가상현실이 과학수업을 혁신한다

가상현실은 이제 먼 미래의 일도 아니고, 게임과 오락 전용도 아닙니다. 마이클 보데커는 가상현실로 고급 교육을 널리 전파하고자 합니다. 이 신선한 발표에서 그는 오늘날 학교에서 과학을 가르치는 방법을 혁신할 아이디어를 시연합니다.

오늘 전 여러분께

이 태블릿과 제가 쓴
가상현실 헤드셋이

어떻게 과학 교육을 완전히
바꿔놓을지 보여드리겠습니다.

또한 이 도구로

과학교사들이 효율을 배로
올리는 법을 보여드리죠.

이게 다 어떻게 가능한지
보여드리기 전에

과학 교육의 질을 높이는 것이
왜 그리 중요한지

잠시 얘기해 봅시다.

생각해 보면

세상은 정말 빠르게 성장하고

그 성장과 함께
수많은 난제가 등장하죠.

세계 온난화라든지

기아와 물 부족 해결

질병 치료 등

이외에도 많습니다.

이런 난제를 풀도록
누가 우릴 도와줄까요?

결국엔 이 젊은 학생들입니다.

젊고 총명한 차세대 과학자들이죠.

여러 가지 면에서 우리는

이 학생들이 난제들을 해결할

위대한 혁신을 만들길 기대합니다.

그래서 몇 년 전에

공동설립자와 저는 대학에서
이런 학생들을 가르쳤습니다.

우리가 가르치던 학생들은
이런 모습에 가까웠지만요.

(웃음)

맞습니다.

이것은 세계 많은 대학이
직면한 현실입니다.

지루하고 눈 풀린 학생들

가끔은 이런 걸 애초에 왜
배우는지도 모르고 있죠.

그래서 저희는 새롭고 획기적인
교수법을 알아봤지만

결과는 실망스러웠습니다.

책은 전자책이 되고

칠판은 유튜브 영상으로 바뀌고

강의실의 독백은
MOOC로 바뀌었어요.

대형 온라인 공개강좌요.

하지만 생각해보면

우리가 하고 있는 것들은
같은 내용을 같은 형식으로

더 많은 학생에게 전달하는 겁니다.

물론 그것도 굉장한 일이에요.

하지만 교수법은 여전히 비슷하고

진짜 혁신이 없습니다.

그래서 저희는 눈을 돌렸고

비행 시뮬레이션을 찾아냈어요.

실제 비행기 조종 훈련과 결합하면

훨씬 효과가 좋은 것으로
여러 번 입증된 것이죠.

그래서 이런 생각이 들었습니다.

이걸 과학에 적용하면 어떨까?

가상 실험실 시뮬레이션을
만들면 어떨까?

그래서 만들었습니다.

저희는 기본적으로

완전한 일대일 가상현실
실험실 시뮬레이션을 만들기로 했습니다.

거기서 학생들은 수학 공식을
이용해 실험을 수행하고

현실의 실험실에서
어떻게 되는지 보게 됩니다.

하지만 단순한 시뮬레이션이 아니라
발전된 걸 만들고자 했습니다.

MIT 같은 유명 대학과 함께

최신 암 연구를 학생들에게
선보이는 거죠.

학생들이 진짜 실험실에 가기 전에

가상 실험을 수행하게 함으로써

여러 대학은 갑자기
수백만 달러를 절약했습니다.

그뿐 아니라 학생들은

기계 안에서 무슨 일이 벌어지는지

분자 수준에서도 이해하게 됐습니다.

또 갑자기 실험실에서
위험한 실험도 할 수 있게 됐어요.

예를 들어 여기서처럼

중요한 주제이지만
안전 문제로 다루지 못하는

살모넬라 박테리아에 대해 배우는 거죠.

또한 저희는 학생들에게 문제를 내고

교사들에게 전체 정보를 제공해서

학생들의 수준이 어떠한지
교사들이 알 수 있게 합니다.

거기서 끝이 아니죠.

학생들의 수업 참여가 얼마나
중요한지 방금 보셨으니까요.

저희는 게임 디자이너를 데려와서

재밌고 관심 가는
이야기를 만들게 했습니다.

예를 들어 이 경우에는

학생들이 핵심 과학기술을 이용해

CSI 살인 사건을 해결해야 합니다.

이 모든 걸 출시했을 때 반응은
놀랄 정도로 긍정적이었습니다

여기 300명의 학생들이

모두 열정적으로
CSI 살인사건을 풀면서

핵심 과학기술을 배우고 있습니다.

제가 가장 좋았던 순간은
수업이 끝난 후 학생들이 다가와

놀란 표정으로 이렇게 말할 때입니다.

"방금 가상 실험실에서
두 시간 동안 있었는데

페이스북을 한 번도 보지 않았어요."

(웃음)

이건 학생들에게 이렇게
흥미롭고 실감을 줍니다

이게 정말 도움이 됐는지
조사하기 위해

학습 심리학자가
160명의 학생을 조사했습니다.

스탠포드 대학과
덴마크 기술대의 학생들로요.

학생들을 두 그룹으로 나눈 후

한 그룹은 가상 실험실
시뮬레이션만 사용하고

다른 그룹은 전통적인 교수법을

같은 시간 동안 사용했습니다.

그리고 나서는

실험 전후에 학생들에게 시험을 봐서

학생들의 교습 효과를
명확하게 측정하고자 했죠.

그 결과

놀랍게도 가상 실험실을 이용했을 때

전통 교수법보다 학습효율이
76% 증가했습니다.

