언플러그드 활동이란 컴퓨터 없이 활동이나 게임 등을 통해 컴퓨터과학의 원리를 학습하거나 컴퓨팅 사고력을 키울 수 있는 활동을 의미한다. 언플러그드 활동은 1990년대 중반, 뉴질랜드에서 팀 벨(Tim Bell), 마이크 펠로우스(Mike Fellows)와 이안 위튼(Ian Witten)에 의해 시작되었다. 언플러그드 활동은 컴퓨터과학의 원리를 쉽고 지루하지 않게 전달하는 데 효과적인 역할을 하고 있다. 현재 우리나라에서도 ‘놀이로 배우는 컴퓨터과학’이라는 책으로 번역되어 널리 활용되고 있다. 언플러그드 활동은 특정 하드웨어나 소프트웨어에 종속되지 않기 때문에 초등학교 저학년에서부터 활용이 가능하다.

언플러그드 활동은 크게 다음과 같은 세 가지 특징을 가지고 있다. 첫째, 컴퓨터가 필요 없는 활동이다. ‘언플러그드’라는 말에서도 알 수 있듯이 플러그가 뽑힌 상태, 즉 컴퓨터 없이 다양한 교구나 교재, 활동지, 보드게임 등을 활용한 활동이라고 볼 수 있다. 둘째, 놀이를 통해 학습한다. 컴퓨터의 작동 원리나 알고리즘은 초등학생들이 배우기에는 어려운 내용이지만 학습 내용을 놀이나 조작 활동으로 제시하여 학습자가 받아들이기 쉽게 준비할 수 있다. 셋째, 컴퓨터과학의 원리를 가르치거나 컴퓨팅 사고력을 향상시키기 위한 활동이다. 놀이를 통해 학습하지만 언플러그드 활동의 목적은 컴퓨터과학 개념의 원리나 컴퓨팅 사고력 향상에 중점을 두고 있다.

언플러그드 활동은 다음과 같은 장점이 있다. 첫째, 학생들은 놀이 학습으로 컴퓨터과학과 컴퓨팅 사고력을 재미있게 학습할 수 있고, 수업에 높은 몰입과 관심을 보이며 참여한다. 둘째, 직접 체험하는 놀이 학습이기에 학생들이 쉽게 이해하고 기억에 오랫동안 남는다는 점, 특별한 프로그래밍 언어와 문법에 종속되지 않는다는 점, 초등학교 저학년에게도 수업이 가능하다는 점이 장점이다. 셋째, 컴퓨팅 기기 없이 수업이 진행되기 때문에 저비용으로 학습을 할 수 있다는 점이다. 특히 기기 구비에 어려움이 있는 학교 현장에서는 간단한 도구만으로 수업을 진행할 수 있는 언플러그드 활동을 선호하고 있다.

이러한 언플러그드 활동의 장점은 일반 학생들뿐 아니라 시각장애 학생들의 소프트웨어 수업 시에도 도움을 줄 수 있다. 청각, 후각, 촉각 등의 감각 기관을 활용한 놀이나 신체활동 기반의 언플러그드 활동은 시각장애 학생들도 충분히 수행 가능할 뿐 아니라 즐거운 놀이를 통해 습득해야 할 컴퓨터 과학의 개념이나 원리를 보다 쉽게 이해할 수 있게 해준다. 한편, 단점으로는 교사가 자료를 준비하는 데 시간이 걸린다는 점, 학생들의 활동 시간이 오래 걸려 효율적이지 못하다는 점이 있다.

첫째, 이진수란 무엇일까? 활동을 통해서 컴퓨터의 핵심 원리인 이진수를 제대로 이해할 수 있다. 컴퓨터는 수를 표현할 때 두 가지 수로 표현하는데 그것이 바로 0과 1이며, 이렇게 0과 1만으로 수를 표현하는 것을 ‘이진수’라고 한다. 그리고 이진수는 컴퓨터뿐만 아니라 일상생활에서도 다양하게 활용되고 있음을 알 수 있다.

둘째, 컴퓨터를 보면 가끔 멋있는 그림이나 애니메이션을 볼 수 있다. ‘이런 그림이나 애니메이션은 어떻게 만들고 저장이 될까?’ 라는 궁금증을 해결해주는 활동이 픽셀 아트 알아보기 활동이다. 이 활동을 통해서 컴퓨터에서 이미지가 어떻게 저장되는지 알 수 있으며, 이미지의 최소단위인 픽셀에 대해서 알 수 있다. 그리고 우리가 평상시에 사용하는 프린터와 스캐너의 원리를 앞에서 배운 이진수의 원리와 연계하여 알 수 있다.

