RRF-E

• 공학을 처음 접하는 학생을 위한 프로젝트 실습을 개발하였습니다. 리버스 엔지니어링 실습을 경험한 학생 중심으로 진행하는 것이 좋습니다. 

• 아래 실습은 RRF-E 라는 이름의 교수학습 방법으로 해당 수업 방법은 실천교육학회에 게제되었습니다. 

• 공학적 소양 함양을 위한 프로젝트로 '역공학 - 공학 리서치 - 순공학'을 순차적으로 체험하는 활동입니다.

• 일반적인 수업은 순공학(교육에서는 발명)을 선행적으로 배우게 됩니다. 다만, 발명을 하기 위해서는 창의성이 필요하고, 좋은 창의성은 '기초 지식'의 조합으로 발현됩니다. 따라서, '기초 지식'이 부족하면 발명의 과정은 교육할 수 있지만,  학생의 결과에서 교수자가 원하는 '산출물'이 도출되지 않을 수 있습니다.

• 따라서 발명교육과는 다른 관점으로, '공학'을 경험하고 그 과정을 이해하는 교육을 개발하였습니다. 역으로 접근하여  '선행 개발자(발명가)'의 생각을 읽고 이해하는 과정으로 진행됩니다. 자세한 내용은 아래 RRF-E 프레젠테이션을 확인하시길 바랍니다.

🍃 1, 2차시 녹화본 (20240108)

[교수자 성찰일지]

기술 공학 교육을 위한 수업을 진행함에 있어서 2분의 전문가 분들(권석영 회장님, 함형인 박사님)과 함께 논의 하고 2개월 동안 수업을 준비하여 진행하였다. 과거에 연구를 지속적으로 했던 역공학(Reverse Engineering) 활동을 지속적으로 발전시켜 메이킹 아트웍으로도 제작하였었다. 하지만 실제 공학적 소양을 함양하는데 도움이 되는지 의문이 들었다. 공학이라하면 인간생활에 필요한 무엇인가를 만들어내는 응용학문이라 생각한다. 여기서 '필요'라 하면 사회적 가치가 있는 즉 사회적 공공성이 담겨있는 제품을 말하는 것 같다. 위 정의는 학자 마다 다르겠지만, 일단 교육에서 적용하기 위해서는 그렇게 생각한다. 나아가 산업의 발달로 인하여  공학과 경제학이 자연스럽고도 아주 밀접하게 연결이 되었다. 이전에 발명가로 불리던 사람들이 이제 공학자로 불리우게 되고, 공학자로  불리던 사람들이 기업을 세우고 자신의 아이덴티티를 이제 사회적으로 풀기 시작한지 오래이다. 많은 현대인 그 기업에서 만들어낸 제품을 사용하며 살아간다. 여기서 문제는 그냥 살아간다는 것이다. 제품이 왜, 어떻게, 누가, 어떤 목적으로 만들어 졌는지 깊이있게 파해쳐 보지 않는다. 단지 가격, 디자인, 브랜드 , 다른 사람들의 평가 정도를 볼  뿐이다. 

이번 교육은 다양한 공학적 산물을 깊이있게 관찰하며, 아이들에게 공학적 소양 뿐 아니라 공학적 인사이트를 갖게 하는 것이 목적이었다. 하나의 목표로 딱 정리되는 수업의 형태는 아닐 수 있다. 이유는 '구성주의'를 기반으로 설계했기 때문이다. 개인이 경험을 통하여  만들어지는 지식은 각자 다름을 존중하기에 나는 교수자로서 펼칠 수 있는 모든것을 열어주는 것에 집중을 하였다. 

PPT를 나름 성의있게 만들었지만 위와같은 이유에서 실제 첫날 강의 1시간은 나의 공학과 기술의 생각을 설명하였다. 왜 이수업을 하는지, 왜 개설하였는지, 너희는 교육 연구 도우미로서 어떤 역할을 하게되는지 모든것을 이야기 하였다. 그리고 디지털 리터러시 능력이 본 수업 과정에서 필요하여 캔바 플랫폼을 설명하였다. 전통적 강의 스타일 보다는 요즘 학생들의 강의 스타일에 맞추어 강의 속도를 빠르게 진행하였다. (영상을 확인하면 말의 속도가 매우 빠른것을 확인할 수 있다.) 다만, 1회 설명이 아닌 3회 설명을 기준으로  강의를 진행하였다. RRF-E의 가치를 이야기하고 5일(하루 3시간)씩 우리가 함꼐 연구할 부분이 무엇인지 이해시켰다. 

