Studying the Possibility of Puzzle Based Learning for Informatics Gifted Elementary Student Education

초등정보영재 교육을 위한 퍼즐 기반 학습 가능성 탐색

Computational thinking is an ability to resolve problems that may be applied to the various real world problems and is regarded as the core of computer science. Computational thinking may be improved through experiences of analyzing problems and of selecting, applying, and modeling strategies appropriate for problem-solving. In order to enhance computational thinking of learners, it is important to provide experiences of solving various problems. This study designed puzzle based learning in order to educate learners principles of problem solving, let them have experiences of interest and insight, and provide them with problem solving experiences. The puzzle questions used for learning were classified into six types - constraints, optimization, probability, statistics, pattern recognition, and strategies. These questions were applied to Informatics gifted elementary students and, after their education, their computational thinking and problem solving inventory significantly improved.

컴퓨팅적 사고(Computational Thinking)는 실세계와 다양한 학문 분야에 적용될 수 있는 보편적 문제해결 능력으로 컴퓨터 과학 분야의 핵심역량이자 미래 인재가 필수적으로 갖추어야 할 소양이다. 컴퓨팅적 사고는 문제를 분석하고 문제 해결에 적합한 컴퓨팅 원리 및 전략들을 선택, 적용하는 경험을 통해 증진될 수 있다. 본 연구에서는 학습자에게 컴퓨팅적 사고를 기반으로 한 문제 해결 경험을 제공하기 위한 퍼즐기반 학습을 설계하고 초등정보영재 교육에서의 적용 가능성을 탐색하였다. 학습에 활용된 퍼즐 문항들은 학습자 수준에 맞게 구성된 서술형 퍼즐로 제약조건, 최적화, 확률, 통계, 패턴인식, 전략의 6가지 유형으로 분류된다. 퍼즐 기반 학습을 초등학교 6학년 영재학급에 적용한 결과, 학습자의 컴퓨팅적 사고 및 문제해결성향에 긍정적인 영향을 준 것을 확인하였다. 이는 컴퓨팅적 문제 해결 원리를 포함한 퍼즐 해결 경험이 흥미와 통찰을 유도하고, 실세계와 유사한 다양한 문제 해결 경험을 제공하기 때문인 것으로 판단된다.