시몬 쇼켄(Shimon Schocken): 스스로 조직하여 배우는 컴퓨터 과목

제 할아버지세요. 샐만 쇼켄이라는 분인데 가난하고 교육받지 못한 가정에서 태어나셨고 모두 6형제 였죠. 할아버지는 14살 때, 학교를 그만두고 먹을 것을 구하는데 보탬이 되어야만 했습니다. 다시는 학교로 돌아가지 못하셨다고 합니다. 대신에, 할아버지는 번쩍이는 백화점 왕국을 건설하셨어요. 그 분은 극도의 완벽주의자셨어요. 소유한 모든 상점은 바우하우스 건축의 보고였지요. 그 분은 또한 뭐든지 스스로 학습하셨습니다. 다른 모든 것처럼, 그걸 대단하게 해내셨죠. 할아버지 주변에는 몇몇 추종자들이 있었죠. 마르틴 부버, 샤이 아그뇽, 프란트 카프카 같은 젊고 알려지지 않은 학자들이였습니다. 그들 각각에게 월급을 지급해서 그 사람들이 평화롭게 저술을 할 수 있게 하셨지요.

하지만, 30년대 말, 할아버지는 앞날에 다가오는 것을 보시고는 모든 것을 남겨둔채, 가족과 함께 독일을 빠져 나오셨어요. 소유했던 백화점들은 몰수되었고 예술과 문화를 끊임없이 추구하면서 나머지 여생을 보내셨습니다. 이 고등학교 중퇴자는 82세에 돌아가셨지요. 무서울 정도의 지성인이셨고, 에루살렘에 히브루대학의 공동 설립자이자 첫번째 이사장이었으며 쇼켄 출판사의 설립자이자 후에 랜덤 하우스라는 출판사가 소유했던 판권도 소유하셨었죠. 이런 것이 자가 학습의 힘입니다.

제 부모님들이신데요. 이 분들도 대학 교육의 특권을 누리지 못하셨습니다. 이 분들은 가족과 국가를 돌보느라 너무 바쁘셨어요. 하지만, 할아버지처럼, 이 분들도 평생 끈질기게 자기 학습을 하셨어요. 저희 집에는 수천권의 책과 음반, 예술품이 쌓여 있었어요. 저는 제 부친께서 이웃의 모든 사람들이 TV를 가지려고 할 때, 저희는 평범한 FM 라디오를 사시겠다고 말씀하신 것을 생생하게 기억합니다. (웃음)

그리고 저에요. 저는 제 첫 주판을 갖겠다고 말하려고 했지만, 사실 제 부친이 아이패드에 대체물이라고 생각하셨을 물건을 들고 있습니다. (웃음) 이러한 가정에서부터 제가 깨닫은 한가지 점은 선생님이 반드시 필요하지는 않다는 것이였습니다. 그 대신, 그분들은 환경과 재원을 마련하시고는 태생적으로 가진 능력을 스스로 배울 수 있도록 애쓰셨습니다. 자기 학습, 자기 탐험, 스스로 터득하기: 이런 것들이 위대한 교육의 미덕입니다.

제가 여러분들과 공유하려는 것은 자기 학습과 스스로 터득하는 컴퓨터 과학 과목에 대한 이야기 입니다. 유능한 저의 동료 노암 니산과 함께 이 작업을 수행하였습니다. 사진에서 보시듯이, 저와 노암은 첫 번째 원칙에 이미 매료되었었습니다. 시간의 흐름에 따라 과학과 기술에 대한 우리의 지식이 더욱 복잡해졌지만 이런 기초들과 관련된 경외심은 점점 더 강해져만 갔습니다. 12년전 노암과 제가 이미 컴퓨터 과학 교수가 되었을 때, 우리가 모두가 동일한 현상을 겪으며 실망하게 된 것은 그리 놀랄만한 일은 아니였습니다. 컴퓨터가 점점 더 복잡하게 됨에 따라 우리 학생들은 나무를 찾다 숲을 보지 못하는 꼴이 되었죠. 사실, 검은색 PC 박스나 맥킨토시 같은 것과 씨름하다 보면 기계의 마음과 교감하는 것은 불가능합니다. 이런 기계들은 수많은 단계의 꽉막힌 재력가들의 소프트웨어로 완전히 둘러싸여 있거든요. 그래서 노암과 저는 우리 학생들이 컴퓨터가 어떻게 작동하는지 알고 그것을 뼛속까지 이해하려면 아마도 가장 좋은 방법은 학생들로 하여금 완벽하게 작동하고, 일반적으로 사용할 수 있는 컴퓨터를 하드웨어와 소프트웨어 모두 백지상태에서에서부터, 첫번째 원칙을 따라, 만들어 나가는 것이라는 생각을 했습니다.

