A Problem Based Teaching and Learning Model for Scratch Programming Education

문제 중심 학습을 적용한 스크래치 프로그래밍 교수 학습 모형

Scratch, one of the educational programming languages, provides a media-rich programming environment and easy interface to users. It supports Korean language and is utilized usefully in programming classes in elementary and middle schools. However, programming causes cognitive loads to young students. Because the programming process is a complex problem solving procedure that requires logical and abstract thinking abilities. Therefore, we developed a problem based scratch programming teaching and learning model to enhance intrinsic motivation of learners and to maximize the effects of using the scratch, educational programming language. The developed problem based teaching and learning model considered elementary students' characteristics. It was implemented in fifth grade elementary school classes and the educational effects of the model was analysed. The developed model was helpful in enhancing students' problem solving potential and logical thinking abilities.

스크래치는 교육용 프로그래밍 언어 중 하나로 풍부한 멀티미디어 프로그래밍 환경과 쉽고 흥미로운 사용자 인터페이스를 제공한다. 또한 한국어를 지원하고 있어 초 중등학교 학습자들의 프로그래밍 교육에 유용하게 활용되고 있다. 그러나 프로그래밍 과정은 복잡한 문제해결과정으로 논리적 사고 및 추상적 사고와 같은 고차원적인 인지 능력을 요구하기 때문에 여전히 어린 학습자들에게 인지적 부담을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 프로그래밍 학습에 관한 학습자의 흥미와 내적 동기를 유발하고 교육용 프로그래밍 언어인 스크래치 활용의 효과를 최대화하기 위한 교수 학습 방법으로 문제 중심 스크래치 프로그래밍 교수 학습 모형을 개발하였다. 해당 모형은 기존 문제 중심 학습을 기반으로 프로그래밍 활동에서 다루어지는 문제와 문제해결의 특성을 반영하고, 초등학교 학습자라는 학습자 특성을 반영하였다. 개발한 프로그램을 실제 초등학교 5학년 학습자들에게 적용한 결과, 해당 모형을 적용한 집단이 일반적인 스크래치 프로그래밍 교수 학습을 진행한 집단에 비해 논리적 사고력 및 문제해결력이 유의하게 높게 나타났다.