컴퓨터 활용

서 론

현대 사회에서 컴퓨터가 차지하는 비중은 인류문명 이래 그 어떤 문화나 발명품이 끼친 영향보다도 크다고 할 수 있다. 이런 컴퓨터가 최초로 만들어진 것이 1820년대였으며 그 성능이 오늘날의 계산기 수준이었음을 생각해보면 겨우 160년이 지난 요즘의 컴퓨터의 발전속도와 그 영향력의 확산에는 놀라지 않을 수 없다.

컴퓨터의 개념과 구성

컴퓨터란 전기적인 힘으로 인간의 직접적인 지시나 사용, 또는 인간이 만들어낸 프로그램의 지시에 따라 정보나 자료를 입력, 저장, 처리, 송수신, 그리고 출력할 수 있도록 고안된 정보처리용 기계이다. 모든 컴퓨터는 외부의 크기나 내부의 용량 또는 주위에 장착되어 있는 주변장치 등에 관계없이 입력장치, 중앙처리장치, 보조기억장치, 출력장치, 통신장치 등의 기본적인 기계적 요소들로 구성되어 있으며, 이러한 기계적 구성을 컴퓨터의 하드웨어라고 한다.

(1) 입력장치

입력장치(Input Device)란 필요한 정보를 컴퓨터에 입력시키는 장치들을 말한다. 얼마 전까지만 해도 입력장치라고 하면 가장 흔하게 볼 수 있는 키보드와 마우스, 컴퓨터 오락실이나 유아용 컴퓨터에서 볼 수 있는 조이스틱, 각종 안내나 전시회에서 흔히 볼 수 있는 접촉화면(touch screen)또는 그래픽 전문가들이 흔히 쓰는 전자펜과 그래픽판(Grapic tablet) 등에 지나지 않았다.

그러나 최근에 멀티미디어의 출현과 함께 정보의 개념이 문자정보에서 다양한 형태의 복합정보로 확산되면서 입력장치의 종류는 상당히 다양해졌다. 예컨대, 재택 교육용으로 전자우편(e-mail)과 함께 쓰이기 시작하는 전자칠판, 인쇄된 정보를 입력하기 위해서 쓰이는 스캐너, 지체 장애아동을 위해 특별히 고안된 패들(paddle), 청각정보를 입력하기 위한 마이크, 찍은 사진이나 동영상을 바로 컴퓨터가 인식할 수 있는 파일로 만들어주는 디지털 카메라나 디지털 비디오 카메라, 사람이나 동물로 만들어주는 디지털 카메라나 디지털 비디오 카메라, 사람이나 동물 또는 다른 사물의 동작과 관련된 정보를 입력하기 위한 것으로 최근 각광을 받고 있는 가상현실 프로그램용 센서가 달린 조끼나 장갑 등이 그 예이다.

(2) 중앙처리장치와 주기억장치

중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit)는 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 것으로서 연산을 하는 기능과 시스템을 전체적으로 통제하는 기능을 수행한다. 또한 주기억장치는 컴퓨터가 만들어질 때 기게적으로 입력되는 프로그램으로 컴퓨터의 작동에 필수적인 프로그램을 단지 읽어서 사용할 수만 있고 지우거나 고칠 수는 없는 ROM(Read Only Memory)과 사용자가 필요한 프로그램을 불러들여서 작업하는 데 필요한 공간인 RAM(Random Access Memory)등으로 구성된 주기억장치이다. 예를 들어 워드프로세서를 사용하는 경우, 워드프로세서 프로그램은 RAM에서 작동하므로 소프트웨어가 있더라도 RAM이 없거나 충분하지 않으면 사용이 불가능하다. 그러나 RAM은 데이터나 프로그램을 저장할 수 없기 때문에 데이터의 저장을 위해서는 보조기억장치가 필요하다.

