료 제작 등 용도별 단말기 특성과장‧단점 비교 학생용 : 스마트기기(안드로이드, iOS) 계열별 장단점 안내 단, 정보의 탐색, 활용, 공유, 소통에는 유용하나

개인 및 협업 결과물의 문서나 포트폴리오 작업을 위해 최소 모둠별(최대 3~4명, 최소 5~6명기준 1대) 윈도우즈 계열의 노트북(또는 넷북) 필요

교사용 : 기존 업무용 PC의 활용 여부에 따라 단말기 활용 ․ 업무용 PC 대체 : 교수‧학습용 가능. 단, 자료개발‧제작 업무 고려 ․ 자료개발용 : 이동, 간편한 활용 등에의 한계점 고려 필요 ※ 교수학습용 : 스마트기기(안드로이드, iOS계열) ※ 자료개발용 : 데스크탑PC, 노트북PC 등 ※ 단말기 보관함의 이동과 충전 전압, 발열, 환기 고려 |16|

2. 스마트교실 환경 구축 방향

2. 디스플레이

기 구축 전자칠판이나 빔 프로젝터 등을 최대한 활용 기존 교실환경 현황 및 활용 용도 등을 종합 고려하여 교실유형별 디스플레이 선택 필요 ※ 일반교실, 특별실 용도 및 교실통합수업을 위한 화상솔루션 등 특수 장비와의 연계 등

가상현실(증강현실)기기의 수요가 있으나 활용성 고려 필요 단초점 빔 프로젝트는 패턴보드를 활용하여 전자 칠판과 유사 활용 가능 ※ 가격 대비 전자 칠판의 활용성 대비 판서기능을 포함한 단초점 빔 프로젝터의 활용도 고려

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2. 스마트교실 환경 구축 방향

3. 무선인프라 및 수업지원 솔루션 ISP중간결과를 반영, 학교 특성을 고려한 무선망 활용 유형(A~E형) 선택 적용 ※ A-B형 : 학교 전체 무선망 구축 ,일반 교실 공용 3세트(90개) / 특별교실 1인1단말기 ※ C-D형 : 특별교실에만 무선망을 구축 1인1단말기 / 공용 3세트, E형 : 기존 유선망 (학내망) 활용 ※ 연구학교 특성상 일반교실 운영과 특별교실 1실 구축이 필요하므로 A형과 B형의 절충 필요

보안설비(UTM) 및 인증서버, 컨트롤러 등은 교육청에서의 집중 관리 필요 (시도교육청 내부 협의 필요) 무선망의 안정적인 공급을 위해 Poe설치 필요, 컨트롤러는 개별 학교에서 관리가 쉬운 AP내장 컨트롤러 필요 AP의 위치조절을 통해 교실과 가까운 실외에서의 무선망 사용 가능 ※ 증설을 대비하여 학교 전체에 AP의 위치조절 및 포설이 유리 ※ UTM : UTM(Unified Threat Management)은 하나의 장비에서 여러 보안 기능을 통합적으로 제공해 다양하고 복잡한 보안 위협에 대응하고 관리 편의성과 비용절감의 장점 ※ Poe : PoE(Power over Ethernet)는 이더넷 UTP(STP) 랜 케이블에 데이터 전송 뿐만 아니라 DC전원을 함께 100미터까지 원 거리에 전송 가능

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2. 스마트교실 환경 구축 방향

4. 수업지원 솔루션, 도구 및 교원 연수 학교단위 라이선스 구매 원칙(사용자수 제한 없음) KERIS에서 일괄 구매후 보급(단, 학교별 1개의 솔루션 선택) ※ i-KAIST 스쿨박스, 삼성 Magic IMS, (전원학교) 파스텔 ※ 솔루션 선택을 위한 수요조사(공문 안내) 예정

초등의 경우 e-교과서 저작도구에 대한 수요가 별로 없으나 중등에서는 교사의 전공 관련 e-교과서 저작에 대한 동기가 큼 SNS의 원활한 사용을 위해 서비스업체의 14세 미만 가입 허용 방안 마련 필요 (수업지원도구) KERIS에서 일괄 구매후 제공 여부 협의 예정 (교원 연수) 연구학교 중심의 교원 연수 필요 교실 수업 사례, e-교과서 활용, 정보통신윤리교육 등

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3. 21세기 학습자 역량 기반의

스마트교육 수업 모형 및 교수·학습 활동

3R

4C+α

ICT 리터러시 |21|

?

