Problem Analysis and Recommendations of Memory Contents in High School Informatics Textbooks

고등학교 정보 교과서에 제시된 기억 장치 영역 내용의 문제점 분석 및 개선 방안

One of the major goals in high school Informatics is for students to develop creative problem-solving abilities based on knowledge on computer science. Thus, the contents of the textbooks should be accurate and appropriate. However, we discovered that the current Informatics textbooks contain the untrue and/or inappropriate descriptions of main memory and virtual memory. The textbooks describe that main memory is composed of RAM and ROM. The virtual memory is described as a technique in which a part of the secondary storage is utilized as main memory to execute an application of which size is larger than that of main memory. In this study, we attempted to uncover the root causes of the fallacies, and suggest the accurate explanations by comparing with renowned books adopted in most schools worldwide including USA. Our study reveals that it is inappropriate to include ROM in main memory from the memory hierarchy perspective. Virtual memory is a technique that provides convenience to programmers, through which an operating system loads the necessary portion of a program from secondary storage to main memory. As for the advantages of virtual memory in the current computer systems, the focus should be on providing the effective multitasking capability, rather than on executing a larger program than the size of main memory. We suggest that it is appropriate to exclude virtual memory in textbooks considering its complexity.

고등학교 정보 과목의 주요한 교육 목표는 컴퓨터 과학에 대한 올바른 지식 습득 및 활용을 통한 창의적인 문제 해결력 향상에 있다. 이러한 교육 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다도 정보 교과서의 내용이 정확하고 적절해야 한다. 그러나 현재의 정보 교과서에는 주기억 장치와 가상 메모리 관련 내용 중 정확성이 결여된 설명이 포함되어 있다. 교과서는 주기억 장치를 RAM과 ROM으로 분류하고 있으며, 가상 메모리를 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행하기 위해 보조기억 장치의 일부를 주기억 장치로 사용하는 것으로 설명하고 있다. 본 연구에서는 미국 대부분의 대학에서 교재로 사용되고 있는 컴퓨터 전문 서적과의 비교 분석을 통하여 정보 교과서에 존재하는 오류의 원인을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 연구 결과, 주기억 장치의 종류로 ROM을 포함시키는 것은 적절하지 않다는 것을 메모리 계층 구조를 통하여 보여주었다. 가상 메모리는 프로그래머의 편의를 위해 시스템이 제공하는 기술로 이를 통해 운영체제는 프로그램의 실행에 필요한 부분만을 보조기억 장치로부터 주기억 장치에 적재한다. 현재의 컴퓨터 시스템에서는 가상메모리를 사용하는 장점으로 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행할 수 있다는 점보다 다수의 프로그램이 주기억 장치를 공유하여 멀티태스킹을 효과적으로 지원한다는 점이 부각되어야 한다. 또한 가상 메모리는 고등학생의 인지 발달 수준에서 이해하기에는 복잡하고 어려운 개념이기 때문에 고등학교 교육과정에서는 다루지 않는 것이 바람직하다고 제안하였다.