(3) 보조기억장치

보조기억장치(Second Storage Device)는 사용자가 입력한 데이터를 저장하기 위해서 사용되는 것으로서, 초기에는 플로피디스크나 카세트 테이프 레코더 등과 더불어 하드디스크 등이 사용되었으나 최근에 와서는 CD-ROM, CD-WORM, ZIP 드라이버 등의 다양한 형태가 개발되고 있으며, 그 종류는 더욱더 다양해질 것으로 보인다.

CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)은 보통 줄여서 CD라고 부르며 음악용 레코드와 같이 공장에서 만들어진 후에는 다시 내용을 고칠 수 없기 때문에 ROM이라는 이름이 붙게 되었다. CD-ROM은 음악용 CD와 멀티미디어 등을 위한 컴퓨터용 CD로 대별되며, 음악용 CD도 컴퓨터에서 활용 가능한다. 한 장의 CD에는 1.2M 디스크 약 600장 정도의 분량을, 한자나 한글로는 300만 문자를, 그리고 일반 신문으로는 1년 반 정도의 분량을 저장할 수 있다. 그러나 갈수록 저장용량이 커지는 다른 보조기억장치들이 생산됨에 따라 현재 보조 기억장치로서 가장 활발히 사용되는 CD-ROM도 언제 다른 것으로 교체될지 알 수 ㅇ벗다고 보는 사람들도 있다.

CD-WORM(Compact Disk-Write Once Read Many)은 일반 사용자들도 CD를 만들고자 하는 욕구를 충족시키기 위해 만들어진 것으로 CD레코더를 이용해 필요한 데이터를 한 번만 저장할 수 있도록 되어 있다.

ZIP 드라이버 등 특수한 형태의 드라이버들이 생산되고 있는데 이들은 종래의 3.5인치 디스크 정도의 크기로, 약 80M에서 120M까지의 용량을 저장할 수 있도록 만들어진 것이다.

CD-I(Compact Disk-Interactive)는 저장용량과 능력은 CD-ROM과 비슷하다. CD-I 플레이어가 있으면 컴퓨터가 없어도 CD-I용으로 제작된 CD를 사용할 수 있다. CD-I는 CD-I 플레이어, 마우스와 조이스틱 등의 입력장치로 구성되어 있고, 모니터 대신에 TV를 사용할 수 있도록 되어 있다. 초기에는 주로 게임용 프로그램들이 생산되었으나 최근에는 유아용 교육프로그램에서부터 성인용 어학 프로그램 등 다양한 교육용 자료들이 생산되고 있다.

(4) 출력장치

출력장치(Output Device)는 컴퓨터에 의해 처리된 정보를 사람이 인식할 수 있거나 원하는 형태로 외부에 내보내는 장치를 말한다. 대표적인 것으로는 각종 프린터와 모니터가 있으며, 최근에 와서는 로봇나 절단기와 같은 각종 작업용 기계들, 컴퓨터에 의해 처리된 사진이나 그림을 바로 슬라이드로 만들어주는 슬라이드 제작기 또는 스피커와 비디오 등과 같은 시청각 기구 등도 출력장치로 사용되고 있다.

(5)통신장치

통신장치(Communication Device)의 발달은 독립된 정보처리장치에 불과했던 컴퓨터의 영ㄱ량을 거의 무한대로 확장시켰다고 해도 과언이 아니다. 초기에는 주로 전화선을 이용해서 문자 데이터나 파일을 주고받는 모뎀을 사용하였으나, 최근에 와서는 LAN(Local Area Netwerk)이나 광섬유 등을 이용하여 그림, 동영상 등 다양한 형태의 데이터를 주고받을 수 있게 되었다.

통신장치의 발달은 전 세계의 정보를 하나의 통신망으로 묶어서 처리할 수 있는 인터넷을 등장시켰고 최근 인터넷은 교육의 영역은 물론 각종 다양한 영역에까지 영향력을 확대하고 있다. 특히 교육에서는 다양한 정보를 쉽게 구할 수 있기 때문에 많은 정보의 수집과 정리, 그릭 분석을 통한 문제해결력 등을 높이기 위해 활용되고 있다.