감사하게도 학생들의 집중력이 높다고 생각되었으며, 스스로 프로젝트를 이끌어 갈 수있는 마음을 함양했다는 생각이 들었다. 나아가 서로 도와주는 분위기를 형성하기 위해 2인 1조로 좌석도 배치하고, 팀을 설정해 주었다. 개인 프로젝트의 관점에서는 그리 중요하지 않을 수 있지만,  공학 활동에서는 서로 도와주고 알려주는 지점이 반드시 나오기 때문에 이렇게 환경을 조성하였다. 서로 어떤 도움을 주는지 교수자가 파악하지 못하는 부분이 있을 수 있다.

이정도 상황으로 첫날 수업을 마무리 하고, 다음날 분해할 제품을 가지고 오라는 전달 및 웹페이지 제작 그리고 분해의 활동을 함을 알라고 수업을 마쳤다. 스스로 부족하다는 생각이 많이 들었다. 하지만 만족하였다.:)

🍃 3, 4차시 녹화본 (20240109)

[교수자 성찰일지]

2,3,4일은 교수자가 Fade-out하며 학습자에게 퍼실리테이터 역할을 중심으로 수업을 설계했다. 아이들의 개별적인 질문을 모두 받아주고, 내가 할 수 있지만 시간이 부족한 상황에서는 동료학습자들의 능력을 이해하고 도움이 필요한 친구에게, 그 도움을 해결할 수 있는 다른 친구를 보내서 해결할 수 있는 환경을 조성하였다. 이정도로 진행이 되면 물리학에서 말하는 '관성'의 법칙 처럼 아이들이 스스로  나아가기 시작한다. 학습도  운동이기 때문에 계속 탐구하고 연구하려는 관성이 있다는 믿음이 있다. 

분해 제품은 모두 다양했다. 장난감 금고, 마우스, 블루투스 마우스, 스탑워치, 게임기, 헤어드라이기 등 매우 다양한 제품을 가지고 왔다. 분해해 보면서 아이들이 느끼겠지만 처음 공학 제품에 두려움을 가지고  있었던 아이들에게 그 두려움이 점차 사라지는 것을 느낄 수 있었다. "아 그런거구나!", "별거 없네"이런 말들을 내뱉는 아이들의 모습을 볼  수 있다. 

단순히 분해에서 끝나면 자신의 경험으로 밖에 남지 않기 때문에 이 모든 과정을 자신의 웹페이지에 기록하는 교육도 병행하여 진행하였다. 자연스럽게 디지털 리터러시가 함양되고, 공유정신이 함양될 것이라 믿고 있다. 나아가 교수자가 기록하는 방법을 따라하는 것은 아이들의 '창의성'에 도움이 되지 않기 때문에 '샘플'정도만 제공하고 학생들의 스타을로 RRF-E 웹을 제작하도록 지도하였다. 

마지막으로 영상에서  보면  알겠지만 모든 과정은 '동료 학습자'의 역할로 진행하였으며, 나 조차 가습기 제품을 가지고와서 학생들과 함께 웹을 제작하고 분해를 진행하였다. 다만, 아이들의 질문이 폭발하여 내 가습기 분해는 하지 못했다. 내일 해야지. 그럼 이만 총총 :)

🍃 5, 6차시 녹화본 (20240110)

[교수자 성찰일지]

 수업 중 특별 한 것은 없었다. 다만 5,6차시는 조력자(Facilitator)역할로서 수업에 집중하였다. 사실은 동료학습자로서 가습기를 함께 분해하고, 웹 포트폴리오를 제작하려했는데 다양한 질문과 요청으로 함께 연구하고 학습하며 조력하는 역할에 충실하였다. 드라이기 몸체 분해가 되지 않아 같이 탐구하고 방법을 찾고, 솔더링(납땜)을 해보지 못한 아이들에게 알려주고 그 밖에 간간히 질문하고 도움을 주며 진행하였다. 

