4차 산업혁명과 교육

1. 지식기반사회와 4차 산업혁명 시대

지식기반사회(Knowledge Based Society)란 다른 가치보다도 지식의 가치가 부가가치를 창출해 내는 사회, 정보가 가치 있는 재화(財貨)로 인식되는 사회, 정보와 지식이 개인, 기업, 국가의 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소이자 가치창출의 원천이 되는 사회, 즉 고도의 정보화 사회를 말한다. 지식의 합의된 정의를 내리기는 쉽지 않지만 지식의 다양한 정의를 먼저 살펴보면 다음과 같다. ① 정보가 축적되어 체계화되고, 한층 더 농축된 상태, ② 정보가 가공, 재구성되어 행동으로 옮겨지고, 가치창출로 이어질 때의 의미, ③ 일하는 방법을 개선, 개발, 혁신하여 부가가치를 높이는 것, ④ 사물을 아는 마음의 작용(일반적 정의), ⑤ 정당하고 진실된 체험과 믿음에 의해 획득된 스킬, ⑥ 경험, 상황, 판단, 사상과 결합된 정보, ⑦ 당면한 문제와 연관되고, 즉시 활용될 수 있는 정보 또는 과학적으로 조직되어 객관적 타당성을 요구할 수 있는 판단의 체계 등을 말한다. 종합하면, 지식이란 가치 있는 정보, 새로운 아이디어, 당면한 문제를 해결할 수 있는 정보, 부가가치(added value)를 창출해 낼 수 정보, 블루오션(blue ocean, 경쟁자가 전혀 없는 시장≠red ocean)으로 갈 수 있게 하는 가치 있는 정보, 문제해결에 직접 활용되는 정보, 정보를 문제해결에 활용하는 능력(=창의력)등으로 정의 내릴 수 있다.지식기반사회에서의 지식은 종전의 지식 개념과는 다른 의미를 지닌다. 지식기반사회에서의 지식은 정보 중에서 특정한 능력을 함양해 주는 정보, 또는 이용자의 목적에 맞을 뿐 아니라 유용하고 부가가치를 창출할 수 있는 것일 때의 지식이라고 할 수 있다. 따라서 지식이란 가치 있는 정보를 말하며, ‘가치가 있다’는 말은 당면한 문제를 해결할 수 있는 가장 직접적인 것, 부가가치를 창조할 수 있는 정보를 말한다. 원래 정보란 자료를 수집, 정리, 분석하는 가운데 단순한 사실에 인간이 의미를 부여한 것이라고 할 수 있다. 정보는 그 수신자(Recipient)에게 의미가 있는 형태로 처리된 자료(data)로서, 현재 또는 미래의 행위나 의사결정에 실제적인 혹은 지각된 가치를 지니고 있다. 따라서 정보는 자료와 구분되는 개념이며, 자료가 어떤 의미를 갖도록 처리한 것을 정보라고 한다. 다음 <표>는 지식과 정보의 차이를 나타내고 있다(Ikujiro Nonaka &Hiro Takeuchi, 1998).

❚표❚지식과 정보의 차이 

21세기는 지식산업(knowledge industry, 제4차 산업 또는 두뇌개발산업)을 기반으로 하는 사회이다. 지식기반산업이란 평생학습을 통해 얻은 지식을 이용해 상품과 서비스의 부가가치를 크게 향상시키거나 고부가가치의 지식서비스를 제공하는 산업을 말한다. 지식기반사회를 뛰어 넘은 4차 산업혁명의 가장 큰 특징은 새로운 기술의 융합(convergent), 즉 인공지능과 사물인터넷이 융합되고 로봇기술, 생명과학 및 빅데이터, 3D 프린팅 등이 주도하는 차세대 산업혁명을 말한다.