멀티미디어

멀티미디어에 대한 정의는 무척 다양하지만 몇 가지만 보면 다음과 같다. 멀티미디어는 교육적이고 복수의 매체와 관련되어 있고, 단속적(segmented)이며, 의도적으로 설계된 것이고, 일관성이 있는 것이다(Schwier & Misanchuk.1993. p 4). 멀티미디어란 컴퓨터를 기본으로 하여 문자, 그림, 청각정보 등을 이용한 정보망을 만들고, 저장하고, 보내고, 재생하는 상호작용적인 통신체제이다.(Gayeski,1993, p 4).

이러한 멀티미디어에 대한 정의들은 하드웨어와 소프트웽어가 어떻게 구성되어 있으며 그 특징은 어떠한가에 준거를 두고 다양한 매체의 복합성과 상호작용성을 그 주요 개념원으로 보고 있다.

인터넷

(1) 인터넷의 개념과 활용

인터넷(InterNet)은 원래는 네트워크 사이를 연결한다는 말에서 출발하였으나 최근에 와서는 오히려 국제적인 네트워크 즉, international network의 개념으로 확장되고 있다. 따라서 어디에서든지 언제든지 인터넷에만 연결할 수 있다면 세계 각국에 있는 다른 컴퓨터에 기록된 정보를 찾아보고 필요한 경우에는 복사해 올 수도 있다.

① 전자우편: 전자우편이란 컴퓨터를 이용해 편지를 보내는 것을 말하며, 인터넷 주소를 가지고 있는 사람에게는 누구에게나 보내고 받을 수 있다.

② 파일전송: 필요한 컴퓨터 파일을 쉽게 보내고 받을 수 있으며 이 파일의 내용은 문자이든 그림이든 동화상이든 관계없다. 단, 반드시 디지털화 되어 있는 파일이어야 한다.

③ 다른 컴퓨터에서의 프로그램 수행: 다른 사람이 가지고 있는 프로그램을 멀리 떨어진 사람이 원격으로 활용할 수 있다.

④ 데이터의 검색: 인터넷을 통해서 다른 사람이올려놓은 데이터나 자료를 쉽게 검색할 수 있다.

⑤ 토론과 게임: 인터넷은 수백만 명이 사용하므로, 이해가 비슷한 사람들이 서로 정보를 교환하고 친목을 도모하는 모임을 만들 수 있다. 이런 토론은 문자를 통해서 할 수도 있으나, 전화와 비디오폰을 연결하면 전화 또는 화상전화로 이야기할 수 있다. 또한 이런 모임을 통해 멀리 떨어진 두 사람이 인터넷을 이용해 오목을 두는 등 게임도 할 수 있다.

컴퓨터 보조수업

1. 컴퓨터 보조수업의 교육적 특성

컴퓨터 보조수업(Computer Assisted Instruction: 이하 CAI로 약칭)은 교수기계(teaching machine)와 프로그램 학습의 발상을 기본으로 하고 있으며, 학습자 개개인의 학습지도에 관련된 것으로 교사의 수업행동의 일부를 컴퓨터가 대신해 주는 경우이다. 즉 개별수업을 목적으로 컴퓨터를 이용하는 수업방법을 말한다.

CAI는 인간교사가 가르치는 것과 비슷하게 학습과제를 제시하고 설명이나 예시를 하게 되며, 또한 토의를 진행함으로써 학습자의 이해를 촉구한다. 뿐만 아니라 학습자의 학습정도를 진단, 평가하고 후속(後續)될 학습과제를 제시하는 등 학습자의 학습을 직접 유도하는 것이다.

2. CAI의 수업사태

학습을 이루어가는 데 사용될 수 있는 수업절차와 방법은 실로 다양하다. 학습과제의 성격이나 학습자의 발달수준, 적성 등에 따라 효과적 절차와 방법이 다를 수 있기 때문이다.