셋째, 컴퓨터를 하면서 한 번쯤 들어봤을 만한 단어가 압축이란 말이다. 컴퓨터를 사용하면서 ‘왜 압축을 해야 할까?’라는 생각을 많이 해봤을 텐데 본 활동을 통해서 데이터 압축에 대해서 알 수 있으며, 컴퓨터를 활용하면서 왜 데이터 압축을 해야 하는지 알 수 있다.

넷째, 알고리즘에 대해서 알기 위해서 자연어 알고리즘 활동을 한다. 알고리즘이란 컴퓨터가 따라할 수 있도록 문제를 해결하는 절차나 방법을 자세히 설명하는 과정인데, 이러한 과정은 컴퓨터에서 뿐만 아니라 우리가 인식하지는 못하지만 우리가 생활하는 모든 행동이 알고리즘과 관련이 있다고 할 수 있다.

다섯째, 우리도 학교에 다니면서 실수를 많이 할 때가 있다. 그리고 실수를 하면 다음에는 실수를 안 하기 위해서 노력을 많이 한다. 컴퓨터도 마찬가지로 실수를 할 때가 있다. 컴퓨터가 처리한 데이터가 올바른지, 잘못되었는지 알아보는 것을 오류검출이라고 한다. 오류검출 활동을 통해서 컴퓨터의 데이터가 바뀌거나 변형으로 인해 잘못된 것을 찾아내고 이를 올바르게 바꾸는 활동을 해봄으로써 오류 검출이 얼마나 중요한 것인지 알 수 있다. 그리고 이 오류 검출은 컴퓨터에서뿐만 아니라 우리의 일상생활에서도 활용된다는 것을 알 수 있다.

여섯째, 보물찾기 활동으로 순차 구조에 대해 배운다. 순차 구조란 해야 할 순서대로 동작이나 명령을 나열하는 것을 말한다. 학생들이 교실 속 보물이 있는 곳까지 움직이기 위해 친구나 선생님이 알려주는 명령을 순서대로 실행하며 순차 구조의 개념을 몸을 움직이며 배울 수 있다.

일곱째, 소리 율동 만들기로 반복 구조에 대해 알 수 있다. 같은 동작을 여러 번 반복되도록 율동을 만들어보는 활동으로 명령을 여러 번 실행해야 할 때 사용하는 프로그램 제어 구조인 반복 구조를 익힐 수 있다. 이때 특정한 소리와 율동을 연결하여 반복되어 들리는 소리를 듣고 해당 율동을 기억하도록 한다.

여덟째, 왕 찾기 게임은 선택 구조에 대해 배울 수 있는 활동이다. 여러 가지 조건을 듣고 조건에 부합하는 친구를 찾는 과정에서 조건에 따라 각기 다른 명령을 선택하여 실행하는 선택 구조를 익힌다.

아홉째, 젓가락 코딩은 프로그래밍의 개념에 대해 익힐 수 있다. 주어진 명령 기호를 확인하고, 명령 기호에 따라 적절한 위치의 우유갑 속에 젓가락을 놓거나 거꾸로 특정한 우유갑 속에 들어가 있는 젓가락의 위치를 확인하고, 어떻게 명령 기호를 놓았을 때 그런 위치에 놓일 수 있는지를 파악함으로써 컴퓨터로 처리할 작업의 순서대로 명령들을 모으는 것을 의미하는 프로그래밍에 대해 알 수 있다.

열째, 음악 만들기는 입력과 출력에 대해 배울 수 있는 활동이다. 뚜루뚜루 로봇에 원하는 계이름이 연결되어 있는 숫자 카드를 차례대로 입력하고, 입력된 값에 따라 원하는 소리가 출력되는 음악 만들기를 통해 입력과 출력의 개념을 보다 쉽게 익힐 수 있다.

가. 컴퓨터에 사용하는 DVD나 CD자료에 정보를 저장할 때도 이진수를 활용하여 정보를 저장한다.

나. 집에 쓰는 스위치 역시 이진수의 원리를 사용한다. (예를 들면 전기가 들어오면 1, 전기가 들어오지 않으면 0)

다. 신용카드의 정보를 저장하는 자기장 역시 이진수를 사용해서 저장한다.

라. 우리가 사용하는 리모컨의 원리 역시 이진수와 연관이 되어 있다. 리모컨의 버튼을 누르면 전자 회로의 팁이 적외선 빔을 방출한다. 이 방출된 적외선 빔은 부호화된 신호를 전달하며 누르는 버튼에 따라 부호가 다양한데 이 부호는 0과 1로 된 이진수의 조합으로 이루어져 있다.