그뿐 아니라

이 연구의 후반부에서는

학습에 대한 교사들의
영향을 조사했습니다.

그 결과

가상현실 실험실과 교사의 지도와

조언을 결합하자

학습효율이 총 101%가 증가했습니다.

같은 시간을 들였을 때
과학 교사의 영향이

두 배로 증가한 거죠.

그래서 몇 달 전에

우린 이렇게 자문했습니다.

지금 학습심리학자와 교사들과 과학자와

게임 개발자가 모인 멋진 팀이 있는데

이렇게 자문했습니다.

교육을 꾸준히 개선하겠다는

우리의 약속을 어떻게 지킬 수 있을까?

그렇게 해서 만들어낸 것을
오늘 여러분께 선보이고자 합니다.

굉장히 고생해서 만들었어요.

뭔지 간단하게 설명해 드리죠.

기본적으로 휴대전화를 꺼냅니다.

대부분의 학생들이
이런 스마트폰이 있죠.

이걸 저렴한 가상현실 헤드셋에
연결합니다.

이제 뭘 할 수 있느냐면

말 그대로 가상현실로
걸어 들어가는 겁니다.

객석에도 몇 분께
체험시켜 드리겠습니다.

정말로 얼마나 실감나는지

직접 겪어봐야 알 수 있거든요.

정말로 제가 가상 실험실에
들어선 것처럼 느껴집니다.

화면에서 제가 보이나요?

관객: 네.

좋습니다! 좋아요.

지금 저는 시뮬레이션으로
제 휴대전화를

수백만 달러짜리
아이비리그 실험실로 만들고

모든 멋진 장비들을
체험하게 한 겁니다.

예를 들어 피펫을 집어
실험을 할 수 있죠.

E젤과 PCR 장비가 있고
아, 여기 보세요.

여기 차세대 시퀀싱 장비가 있고

심지어 전자현미경도 있습니다.

누가 전자현미경을
주머니에 넣어 들고 다니나요?

여기 제 장비들로

다양한 실험을 할 수 있습니다.

여기에 문이 있어서

다른 실험을 하러 갈 수 있습니다.

실험실에서 일할 수도 있고

여기엔 학습용 태블릿이 있네요.

이건 똑똑한 태블릿이라서

관련 이론에 대해
읽을 수 있게 해줍니다.

보시다시피 가지고 놀 수도 있어요

지금 내가 하려는 실험에 대한

영상을 보고 관련 내용을 볼 수 있죠.

그리고 이쪽에는 마리가 있네요.

제 선생님입니다. 보조 연구원이죠.

전체 실험실을 제게 안내해줄 겁니다.

그리고 곧

교사들도 제가 서 있는 이 가상세계로

말 그대로 공간이동을 해서

전체 실험에서 저를 돕고
지도할 수 있게 만들 겁니다.

이걸 마치기 전에

더 멋있는 걸 하나 보여드리고 싶어요.

실제 실험실에서는 할 수 없는 것이죠.

이건 PCR 장비입니다.

이 실험을 시작할 거예요.

방금 저는 절 100만배로 축소해서

분자 하나의 크기로 만들었습니다.

정말 그렇게 느껴져요. 경험해 보세요.

이제 전 장비 안에 서 있는 것 같습니다.

모든 DNA와 분자들이 보이죠.

DNA 중합효소와
다른 효소들이 보입니다.

이 상황에서 저는

어떻게 DNA가 백만 번 복제되는지
볼 수 있어요.

지금 여러분의 몸 안에서
벌어지고 있는 것이죠.

그 모든 게 어떻게 작동하는지
느끼고 이해할 수 있습니다.

이제 여러분이 이 새로운 교수법의

가능성을 조금이라도
느끼셨길 바랍니다.

또 강조하고 싶은 건

지금 여러분이 보신 게 헤드셋 없이
아이패드와 노트북에서도

작동한다는 겁니다.

굉장히 중요한 이유 때문에
말씀드리는 거예요.

차세대 과학자들에게 정말로
힘을 실어주고 영감을 주려면

교사들이 나서서 새로운 교수법을

교실에 도입해야 합니다.

여러 가지 면에서

차세대 과학 교육의 비약적인 발전은

기술에 있는 것이 아니라

이런 기술을 교실로 끌어들이고 적용하는

교사들에게 있다고 믿습니다.

그래서 저희는 많은 대학과
학교와 교사들이

모든 가능성을 이끌어 내기 위해

기술회사와 협력하길 바랍니다.

또한

마지막으로, 제게 큰 영감을 준

짧은 얘기를 남기고 싶습니다.

잭 안드라카의 이야기입니다.

이미 아는 분도 계시겠지요.

잭은 저비용으로 췌장암을 진단하는
획기적 검사를 고안했습니다.

고작 15살에요.

잭이 이 큰 일을 어떻게
해냈는지 얘기할 때

이 일을 해내지 못했을 뻔한
한 가지 이유도 말했습니다.

진짜 실험실에 출입이
허용되지 않았단 거죠.

실험실에 들여보내기엔
경험이 부족해서요.

이제

아이비리그의 수백만 달러짜리
가상 실험실을

온 세상의 잭 같은 학생에게
준다고 생각해 보세요.

어떤 과학자들이라도
들으면 신나서 팔짝 뛸

최신 연구 장비들을
학생들에게 주는 겁니다.

그리고 그게 젊고 총명한
차세대 과학자들에게

어떻게 힘을 실어주고
영감을 줄 지 상상해 보세요.

세상을 바꿀 준비가 된 이들에게요.

정말 감사합니다.

(박수)