2. 융합교육이란

1) 도입배경
훌륭한 인재는 사회에 나가서 훌륭한 일을 하는 사람이다. 그러면 학생들이 사회에 나가서 일을 하게 될 미래는 어떤 미래일까? 학생들은 어떤 직업을 가지고 어떤 일을 하게 될까?그 미래의 경제는 어떻게 이루어져 있을까? ｢21세기 스킬(The Partnership for 21st Century Skills)｣에서는 다음과 같이 소개하고 있다. “현재에 없는 일을 하고, 현재에 존재하지 않는 직업에 종사하게 되고, 현재에 존재하지 않는 물건들로 이루어진 경제를 살아가야 할 학생들에게 STEAM 교육을 해야 한다.” 호주 정부는 10～15년 후 한 사람의 직업 수가 29～40개가 될 것이라고 발표했다. 또한 ｢21세기 스킬(Skills)｣에서도 오늘날 학생들은 18세와 42세 사이에 11개 이상의 직업을 가질 것이라고 예측한다. 사람이 가지는 직업의 수가 점점 늘어나는 추세이므로, 단순한 지식 전달보다 핵심 스킬 위주로 교육이 변화해야 한다. 이에 따라 우리 교육은 변화하는 세상에 학생들이 적응할 수 있도록 대비해야 한다.21세기 직업이 요구하는 핵심 스킬로 크게 두 가지로 꼽는다. 첫째는 새로운 지식을 빨리 배우고 응용하는 능력이고, 둘째는 문제해결력, 커뮤니케이션, 팀워크, 기술의 사용, 혁신 등의 21세기 스킬을 매 프로젝트마다 적용하는 노하우이다. 2011년 9월호 <이코노미스트>는 첨단기술이 발달함에 따라 요구되는 고급숙련인력은 노동시장에 과소 공급되므로 구인난을 겪고, 반대로 노동시장에서 초과 공급되는 평범한 구직자 대부분은 한정된 일자리를 두고 경쟁하며 구직난을 겪는 ‘대단한 불일치(the great mismatch)’ 현상이 발생한다고 보도했다. 미래의 기술혁신은 무에서 유를 창조하는 창조적인 기술도 중요하다. 또한, 무에서 유를 창조하는 것뿐만 아니라, 기존의 기술을 새롭고 조화롭게 편집하고 융합하는 것 역시 매우 중요하다. 세계경제의 흐름, 소비자 심리 변화, 법과 규제의 변화 등과 기술이 맞물려 돌아가기 때문에 시장에서 히트하고 통용되는 기술은 보통 세계 2～3위의 기술이다. 따라서 분야 간 융합으로 새로운 부가가치가 창출되고 고품질의 일자리가 생기게 된다.

2) 개념
창의적인 융합과학교육이라는 것은 기초과학 내의 학문의 틀을 벗어나 과학ㆍ기술ㆍ공학 간, 학문 간, 혹은 제품, 서비스 및 산업 간의 융합 등 포괄적인 분야에 걸쳐 기술적ㆍ기능적인 연계를 하는 것을 말하고, 또한 이 융합은 학문, 학제 간의 물리적인 결합이 아니라 화학적 결합을 통하여 창의적으로 하나의 완전히 새로운 형태의 산물을 창조해 내는 것을 말한다. 따라서 어떤 학자는 이것을 멜트인(Melt-in)이라는 말을 쓰기도 한다. 기업은 과학ㆍ기술ㆍ공학을 가장 선도하는 집단이다. 따라서 기업이 융합시대에서 요구하는 인재에 대하여 살펴본다는 것은 중요한 의미를 가지는 것이다. 기업이 원하는 인재는 타 학문에 대한 긍정적인 수용 태도, 다양한 분야의 지식을 통합할 수 있는 능력, 다양한 타 전공자들과 소통하고 협력하여 과제를 수행할 수 있는 능력, 과학ㆍ기술ㆍ공학이 미래 사회시스템에 미치는 영향을 예측할 줄 알고, 또한 현 시대에 논의되고 있는 과학ㆍ기술ㆍ공학 지식을 빠르게 습득할 줄 아는 능력이 요구되고 있다. 그래서 우리 미래 과학ㆍ기술ㆍ공학 인재들은 세계를 무대로 활동하여야 한다. 이를 위해 윤리적ㆍ창조적ㆍ전략적ㆍ도전적이고 아울러 리더십과 판단력이 뛰어난 글로벌인재로 육성하여야 한다는 것이다. 여기서 STEAM이라는 것은 2006년에 미국의 요크만이라는 한 버지니아의 여교사가 학위 논문에서 처음으로 새로운 융합교육의 형태로서 제시하였던 용어이다. 그런데 최근 우리의 이런 STEAM 교육을 기반한 과학창의ㆍ인성교육 콘텐츠 개발과정을 보면 개발자들이 미국, 영국 등의 초기에 문제되었던 것과 마찬가지로 아직 기존의 기초과학의 틀에서 거의 벗어나지 못하고 있다는 인상을 크게 받았다.따라서 한국의 교육적 맥락과 상황에 맞는 한국형 STEAM 교육에 대한 연구ㆍ개발ㆍ실천이 필요하다.