어딘가로부터 시작은 해야했죠. 그래서 노암과 저는 우리의 작품을 가장 간단한 기본부터 시작하기로 정했습니다. 이것은 소위 NAND 라고 불리는 것이지요. 그건 그저 단순한 논리 스위치 정도인데 4개의 입출력 상태가 있어요. 그래서 저희는 학생들에게 이 과정을 신이 우리에게 NAND를 주셨다고 말하고 시작 했습니다. --(웃음)-- 그리고 신이 우리에게 컴퓨터를 만들라고 말씀하셨고 우리가 어떻게 만드냐고 묻자, 신은 "한번에 한 단계식"이라고 하셨다고 했어요. 이 충고을 따라, 우리는 아주 느린 속도로 우스워 보이는 낸드 스위치를 만들기 시작했죠. 저희는 학생들이 정교한 프로젝트 과정을 지나 점진적으로 칩셋을 만들고 하드웨어 기반과 에셈블러, 가상의 기기, 그리고 기본적인 운영체계와 저희가 "잭"이라고 부른 자바와 비슷한 간단한 언어를 위한 컴파일러까지 만들도록 했습니다. 학생들은 이런 여행같은 과정을 끝내며 환호했어요. 우리는 잭을 이용하여 퐁, 스네이크, 데트리스 같은 모든 종류의 재미있는 게임을 만들기도 했죠. 여러분들도 잭을 이용하여 자신이 직접 제작한 테트리스를 가지고 노는 엄청난 즐거움을 상상하실 수 있을 겁니다. 그 다음엔, 기계 언어를 자신이 만든 컴파일러에 입력한 다음, 그 결과가 겨우 몇 천개의 낸드 스위치만 가지고 만들기 시작한 기계에서 동작하는 모습은 엄청난 즐거움이었습니다. 이과정은 첫번째 원칙에서 출발하여 환상적으로 복잡하고 유용한 시스템으로 귀결되는 엄청난 개인적 성취였습니다.

노암과 저는 학생들로 하여금 이러한 과정을 한 학기안에 마칠 수 있게 도구와 기반 시설을 만들어 내는데 5년에 걸쳐 일 했습니다. 저희는 이런 일이 일어나도록 만든 대단한 팀이었어요. 그 비법은 컴퓨터의 조립 과정을 수많은 독립적 단계로 나누고 그 각각을 개별적으로 구체화한 후, 조립하여 다른 프로젝트의는 별개로 시험해 볼 수 있도록 만드는 것이 었어요. 첫날부터 노암과 저는 이런 모든 조립 부분을 웹을 이용하여 무료 오픈소스로 접근할 수 있게 하자고 결정했습니다. 칩 사양, API, 프로젝트의 설명, 소프트웨어 도구, 하드웨어 시험기, CPU 에뮬레이더, 그 밖에 수백개의 슬라이드와 강의 내용같은 모든 것을 웹에 올려놓고, 세상 사람들이 와서 둘러보고, 뭐든 필요한 걸 가져가서, 그럴로 뭐든 해볼 수 있도록 했습니다.

그러자 정말 놀라운 일이 일어났어요. 세계가 전부 다가 온겁니다. 짧게 말하면, 수천명의 사람들이 저희의 기계를 만들기 시작했어요. "낸드에서 테트리스까지"라는 최초의 대단위 온라인 공개 강좌가 된거죠. 7년 전만 해도 우리가 하는 일이 MOOC 라고 불리는 것조차 모르고 있었는데요. 저희는 자기 구성 강좌가 어떻게 우리의 자료로부터 자발적으로 생겨나게 되는지를 관찰했습니다. 예를 들면, 프라모드 C.E. 라는 인도의 케랄라 출신 공학자의 경우 자신의 안내에 따라 저희 컴퓨터를 만드는 자기 학습자 모임을 결성했습니다. 그리고 또다른 엔지니어인 파락 샤는 뭄바이 출신으로 저희 프로젝트를 더 작은 단위로 나누어 더 쉽게 운용할 수 있도록 해서 지금은 자신의 '스스로 해보는' 컴퓨터 과학 프로그램에서 운용하고 있지요.

