컴퓨팅 사고력은 복잡한 문제를 빠르고 정확하게 해결하기 위하여 컴퓨터 과학의 개념과 원리 혹은 컴퓨팅 시스템을 활용하는 절차적인 사고 능력을 의미한다. 컴퓨팅 사고력의 중요성이 강조되고 있는 가운데 컴퓨팅 사고력 향상 방안에 대한 많은 연구들이 이루어지고 있으나 실질적으로 학습자들의 사고력 향상을 평가는 상대적으로 소홀한 편이다. 따라서 본 연구에서는 컴퓨팅 사고력 평가 기준으로 컴퓨팅 사고력 문제 해결 요소 10가지를 제시하고 이를 기준으로 어떻게 평가할 것인가에 대한 방안을 제시하였다.
과학교육의 목표가 지식의 습득에서 지식 형성과정을 강조하는 것으로 변화하면서, 학생들에게 과학적 사고 연습의 기회를 제공하는 학습 방법으로 과학 글쓰기가 부각되고 있다. 현행 과학과 교육과정에서는 과학 글쓰기와 토론을 통하여 과학적 사고력, 창의적 사고력 및 의사소통 능력을 함양할 수 있도록 지도할 것을 명시하고 있다. 본 연구는 생명 과학I 수업에서 과학 글쓰기 활동이 학생들의 과학적 사고력에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위해 생명 과학I 수업에 활용 가능한 6차시의 과학 글쓰기 활동지와 과학적 사고력 평가도구를 개발하였다. 고등학교 1학년 6학급 224명 학생을 대상으로 하여 3개의 학급에는 과학 글쓰기를 활용한 수업을 하고 다른 3개의 학급에서는 강의식 수업을 총 6차시 실시하였다. 생명 과학 I 수업에 과학 글쓰기 활동을 적용한 결과, 학생들의 과학적 사고력이 향상되었고, 과학적 사고력의 영역별로 분석한 결과, 귀납적 사고력, 연역적 사고력, 비판적 사고력, 창의적 사고력의 4가지 범주 모두에서 유의미한 향상을 보였다. 과학적 사고력 영역의 평가 준거별 분석 결과에서는 귀납적 사고력의 경우 평가 준거 '근거'와 '설명'에서 향상되었고, 연역적 사고력에서는 평가 준거 '결론'과 '설명'에서 유의미하게 향상되었다. 비판적 사고력에서는 평가 준거 '주장', '근거', '설명', '반증'에서, 창의적 사고력에서는 '창의성', '융통성', '독창성', '정교성'의 모든 평가 준거에서 유의미한 향상이 나타났다. 본 연구의 결과는 과학적 사고력 함양을 위한 과학 글쓰기 활동의 지도에 대한 시사점을 제공하며, 다양한 과학 글쓰기 활동을 위한 자료 개발에 도움이 될 것이다.
SW 역량은 미래 사회에서 필요로 하는 핵심 역량으로, 컴퓨팅 사고력을 기반으로 하고 있다. 하지만 교육 현장에 컴퓨팅 사고력의 도입은 교사와 학생의 인식과 적절한 교육 프로그램의 부족으로 도입이 어려운 실정이다. 이에, 본 연구에서는 현장에 친숙한 융합인재교육을 이용해서 개발된 컴퓨팅 사고력 기반 융합인재교육의 현장 적용을 통해 현장 적용 가능성을 제시하고, 그 효과성을 분석하였다. 연구 대상은 49명으로 실험집단 23명, 통제집단 26명으로 선정하였으며, 실험집단에 컴퓨팅 사고력 기반 융합인재교육 프로그램을 실시한 후 사전-사후 융합적 사고력 검사, 컴퓨팅 사고력 검사를 통해 프로그램 효과성 분석을 시행하였다. 연구 결과, 실험집단의 경우 융합적 사고력의 하위 요인인 과학선호도와 자기 주도적 학습능력이 유의하게 향상되었다. 또한, 컴퓨팅 사고력 점수도 실험집단에서 유의한 향상을 보여 컴퓨팅 사고력 기반 융합인재교육(CT-STEAM) 프로그램의 효과를 확인할 수 있었다. 향후, 다양한 컴퓨팅 툴을 활용한 융합인재교육 프로그램의 개발을 기대해 본다.
최근 코로나19 상황으로 인한 비대면 교육의 확산으로 온라인 교수·학습 및 평가 도구에 대한 관심이 높아지고 있다. 도구의 효과적인 활용을 위해서는 학습자의 정의적, 인지적 변인 간의 구조적 영향력과 인과 관계에 대한 규명이 필요하다. 본 연구는 '온라인 저지'를 활용하는 프로그래밍 교육에서 도구의 활용 횟수, 자기효능감, 몰입, 컴퓨팅 사고력, 논리적 사고력으로 구성된 연구 모형과 경쟁 모형을 설정하고, 모형의 적합도와 경로 분석을 실시하였다. 분석 결과, '도구의 활용 횟수 → 자기효능감 → 몰입 → 논리적 사고력 → 컴퓨팅 사고력'에 이르는 인과 관계를 규명하였고, 도구의 활용 횟수가 학습 동기를 거쳐 사고력에 영향을 미치는 경로 상에 '자기효능감 → 몰입'의 이중 매개 효과, 또는 '몰입'의 단독 매개 효과를 확인하는 동시에 '몰입 → 자기효능감'의 이중 매개 변인으로는 도구의 활용 횟수가 사고력으로 발현되지 않음을 확인하였다. 한편, 동일한 경로 상에 '논리적 사고력 → 컴퓨팅 사고력'의 경로는 규명되었으나, '컴퓨팅 사고력 → 논리적 사고력'의 경로는 규명되지 않았다.
