STEM 실험실 만들 때 고려해야 할 것

과학, 기술, 공학, 수학(STEM) 학습을 지원하기 위해 특별히 설계된 공간인 STEM 실험실에 투자하는 학교가 늘고 있다.

지난 25일(현지시간) 에듀테크 기업 아반티스에듀케이션의 캐서린 엘리스 교육전문가는 STEM 실험실을 교내에 도입하기 전 고려해야 할 사항을 교육전문매체 이스쿨뉴스를 통해 전했다. 

엘리스는 “STEM 실험실은 모든 학년의 학생들이 실용적인 과학, 기술, 수학 등 과목을 탐구할 수 있는 능동적인 실습 교육 공간 역할을 한다”고 말했다.

엘리스의 설명에 따르면 실험실은 능동적인 학습과 문제 해결을 촉진해 학생들이 프로젝트에서 협업하면서 STEM 기술을 연마할 수 있도록 한다. 기본적으로 STEM 실습실은 테마 및 프로젝트 기반 학습을 촉진하는 기술로 강화된 학생 중심 환경이라 할 수 있다.

그는 “STEM 실습실을 설계할 때는 학생들의 수학적 능력과 문제 해결 능력을 자극할 수 있도록 장비 선택에 주의를 기울여야 한다”고 말했다.

단순한 나무 블록부터 3D 프린터와 가상현실 헤드셋과 같은 정교한 도구까지 다양한 기술을 통합하는 것이 중요하다는 것. 스마트전자칠판, PC, 노트북 또는 태블릿은 이러한 실습실의 표준 장치로, 학생들이 다양한 온라인 STEM 도구를 이용할 수 있다.

STEM 실험실에 구비해야 할 재료는 다음과 같다.

기본 설계 재료: 나무 블록, 판지, 풀, 종이, 가위, 플레이도, 레고 세트 등이 포함된다. 간단한 재료로 학생들의 비판적 사고와 엔지니어링 기술을 키울 수 있다.

3D 모델 제작 소프트웨어 및 3D 프린터: 학생들이 페인트 3D, 블렌더 또는 팅커캐드와 같은 소프트웨어로 3D 모양과 물체를 만들고 3D 프린터를 사용해 실제 프로토타입으로 변환해 디자인 기술을 확장하는 데 도움이 된다.

코딩과 로봇 공학: 셰이프 로보틱스와 같은 STEM 실험실 로봇 공학은 학생들이 직접 로봇을 제작하고 로봇이 움직이도록 프로그래밍하여 코딩 기술을 개발할 수 있도록 도와준다. 코딩으로 가상현실 콘텐츠를 만드는 플랫폼 코스페이시스(CoSpaces)는 학생들이 가상 공간 세계를 만들어 창의력, 비판적 사고, 공동 작업을 장려한다.

가상현실 및 증강현실(VR 및 AR): 실험실의 다른 도구와 통합해 STEM 학습을 더욱 다채롭게 해준다. ClassVR과 같은 솔루션으로 학생들은 전 세계를 가상 체험학습을 떠날 수 있다. 엘리스는 “AR 모델을 살펴보고, 코스페이시스에서 직접 만든 가상 세계를 탐험함으로써 STEM 교육을 완전히 새로운 차원으로 끌어올릴 수 있다”고 말했다.

STEM 실험실은 창의성과 혁신을 장려하고, 팀워크와 협업을 촉진하며, 기술 지원 프로젝트 작업을 용이하게 하고, 새로운 기술과 기회를 제공하며, 비판적 사고를 향상시키는 등 다양한 이점이 있다. 교과서로만 공부하는 것에서 벗어나 직접 실습을 하면서 학습에 대한 재미도 커진다. 자연스럽게 수업에 대한 참여도가 커지고 STEM 과목 학습에 대한 동기도 생긴다.

각종 제도 또한 STEM 실험실의 도입을 돕는다. 미국의 최대 무선데이터 공급 기업 버라이즌은 혁신 학습 학교 프로그램을 운영해 고급 STEM 실험실 100개 이상을 마련, 100만 명 이상의 학생들이 이용할 수 있도록 지원한다.

루마니아에서는 025년까지 1,100개 STEM 실험실을 설립하는 것을 목표로 하는 INACO 프로젝트가 진행 중이다. 폴란드의 프리즈+오치 연구소 프로그램은 초등학교에 STEM 실험실을 설립할 수 있도록 자금을 지원한다.

엘리슨은 적절한 도구와 기술을 갖춘 STEM 전용 공간을 마련함으로써 교사는 혁신적인 프로젝트를 이끌어갈 수 있다고 전했다.