이런 강좌에 이끌린 사람들은 보통 해커의 정신을 갖고 있어요. 그들은 일이 어떻게 돌아가는지 알고 싶어하고 함께 모여서 작업하려고 합니다. 여기 워싱톤 DC의 이 해커 모임처럼요. 이들은 저희 자료를 이용해서 지역 사회 강좌를 제공하죠. 이 자료들은 어디서나 쉽게 접근가능한 공개 자료이기 때문에 서로 다른 사람들이 가져다가 완전히 다르고 예측할 수 없는 방향으로 변화시키기도 합니다. 예를 들면, 광저우 출신의 유팡민이란 사람은 FPGA 기술을 이용하여 컴퓨터를 만들었으며 또 이것을 다른사람들에게 동영상으로 보여주기도 했습니다. 그리고 벤 크래독이란 사람은 아주 훌륭한 게임을 개발했는데 이 게임은 우리의 CPU 구조를 펼쳐보입니다. 이건 매우 복잡한 3D 회로를 사용해야 해서 마인크래프트의 3D 시뮬레이터 엔진을 사용하여 개발했어요. 마인크래프트 시용자 그룹은 여기에 환호했고 벤은 순식간에 매체의 유명인사가 되었습니다.

사실, 어떤 사람들에게는, 이 낸드2테트리스를 통해서 삶을 바꾸는 경험을 하였습니다. 예를 들어, 댄 라운즈는 미시간의 이스트 랜싱에서 음악과 수학을 전공하는 학생입니다. 몇 주전에 벤이 우리 웹사이트에 의기양양하게 글을 올렸는데 제가 여러분들께 읽어드리죠. 그가 한 이야기입니다.

"제가 이 강좌를 택한 것은 컴퓨터를 이해하는 것이" "중요했기 때문입니다. 그건 글을 읽고 숫자를 다루는 것과 같죠." "저는 이 강좌를 잘 마쳤고 다른 어떤 것에도 이만큼 노력을 기울인 적도 없고," "이 정도로 제게 많은걸 요구했던 과목도 없었습니다." "하지만 제가 제 능력에 대해 느낀 것을 생각하면" "저는 분명히 이런 강좌를 다시 들을 겁니다." "낸드2테트리스를 생각하고 있는 누구든지" "그건 힘든 여정이 될 겁니다. 하지만 강좌를 듣는 사람은 엄청난 변화를 느낄 것입니다."

댄은 이 강좌를 웹상에서 들으며 스스로 이끌고 나아간 수 많은 수강생을 대변합니다. 자신의 동기를 가지고 나아간거죠. 그것은 굉장이 놀라운 일인데 왜냐하면 이런 사람들은 때문에 성적때문에 수업을 듣는것이 아니기 떄문입니다. 그들이 이런 걸 하는 이유는 단 하나의 바로 '동기' 때문입니다. 그들은 배우고자 하는 대단한 열정을 가졌으니까요.

그런걸 생각해보면, 저는 전통적인 대학 성적 제도에 몇 마디 하고 싶습니다. 전 이제 질렸습니다. 사람들은 성적표에 목숨겁니다. 왜냐하면 우리모두 스펙에 목매거든요. 현재의 성적시스템은 실패하면서 배우는 모든 재미를 빼앗아 갑니다. 사실 교육의 커다란 부분은 실패에 대한 것인데도 말이죠. 처칠에 따르면, 용기란 한 번의 패배로 부터 용기를 잃지 않고 또 다른 패배를 감수하는 능력이다. (웃음) [죠이스]는 이렇게 말했습니다. 실패는 발견으로 통하는 길이다 라고요. 그런데 우리는 실수를 참아내지 못하고 성적에 목을 매는 실정입니다. 여러분이 받은 B+ 와 A- 를 다 모아서 계산해보면 3.4 정도의 숫자로 바꿀 수 있겠지요. 그 숫자가 이력서의 맨 첫줄에 찍히고 여러분이 어떤 사람인지 요약해 나타냅니다. 글쎄요, 제 생각에는, 너무 터무니없는 쪽으로 간 것 같아요. 성적(grading)이 저하(degrading) 된겁니다.

그런 것을 전제로, 제가 질을 높이는 것에 대한 저의 의견과 함께 현재 제가 진행하는 프로젝트와 관련한 경험을 잠깐 여러분들과 공유하고자 합니다. 이 두가지는 서로 다른 문제이지만 자기 학습과 행동을 통한 학습, 스스로 탐구하기, 사회 공통적 구축이라는 측면에서 동일한 특성을 갖고 있지요. 이번 프로젝트는 유치원에서 고등학교까지 수학 교육과 관련이 있습니다. 어릴 때 하는 수학에서 시작하죠. 저희는 태블릿PC를 가지고 하는데, 그것은 다른 어떤 것과 마찬가지로 수학도 손으로 가르쳐야 하기 때문입니다.

