컴퓨팅 사고력 향상을 위한 초등 피지컬 컴퓨팅 교육과정 개발

Development of Physical Computing Curriculum in Elementary Schools for Computational Thinking

소프트웨어교육의 도구로서 블록형 교육용 프로그래밍 언어(EPL)는 무료로 이용할 수 있고, 피지컬 컴퓨팅은 현실세계와 컴퓨팅 환경을 연결시켜줌으로써 실생활 문제 해결이라는 목표에 더욱 가깝게 다가갈 수 있도록 해주기 때문에, 특히 초등학교 단계에서 학생들이 직관적으로 이해하기 쉬우며 알고리즘적 사고를 향상시키기 때문에 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 초등학생도 회로지식 없이 쉽게 접할 수 있고 가격적인 측면에서도 큰 부담이 가지 않는 엔트리와 센서보드를 활용한 EPL 및 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 제시하고, 초등학교 6학년 학생을 대상으로 12차시의 EPL 교육과정과 8차시의 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 개발하고 적용하였다. 본 연구의 결과 EPL 교육과정을 적용한 집단과 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 추가로 적용한 집단 모두 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 유의미한 효과가 있었으며, 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 추가로 적용한 집단에서 컴퓨팅 사고력 요소의 자료표현, 수행 및 검증, 일반화에서 유의하게 더 큰 향상을 보였다.

Block-based educational programming language(EPL) is commonly used due to its availability at low or no cost. It is also preferred tool of computing education due to its intuitive design, ease-of-use and its effectiveness in increasing algorithmic thinking abilities especially in elementary students. Physical computing is also necessary because it brings students closer to real-world problem solving by connecting the real world with the computing environment. However, due to high-cost and required knowledge in electrical engineering, many schools find the education difficult to access. The study shows significant increase in computational thinking abilities in both groups treated with EPL and additional physical computing education.