컴퓨팅 사고력

컴퓨팅 사고력(Computational Thinking, CT)은 문제를 컴퓨터가 처리할 수 있는 형태로 정의하고, 분해·추상화·알고리즘 설계를 거쳐 사람이나 컴퓨터가 실행할 수 있는 해결 절차로 표현하는 사고 능력이다. 컴퓨팅 사고라고도 한다.

개요

2006년 지넷 윙(Jeannette M. Wing)이 「Computational Thinking」이라는 글에서 컴퓨팅 사고를 읽기·쓰기·셈하기와 같은 모든 사람의 기초 소양으로 가르쳐야 한다고 주장하면서 널리 알려졌다. 프로그래머만의 기술이 아니라, 컴퓨터 과학자가 문제를 다루는 방식을 다른 분야의 문제 해결에도 쓰자는 것이다.

컴퓨팅 사고력은 코딩 능력과 같지 않다. 코딩은 해결 방법을 특정 언어로 옮기는 단계이고, 컴퓨팅 사고력은 그 앞 단계, 곧 문제를 쪼개고 핵심을 뽑아 해결 절차를 설계하는 능력이다. 그래서 컴퓨터 없이 하는 언플러그드 활동으로도 기를 수 있다.

구성 요소

요소	내용	예
분해(Decomposition)	복잡한 문제를 다루기 쉬운 작은 문제로 나눈다	축제 준비를 장소·예산·홍보·안전으로 나눈다
패턴 인식(Pattern recognition)	문제 사이, 또는 자료 안의 비슷한 점과 규칙을 찾는다	반복되는 계산 절차를 찾아낸다
추상화(Abstraction)	문제 해결에 필요한 핵심만 남기고 불필요한 세부를 없앤다. 모델로 표현한다	지하철 노선도는 거리·지형을 빼고 연결 관계만 남긴다
알고리즘(Algorithm)	문제를 해결하는 절차를 단계별로 명확하게 설계한다	순서도·의사코드로 절차를 쓴다
자동화(Automation)	설계한 절차를 프로그램으로 구현해 컴퓨터가 실행하게 한다	스크래치·파이썬으로 구현한다

• 흔히 추상화(문제를 분석해 핵심을 모델링)와 자동화(모델을 프로그램으로 실행) 두 축으로 크게 나누기도 한다.
• 평가 관점에서는 일반화(해결 방법을 다른 문제에 다시 쓰기)와 평가(해결책이 맞고 효율적인지 따지기)를 더하기도 한다.

소프트웨어 교육과의 관계

소프트웨어 교육(SW 교육)은 프로그래밍과 컴퓨터 과학의 원리를 가르쳐 컴퓨팅 사고력을 기르는 교육이다. 컴퓨팅 사고력이 목표이고 SW 교육은 그 수단이다.

구분	컴퓨팅 사고력	소프트웨어 교육
성격	기르려는 역량(문제 해결 사고)	그 역량을 기르는 교육 과정·방법
범위	모든 교과와 생활의 문제 해결	정보 교과, 실과, 방과후·동아리, 융합 수업
결과물	문제의 구조화, 해결 절차 설계	프로그램, 피지컬 컴퓨팅 작품, 데이터 분석 결과

교육 방법

• 언플러그드 활동 : 컴퓨터 없이 놀이·카드로 정렬, 이진수, 탐색 같은 원리를 익힌다
• 교육용 프로그래밍 언어(EPL) : 블록을 끼워 맞추는 스크래치(Scratch), 엔트리(Entry)로 문법 부담 없이 알고리즘을 표현한다
• 텍스트 프로그래밍 : 파이썬 등으로 옮겨 간다
• 피지컬 컴퓨팅 : 아두이노, 마이크로비트 같은 보드와 센서로 실제 사물을 제어한다
• 문제 해결 중심 융합 수업 : 과학·수학·사회 문제를 데이터와 프로그램으로 해결한다

우리나라의 도입

• 2015 개정 교육과정에서 SW 교육을 필수로 넣었다. 중학교는 2018년부터 정보 과목 34시간 이상, 초등학교는 2019년부터 5·6학년 실과에서 17시간 이상이다.
• 2022 개정 교육과정에서 정보 교육 시간을 초등학교 34시간 이상, 중학교 68시간 이상으로 늘렸다. 2025학년도부터 학년별로 차례로 적용된다.
• 인공지능 교육이 더해지면서 데이터·AI 의 원리와 윤리를 함께 다룬다.

과제

• 교원 역량 : 정보 교과 교사와 SW 교육을 할 수 있는 초등 교원이 부족하다
• 시수와 평가 : 적은 시수로 도구 사용법만 가르치고 끝나기 쉽다. 사고 과정을 보는 수행평가가 필요하다
• 인프라 격차 : 학교·지역 간 기기와 네트워크 환경의 차이가 교육 격차가 된다
• 사교육 쏠림 : 코딩을 입시 과목처럼 다루면 본래 목적인 문제 해결 역량에서 멀어진다

같이 보기

• 알고리즘
• 추상화