이런 것들이 저희가 하고 있는 일입니다. 기본적으로 저희는 수많은 모바일 앱을 개발합니다. 그 하나 하나가 모두 수학의 특정한 개념을 설명합니다. 예를 들어, 넓이를 생각해 볼까요. 넓이와 같은 개념을 다룰 때 -- 음... 저희는 아이들이 배울 수 있도록 실험을 해볼 수 있는 도구 모음도 함께 제공하죠. 우리가 넓이에 관심이 있다면, 자연스럽게 해볼 수 있는 한가지는 이런 특별한 형태의 영역을 타일로 덮어보는 겁니다. 그리고는 영역을 전부 덮으려면 단순히 몇 개의 타일을 사용했는지 세어 보기만 하면 되죠. 여기 이런 간단한 연습은 아이들에게 넓이라는 개념에 대한 첫 번째 통찰력을 갖게 해 줍니다.

계속해 보면, 이런 모양의 면적은 어떤가요? 저것을 타일로 덮으려 하면, 쉽게 되지는 않아요, 그렇죠? 그래서 그 방법 대신에, 이런 다양한 도구를 사용하여 시행착오를 유도하는 과정을 통해 실험을 해볼 수 있습니다. 어느 순간엔가, 시도해볼 수 있는 여러가지 변형 가운데는 이런 것도 있다는걸 알게 되겠지요. 도형을 잘라 그 조각을 다시 정열하는거죠. 그걸 붙여 이전에 했던 것과 같은 과정을 적용해 보는 겁니다. (박수) 이런 특별한 변형은 원래 도형의 넓이를 바꾸지 않습니다. 그래서 이걸 가지고 노는 6살짜리 아이는 주어진 평행사변형의 넓이를 구하는 영리한 알고리즘을 이제 막 배우게 됩니다.

그렇지만, 저희는 교사를 교체하지는 않습니다. 저희가 믿는 바로는 교사들에게는 힘이 있어야 하는거지 교체되는 대상은 아닙니다.

계속해 볼까요. 삼각형의 넓이는 어떻습니까? 또다시 미리 유도된 시행착오를 거쳐서 도움을 받든 아니든, 아이는 자기 스스로 원래 도형을 복사한 다음, 그 결과를 가져다 옮겨 놓죠, 원래 도형에 붙여 이전에 했던 것과 같은 과정을 진행합니다. 자르고 다시 배열하고, 붙이고 --에구-- 풀을 칠해 붙이고 타일로 덮는겁니다. 이런 변형은 원래 도형의 넓이를 2배로 만듭니다. 따라서 아이들은 이제 삼각형의 넓이가 이런 사각형의 넓이를 반으로 나눈 것이라는 사실을 배우게 되죠. 그런데 아이들은 이것을 스스로 탐구하여 발견합니다.

유용한 기하를 배울 뿐만 아니라 아이들은 꽤나 복잡한 과학적 전략에도 노출되는 겁니다. 축약하는거죠. 축약은 복잡한 문제를 간단한 문제로, 혹은 일반화하여 변형하는 기술입니다. 이런 기술은 모든 과학 분야의 중심에 있죠. 혹은 몇몇 성질은 어떤 변형에도 불변한다는 사실에도 노출됩니다. 이런 모든 것들은 아주 어린 아이들도 이와 같은 모바일 앱을 사용하여 배울 수 있어요. 그래서 현재, 저희는 다음과 같은 것을 합니다. 우선, 유치원에서 고등학교까지의 수학 교과 과정을 수많은 저런 앱으로 나눕니다. 우리가 모든 것을 전부 할 수는 없기 때문에 저희는 어떤 저자든지, 어떤 부모든 누구든 수학 교육에 관심이 있기만 하면 이런 도구를 사용하여 프로그램하는 과정을 거치지 않고도 비슷한 앱을 만들어 낼 수 있는 대단한 제작 도구를 개발했습니다. 마지막으로, 우리는 서로 다른 학습자에게 각자의 학습 형태에 따라 서로 다른 앱을 묶어주는 적용 가능한 체계를 함께 올립니다.

이 프로젝트를 뒤에서 추진하는 힘은 제 동료인 쉬물리크 런던입니다. 보이시죠. 제 할아버지가 90년 전에 했듯이 비법은 자기 자신의 주변에 훌륭한 사람을 두는 것입니다. 왜냐하면, 결국 모든 것은 사람에게 달렸거든요. 몇 해 전에, 저는 텔아비브를 걷다가 벽에 칠해진 이런 낙서 예술을 봤어요. 꽤 설득력이 있어서 지금은 제가 학생들에게 설교하듯 그걸 가르칩니다. 여러분들께도 설교하듯 한번 가르쳐 보겠습니다. 여기 계신 분들 가운데 몇분이나 "멘쉬"라는 단어를 들어보셨는지 모르겠는데, 이 단어는 기본적으로 사람임과 옳은 일을 해야 하는다는 뜻입니다. 그걸 생각하시고, 그 낙서에서 이렇게 말합니다. "첨단 기술은 슈미텍. 가장 중요한 것은 멘쉬가 되는 일이다." 감사합니다. (박수) (박수)