쉬는 시간 없이 3시간을 진행하여도 아이들이 집중력 유지한 채 활동에 몰입하는 모습을 볼 수 있었다. 또한 분해하는 행위 보다는 분해하며 관찰하고 스스로 지식을 탐구하고 쌓아가는 과정을 지속적으로 강조하였다. 조금 부드럽게 활동하기 위해 음악도 틀고  진행하였지만, 아이들은 크게 신경쓰지 않는 모습을 보였다. 성재라는 친구는 아이폰5를 분해하고 다시 조립하였는데 , 그 과정에서 액정을 잘못 열어 문제가 발생하였다. 활동의 목표는 역공학, 조사, 순공학(다시 조립 이었기 때문에 오늘 다른 제품(중국 게임기)를 가지고 와서 새로 시작하였다. 이 친구는 작년 4월 리버스 엔지니어링 수업을 받았던 상황이라 공학적 접근 방법과 활동, 그리고 인식이 있는 친구이기 때문에 쉽게 적응하고 활동에 다시 빠르게 참여하였다. 

이밖에 장난감 금고를 가지고 온 친구는 장난감 금고 분해를 바탕으로 '실제 금고'의 원리를 파악하는 모습을 보였다. 장난감이라는 것 조차 하나의 공학적 산물로 이해하고 인식할 수 있는 계기가 될 수 있음을 보여주었다. 유찬이라는 친구는 계산기를 모두 분해하였다. 심지어 회로 기판에 있는 콘덴서, LED, 저항 등까지 모두 솔더링을 제거하고 해체하였다. 그리고 자신이 작성한 문서(분해 과정을 기록한 웹 포트폴리오)를 보고 다시 조립하여  작동이 되는 것을 확인하였다. 원래는 역공학(Reverse)-조사 및 탐구(Research)-순공학(Forward)의 조립 순으로 진행했어야 하는데, 유찬이는 자신이 있었는지 분해 후 조립을 먼저 진행하고 그 과정에서  모든 내용을 촬영 및 기록을 먼저 하였다. 그 후 조사 및 탐구(Research)과정에 들어갔다. 반드시 순서를 지켜야 하는 것을 강요하지 않고  학생 개인이 변형시킨 프로젝트 흐름을 존중하였다. 이유는 그 학생을 그런 공학적 접근 방법으로 자신의 지식을 구축하는 것을 선호했기 때문이다. 이 밖에 다양한 모습은 영상을 확인하여 분석하면  된다. 너무 열심히 성실하고, 그리고 몰입하여  해준 아이들에게 감사함을 전한다. :)

🍃 7, 8차시 녹화본 (20240111)

[교수자 성찰일지]

-일단 동료 연구자인 형인이형이 광주에서 오셨다. 너무 행복했다. 구성주의 기반 PBL 프로젝트 학습은 '관성'에 의해 진행되는 느낌이다. 좋은 비구조적인 상황과, 동료 학습자로서의 교수자 역할, 그리고 학습자의 지식 확장에 도움을 주기 위한 조력자(Facilitator)역할을 인식하고 진행했다면, 7,8차시 정도에 도달했을 때는 학습자가 스스로 알아서 학습(프로젝트)를 진행하는 것을 볼 수 있다. 아이들 마다 모두 프로젝트의 진행 속도가 다르다. 어떤 아이는 모두 분해 후 도큐먼트를 작성하고, 조립까지 끝내서 가지고 온 기기 관련 활동을 마무리 한 친구도 있다. 내일 지식의 공유(발표)를 위해 준비를 하라고 일러 주었지만, 이 친구(정유찬)는 다른 친구들의 못하는 부분을 도와주며 자신의 경험과 지식을 나누는 모습을 보였다. 어떤 친구는 전체 프로그램 흐름을 모두 이해하거 차시 기준에 맞추어 스스로 시간을 조절하며 프로젝트에 임하는 친구도 있었다. 

헤어 드라이기를 가지고 온 친구는 '니크롬선' 부분의 안전성 때문에 기기를 만들 회사에서 해당 부분의 분해를 못하게 만들어 둠을 알게되었다. 안전 문제 때문에 분해를 진행하지 않았지만, 왜 해당 부분의 분해를 하지 못하게 만들었는지에 대해 관찰, 분석, 이해를 함으로 새로운 지식(안전의 문제, 일반 사람이 분해를 했을 때 화재가 발생할 수 있음)에 대해 이해할 수 있었다. 나아가 저항의 변화를 바탕으로 흐르는 전류의 양을 조절하여 니크롬선에 열을 가함으로 드라이기에서 '뜨거운 바람'이 나오는 원리를 이해할 수 있었다. 그런 과정에서 저항의 원리를 파악하고 가변저항, 커패스터 등의 전자 모듈에 대해 이해하고 경험할 수 있었다. 