3) 융합교육의 특징
STEAM 교육의 주요 특징은 첫째, 우선 STEAM 교육의 콘텐츠 개발에서 과학ㆍ기술ㆍ공학을 중심으로 정치, 환경, 사회, 경제 그리고 가치추구 등의 융합적인 사고로 체계적으로 미래를 예측할 수 있는 활동을 만든다는 자세를 기본적으로 가지고 시작하여야 한다.둘째, 재미있고 이해가 쉬우면서 창의적인 STEAM 교육을 위해서는 기초과학원리에서 첨단과학ㆍ기술ㆍ공학까지 스토리텔링으로 자연스러운 흐름으로 체계적으로 표현하는 기술이 필요하다.셋째, 창의성에서 매우 중요한 요소 중에 하나로 어떤 기초과학원리에 대해 그 응용 및 적용 등에 대한 첨단과학ㆍ기술ㆍ공학의 다양성을 학년별 학생수준과 눈높이에서 제시해 주어야 한다. 이것을 통해 기초과학의 중요성에 대한 그 의미를 터득하고, 아울러 과학ㆍ기술ㆍ공학에 대한 발산적 사고와 창의성을 유도하는 가장 중요한 기틀이 된다.넷째, 창의적인 STEAM 교육에 있어서 다양한 창의기법과 창의적인 학습도구 및 창의적인 체험활동의 개발이 중요하다. 그러나 현재의 창의적 체험활동이라는 용어가 너무 남발되는 경향이 있다. 창의적 과학에서의 체험활동은 반드시 이런 STEAM의 개념에 기반을 둔 과학체험활동이 되도록 하여야 한다.다섯째, 학생들의 STEAM에 대한 학제 간 협동작업 활동에 대한 종합설계 개념을 도입하고, 이를 통해 과학기술공학에 대한 체계적인 탐구능력과 함께 윤리 및 사회성, 협동성, 리더십, 서로를 배려하고 소통하는 능력을 키움에 따라 훌륭한 인성을 가진 창의성과 실무능력을 가진 과학ㆍ기술ㆍ공학자를 육성하는 것뿐만 아니라, 미래 정책 입안자 및 여러 각 분야에 사회 일원으로 활동할 수 있는 인재를 육성하도록 해야 한다.여섯째, 또 글로벌에 기여하는 창의적인 인재의 육성으로 과학기술공학적인 지식을 기반으로 국제적인 감각과 인류의 문화, 역사, 정치, 경제 및 환경 등을 고려하고 인류가 가진 문제를 높은 윤리의식으로 과학ㆍ기술ㆍ공학으로 해결해 주는 인재 양성을 위한 STEAM 교육이 된다.일곱째, 통합적이고, 전체적으로 보는 능력을 배양하는 교육, 즉 나무와 함께 숲을 볼 수 있는 능력을 키우는 것이 STEAM 교육의 중요한 궁극적인 목적 중에 하나다.여덟째, 빠르게 변하는 융합기술에서는 10년 전의 과학ㆍ기술ㆍ공학은 이제는 의미가 없는 지식이 될 수 있다. 따라서 STEAM 교육의 핵심적인 요소 중 하나가 바로 최신의 급변하는 융합기술 변화에 빠르게 대처하는 교육, 즉 적시교육(just in time learning)이 되어야 한다.아홉째, 오늘날의 과학기술공학 지식을 다루고 활용하는 주체로서 마땅히 알아야 할 기본소양을 창의적인 STEAM 교육에서는 특히 강조되어야 한다. 이 STEAM 교육은 미래의 성장 동력이며, 세계경쟁 속에서 우리나라가 우위를 점하기 위한 우리의 필연적인 교육이다.이 STEAM 교육은 세계에서 가장 선도적인 과학교육시스템이라고 자부할 수 있다. 그러나 이것이 정착하는 과정은 매우 어렵고, 고도의 기술을 요하는 것이다. 이제는 우리의 미래를 위해 이 STEAM 교육이 잘 정착될 수 있도록, 모두의 노력이 필요할 것이다.