컴퓨팅 사고력의 본질: 구성요소는 왜 ‘따로’가 아니라 ‘함께 흘러가야’ 하는가

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컴퓨팅 사고력의 본질: 구성요소는 왜 ‘따로’가 아니라 ‘함께 흘러가야’ 하는가

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AI 활용

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안녕하세요. 로봇 & 코딩교육 No.1 크리에이터 태지쌤이에요. 요즘 한 가지 질문이 계속 머릿속을 맴돌았어요.

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“컴퓨팅 사고력의 구성요소(분해, 패턴인식, 추상화, 알고리즘 등)를 하나씩 따로 가르쳐야 할까? 아니면 실제 프로젝트에서 자연스럽게 복합적으로, 흐름에 따라 순환적으로 사용되도록 해야 할까?”

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저는 후자라고 확신했지만, 이 생각이 단순한 직감인지, 학계에서도 인정받는 관점인지 확인하고 싶었습니다. 그래서 관련 논문과 연구 자료를 찾아보았고, 결론부터 말하자면 제 생각은 명확히 맞았습니다. 오히려 현대 컴퓨팅 교육의 주류는 “통합적·순환적 활용”을 강하게 강조하고 있어요.

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1. Jeannette Wing부터 시작된 핵심 원리

컴퓨팅 사고력을 처음 체계적으로 정의한 Jeannette Wing은 이미 “개별 요소가 아니라 관계”를 핵심으로 삼았습니다. 추상화와 자동화는 서로 분리된 기술이 아니라, 여러 레이어에서 상호작용하며 문제를 확장성 있게 해결하는 동적 과정이라고 보았어요. 추상화가 제대로 되지 않으면 자동화는 의미가 없고, 자동화를 시도하다가 발견한 문제는 다시 추상화를 수정하게 만듭니다. 이게 바로 순환의 시작입니다.

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2. Brennan & Resnick의 ‘실천(Practices)’ 관점

MIT 미디어랩의 Brennan과 Resnick(2012)은 CT를 개념(Concepts), 실천(Practices), 관점(Perspectives)으로 나누며 특히 실천 영역에서 “증분 및 반복(Incremental and Iterative)”과 “테스트 및 디버깅(Testing and Debugging)”을 강조했습니다. 이는 코드를 작성(자동화)하다가 오류를 발견하면 바로 자료 분석이나 추상화 단계로 돌아가는 순환 구조를 명확히 보여줍니다. 구성요소를 따로 가르치는 게 아니라, 프로젝트 속에서 자연스럽게 흐르게 해야 한다는 뜻이에요.

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3. 한국 교육 현장의 연구와 교육과정

국내 연구(이철현, 2017; 성정숙 외, 2015)와 2015·2022 개정 교육과정(KERIS)도 같은 방향을 가리킵니다. CT 기반 문제해결 모형은 문제 분석 → 추상화 → 구현의 단계를 제시하지만, 이 단계들은 선형이 아니라 반복적입니다. 구현 단계에서 문제가 생기면 바로 문제 분석으로 돌아가 추상화 수준을 높이죠. 교육과정에서도 “문제인식 및 분석 → 아이디어 구상 → 설계 → 구현 → 평가 및 개선”의 5단계는 각 단계마다 필요한 모든 CT 요소를 통합적으로 활용하도록 설계되어 있습니다.

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4. 프로젝트 기반 학습(PBL)에서 보이는 자연스러운 Flow

​프로젝트 기반 학습 연구에서는 학생들이 실제 문제를 풀 때 CT 요소가 자동으로 순환적으로 나타납니다. 예를 들어:

- 문제를 분해하고 핵심 변수를 파악(분해·패턴인식)

- 시스템 경계를 재정의하며 추상화

- 알고리즘을 설계하고 코드로 구현

- 테스트하다 오류를 발견하면 경계나 알고리즘을 다시 수정

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단계	주요 활동	활용되는 CT 구성요소
문제분석	문제의 본질 파악	자료수집, 자료분석, 자료표현, 추상화
추상화	핵심 구조 모델링	분해, 패턴인식, 추상화, 알고리즘 설계
구현	자동화 및 평가	자동화, 시뮬레이션, 테스트, 개선

단계	실제 활동 (Flow)	관련 CT 구성 요소
문제 정의	해결해야 할 핵심 문제를 파악하고 데이터를 모음	자료 수집, 자료 분석
설계	복잡한 문제를 쪼개고 핵심 원리를 뽑아 순서도를 그림	분해, 모델링, 알고리즘(추상화)
구현	실제 코드로 옮기고 가상 환경에서 실행함	코딩, 시뮬레이션(자동화)
평가 및 개선	오류를 찾고, 이 해결책을 다른 곳에도 쓸 수 있을지 고민	시뮬레이션, 일반화

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이 과정은 한 번에 끝나지 않고 계속 반복되며, 학생들은 자연스럽게 모든 요소를 필요한 순간에 끌어다 씁니다.

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결론: 구성요소는 ‘레고 블록’이 아니라 ‘엔진의 부품’

컴퓨팅 사고력의 구성요소들은 따로 떨어져 있는 레고 블록이 아니라, 하나의 엔진을 이루는 부품들입니다. 엔진이 작동할 때 부품들은 동시에, 순환적으로 움직이며 힘을 발휘하죠. 따라서 교육 현장에서는 요소를 위계적으로 하나씩 가르치기보다, 실제 프로젝트를 통해 반복하고 수정하며 개선하는 경험을 주는 것이 핵심입니다.

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이 원리를 교육용 로봇이나 코딩 수업에 적용하면, 아이들은 단순히 코드를 짜는 법을 배우는 게 아니라 진짜 문제 해결력을 키울 수 있을 거예요. 제 직감이 학술적으로도 탄탄히 뒷받침된다는 걸 확인하고 나니, 앞으로의 수업 설계가 더 기대됩니다.

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