마우스를 가지고 온 친구는 3명 이상이었다. 다시 조립을 하는 과정에서 어떤 친구는 왼쪽 버튼이 안되고, 어떤 친구는 LED가 망가져 마우스 포인터 이동이 안된다고 하는 친구가 있었다. 다른 한 친구는 완벽히 성공하였다. 다만 스프링 2개를 잃어버렸는데 조립 후 마우스 작동에는 큰 문제가 없음을 발견하였다. 모든 친구들이 '안되면 어떻하지'가 아니라 '어라! 안되네 다시 분해해서 해당 전자 부품만 바꾸어 껴야겠다!'라는 관점으로 흘러갔다. 이는 '공학적 소양'을 함양하고 나아가 전자 기기를 두려워하지 않는 '자신감'이 함양됨을 볼 수 있었다. 휴대용 모기 퇴지 장치, 장난감 금고 등의 분석 및 조립 과정 또한 비슨한 '지식 함양 흐름'으로 진행됨을 볼 수 있었다.

질적연구로 진행되는 가장 중요한 목적과 이유는 위 모습에서 발견할 수 있다. 양적연구로 진행되면 '학습자가 스스로 경험하고 느끼고 배운 개별화된 지식'에 대한 이해를 하기 어렵다고 생각하였다. 나아가 구성주의 자체가 척도로 이해할 수 있는 부분이 아니기 때문에 13명의 학생의 개별적 모습 모두를 이해하고 깊이 해석해 보고 싶은 마음이었다. 다른 부분은 위 영상을 참고하기 바란다.

🍃 9, 10차시 녹화본 (20240111)

[교수자 성찰일지]

-마지막 날이다. 프로젝트 커리큘럼에 작성되어 있는데로, '지식 공유(Sharing)' 그리고 '개선(Improving)'에 초점을 두어 진행하였다. 조금 편한한 분위기로 진행해도 된다고 아이들에게 강조하였다. 하루 3시간 능동적으로 프로젝트를 운영한(여기서 운영이란 교수자의 운영이 아닌, 학습자 스스로 자신의 프로젝트를 자신의 패턴대로 운영함을 말한다.)아이들의 템포를 조금 늦추어 주고 싶었다. 원래는 9-9:30까지 공유할 웹페이지를 정리하고 9:30부터 발표를 시작하려 했으나, 시간이 부족하다는 의견을 조율하여 1시간을 더 진행하고 10:30부터 공유 및 발표 그리고 개선사항 논의를 진행하였다. 아쉽게도 촬영 장비의 문제로 위 영상이 2시간 밖에 녹화가 되지 않았다. 아이들의 뒤 부분 발표 녹화가 안된점이 너무 아쉬웠다. 발표 시간은 3분으로 통일하려 했다. 하지만! 개인 적인 경험이 많으면 발표 시간이 자연스럽게 늘어난다. 왜냐하면 학습자 개인 스스로 '할말'이 많아지기 때문이다. 우리가 외우고 암기한 것을 공유(발표)하라고 하면 자신의 지식이 아니기 때문에 학습자는 두려워하고, 하기 싫어한다. 즉! 내재적 동기 자체를 유발 시키기 어렵다. 그런 경우 일반적으로 외재적 동기(시험, 평가, 생기부 입력)으로 회유 시켜야 한다. 하지만 이것은 교수자가 모든 권한을 쥐고 있는 것과 같다. 교육과정 자체가 그렇게 설계되어 있기 때문에 비판을 하면 안된다. 돌아와서 이 수업 만큼은 학습자 내제적 동기를 자신의 '경험'으로 이끌어 내고 싶었다. 마지막 공유를 강조하는 부분은 교수 학습 설계의 관점일 수 도 있지만, 발표 시간 3분을 훌쩍 넘어 10분 15분이 지나도 이야기를 하는 아이들의 모습을 보며 '자신의 경험 안에서 지식의 공유'는 학습자 개인은 느끼지 못하겠지만, 자신이 몰입하여 '지식을 구조화하고 그것을 적극적으로 공유'하는 모습을 발견할 수 있음을 느낄 수 있었다. 수업을 12시에 마쳐야 하는 상황이기 땜문에 아이들의 이야기를 더 길게 듣지 못함이 매우 아쉬웠다. 이런 아쉬움을 남긴채 수업을 마무리하였다. 

🍀 RRF-E 수업 사진 및 기록

🍀 자료 정리 링크

이번 프로젝트는 여기서  이만. 🐳