3. 스마트교육 수업 모형 및 교수학습 활동

21세기 학습자 역량

클라우드 서비스 특징 및 ‘Information & Knowledge Construction’의 변화

Communication collaboration

협업

(협업방식)

Critical (flexible) Thinking

Problem solving Decision-making Self-directed Learning Relationship

Creativity Citizenship, ‘학습자 역량’ (출처 : ATC21S) http://atc21s.org ‘디지털 네이티브’ (돈 탭스콧) |22|

Personal responsibility

공유 (자료 전달 및 공유방식)

소통

(소통방식)

저장

(저장방식)

이동

(도구의 편리한 활용 Any Time Just Time)

관리

(관리 및 기록 방식)

3. 스마트교육 수업 모형 및 교수학습 활동

확산적 사고 도구(예) - 마인드맵 툴, 개념도 작성도구 - 확산적 사고를 돕는 각종 앱

창의/체험 및 저작 도구(예) - 동영상 - 3D자료 - Flash Creativity - 애니메이션 - 3D, VR - 증강현실(AR) - 기타 각종 저작 도구 등

Critical, Flexible Thinking

협업 도구 (예) - 공동작업, 노트필기 도구

확산적 사고 협업

Collaboration

창의 체험 소통

Communication

소통 도구 (예) - 각종 SNS (페이스북, 미투데이, 트위터, 클래스팅)

- 블로그 -소통을 돕는 각종 앱 등 |23|

(Google Docs, 에버노트, 스프링노트 등)

- 온라인 토론 - e-NiE 등

3. 스마트교육 수업 모형 및 교수학습 활동

교과별 ICT활용 교수·학습모형 활용

- 직접교수모형

사회과 - 탐구학습모형 - 비판적사고력모형 - 문제해결학습모형 - 의사결정모형

국어과 - 직접교수모형 - 협력학습모형 - 문제해결학습모형 - 창의성개발학습모형 |24|

수학과 - 개념학습모형

스마트교육

- 문제해결학습모형

- 귀납-연역학습모형 - [Collaboration / Creativity] 협력창의학습모형, 체험기록학습모형 (협력창작학습모형*) - (Critical thinking) 비판적 사고력모형, 토의·토론학습모형 (생각나눔, 생각그리기수업모형*) - [collaboration Problem Sloving] 문제해결학습, 프로젝트학습모형 (연구활동중심수업모형*) - 기타 (네트워크기여학습모형*) 과학과 ( *) 부분의 모형명 발췌 : ‘세종시 미래학교 스마트교육 모형 연구 및 운영방안 개발’ 김현철(‘12.5)

-

발견학습모형 가설검증모형 순환학습모형 탐색학습모형

3. 스마트교육 수업 모형 및 교수학습 활동

스마트교실 교수·학습 활동 …

- Practice - Participation - Motivation - Interest

- Collaborative & Individual Knowledge Building, Creation

- Reflection - Feedback

- Presentation - Sharing 수업 전

수업 중

수업 후

with (Smart) Technology , embedded Technology (Resource, adaptive, Interaction) Teaching & Learning |25|

3. 스마트교육 수업 모형 및 교수학습 활동

스마트교실 교수·학습 활동 …

- Self-directed Learning

- Problem-solving - Practice - Decision-making and learning - Participation - Adaptability- Collaborative & - Motivation - Reflection IndividualLiteracy - Critical Thinking, - Interest Knowledge - Feedback - Creativity Building, Creation - Communication - Presentation - Collaboration - Sharing … 전 수업 중 수업 후 -수업 Citizenship withand (Smart) Technology , embedded - life career (Planning for life Technology vision) (Resource, adaptive, Interaction) - Personal and Social Responsibility …

Teaching & Learning (Skills for living in the world[ ATC21s])

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SMART Education

Q&A 감사합니다 sapark@keris.or.kr

02-2118-1298

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