CAI 프로그램에 적용되는 수업의 원리가 별도로 존재하는 것은 아니고, 여기에는 교사가 수행할 수 있는 모든 수업의 방법이 이용될 수가 있다. 이 말은 이제까지 학문적으로 정립되어 온 수업 및 학습원리를 모두 적용할 수 있음을 뜻한다. 실제로는 많은 경우에 프로그램 수업의 원리를 적용하지만, 학습경험의 조직이나 표현에 있어서는 연구학습, 발견학습, 토의학습 등 여러 학습원리를 적용할 수 있다.

여기에서는 교사가 실제로 수업을 운영하는 과정에서 나타나는 수업사태(instructional event)에 기초를 두고 컴퓨터 보조수업에 널리 사용되고 있는 일반적 원리를 고찰해 본다.

(1) 학습목표 제시

프로그램의 서두에서 그 프로그램을 통해 무엇을 학습하여야 하는가를 학습자에게 제시한다. 이때 명세적 학습목표의 형태로 제시하기도 하고 질문형식으로 제시하기도 한다. 또 학습자가 이해할 수 있도록 프로그램의 성격이나 내용을 쉬운 문장으로 나타낸다.

(2) 선수학습의 상기

본 프로그램의 수업에 들어가기 전에 그 과제를 학습하는데 필요한 선수적 학습요소에 대하여 학습자가 어느 정도로 이해하고 있는가를 확인한다. 설명을 하거나 문제를 풀어보게 함으로써 선수학습정도를 진단하며, 선행학습이 결여된 경우에는 본 과제의 학습을 연기하고 선수학습요소를 먼저 학습하게 할 수도 있다.

(3) 학습내용의 제시와 학습 안내

학습내용은 비교적 작은 단위로 제시된다. 학습자가 보고 읽어서 이해할 수 있도록 문장, 그림, 기호, 그래픽 같은 것을 사용하며, 교사가 수업에서 행하는 것과 유사하게 설명, 예시, 시범 등의 형식을 취한다. 제시되는 자료내용 가운데 중요한 부분에 대하여는 보충적인 예시를 할 수 있고 또 학습자가 곤란을 느낄 만한 표현(예:용어)에 대하여는 보충설명을 하기도 하며 학습자와 문답을 진행할 수도 있다.

(4) 학습자의 반응 요구(형성평가)

학습자가 학습한 것을 연시할 수 있도록 그에게 질문을 던져 문제를 풀어보게 하고 응답하도록 요구한다. 이러한 형성적 평가는 각 단위의 학습과제마다 이루어지며 문항 형식은 주로 선택형이나 단답형으로 한다.

(5) 피이드백(feedback) 제공

컴퓨터는 형성평가의 문항에 대한 학습자의 반응이 맞는지 틀리는지에 대한 결과를 그때그때 즉시 학습자에게 알려준다. 학습자의 반응이 필요 이상으로 지연될 때에는 다른 방식의 질문을 할 수 있다. 피이드백의 일환으로 반응 내용이 왜 적절한가(또는 왜 부적절한가)에 대하여 추가 설명을 해줄 수도 있다.

(6) 학습자의 학습행동에 적응

컴퓨터는 학습자의 반응 내용에 따라 그것에 상응하는 학습과제를 후속시킨다. 분기형 프로그램에서와 마찬가지고, 형성평가 문항에서 어떠한 답을 했는가에 따라 그 후속되는 학습과제가 다를 수 있다.

또한 컴퓨터는 학습자의 학습지속력에 적응한다. 하나의 컴퓨터 보조수업 프로그램은 대개 30분 이내의 길이로 구성되지만, 실제로 학습에 걸리는 시간은 학습자에 따라 다르게 마련이다. 따라서 컴퓨터는 학습자의 열의나 학습 지속 가능성을 수시로 점검하고, 이에 대응하여 수업을 연장하기도 하고 중단하기도 한다.