본 연구는 컴퓨팅사고력에 관한 국내 연구동향을 분석하고, 연구방향을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 2015년부터 2018년까지 국내 학술지에 게재된 컴퓨팅사고력 관련논문 138편을 분석하였다. 연구결과, 국내 컴퓨팅사고력에 관한 연구는 2015년 소프트웨어교육이 의무화됨에 따라 꾸준히 증가하는 추세이고, 초등학생과 대학생을 대상으로 조사연구, 개발연구, 실험연구 등의 양적연구가 대부분이었으며, 컴퓨팅사고력 관련 교육과정 및 교육프로그램, 컴퓨팅사고력 관련 변인관계 등에 대한 연구주제가 많았다. 향후 컴퓨팅사고력에 대한 연구에서는 학습자의 컴퓨팅사고력을 촉진하는 변인과 그것들의 관계를 이론적으로 규명하고 이와 관련된 교수학습방법, 수업도구 및 매체 활용, 평가방법 등의 실증적인 연구가 활성화될 필요가 있다.
컴퓨팅사고력은 문제해결방법론을 제공하고 컴퓨터과학의 개념을 배울 수 있는 복합적이며 교과 독립적인 개념이다. 또한 많은 전문가들은 컴퓨팅사고력이 발전하는 정보사회에서 필수적인 도구로 성장할 것임을 제시하고 있다. 이에 국내의 초중등 정보과교육에서도 컴퓨팅사고력을 도입하고 있다. 이에 본 연구에서는 정보과교육과정에서 컴퓨팅사고력의 성격에 부합되는 컴퓨팅사고력의 도입 방식을 제안하고자 한다. 이를 위해 컴퓨팅사고력의 성격 및 의의 그리고 교육과정에 도입한 선진 사례를 분석하였다. 분석 결과, 컴퓨팅사고력은 문제해결과정과 컴퓨터과학의 성격을 가지고 있는 것으로 제시하였다. 그리고 교육과정에 컴퓨팅사고력의 도입 유형은 컴퓨팅사고력 자체가 목적, 일반교과목표와 연계, 그리고 컴퓨터과학목표와 연계하는 경우로 제시하였다. 이와 같은 사례를 바탕으로 정보과교육의 교육과정에 컴퓨팅사고력을 도입하는 방식으로는 융합형 방식을 제안하였다. 융합형 방식은 성취기준을 내용과 방법으로 구분하였다. 정보과교육의 내용영역에는 컴퓨팅시스템, 정보생활, 소프트웨어의 내용으로 방법 영역에는 컴퓨팅사고력 세부 분야를 기술하는 것을 제안하였다. 이와 같은 컴퓨팅사고력 도입방법은 정보과교육이 기술 중심의 컴퓨터과학을 뛰어넘어서 컴퓨터시스템을 통한 문제해결의 방법론을 안내해주는 교과로 자리매김할 수 있도록 해 줄 것이다.
불확실한 미래를 살아가야 하는 미래 세대들이 배양해야 할 핵심역량은 무엇인가에 대한 논의가 뜨겁다. 미래 사회는 소프트웨어에 의해 작동되는 소프트웨어 중심사회가 될 것으로 예측하고 있다. 이러한 상황에서 전 세계적으로 소프트웨어 교육에 대한 관심이 폭발적으로 증가하고 있는 상황이며, 소프트웨어 교육을 통한 컴퓨팅 사고력 계발에 대한 관심도 증가하고 있는 상황이다. 이와 더불어 컴퓨팅 사고력은 무엇이며, 어떤 역량들로 구성되는 가에 대한 논의도 활발하게 진행되고 있으나, 컴퓨팅 사고력을 구성하는 역량 요소들 간의 관계에 대한 연구는 상대적으로 미흡한 상황이다. 이런 문제점을 해결하고자 본 연구는 다음과 같은 단계로 진행하였다. 첫째, 컴퓨팅 사고력의 5가지 역량 요소를 선정하였다. 둘째, 컴퓨팅 사고력의 역량 요소 간 관계성을 분석할 수 있는 경로 도형을 설정하였다. 셋째, 컴퓨팅 사고력을 검사할 수 있는 검사도구를 선정하였다. 넷째, 초등학교 3학년부터 6학년까지의 학생 801명을 대상으로 컴퓨팅 사고력 검사를 실시하였다. 다섯째, 컴퓨팅 사고력 검사 결과를 바탕으로 다양한 관점의 분석을 실시하여 시사점을 도출하였다.
컴퓨팅 사고력은 제 4차 산업혁명 시대에 접어든 우리 사회에서 필요로 하는 미래 역량으로 꼽히고 있으며, 우리나라에서도 2015 개정 문이과 통합형 교육과정을 통해 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 SW교육을 강조하고 있다. 3D 모델링 교육은 컴퓨팅 사고력과 직접적인 관련이 있다. 3D 모델링을 위하여 실제의 구체물을 단순화 하거나, 모델링을 위하여 필요 없는 부분을 삭제하거나 추가하는 것이 컴퓨팅 사고력의 추상화에 해당된다. 그리고 모델링 프로그램을 사용하는 것은 일종의 자동화에 해당된다. 본 연구에서는 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 3D 모델링 교육에서 권장할만한 3D 모델링 프로그램을 틴커캐드(TinkerCad)로 제시하였으며, 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 틴커캐드 활용 초등 3D 모델링 교육 방법을 제시하였다.
이 연구의 목적은 기존 EPL 관련 연구들을 조사 및 수집하여 메타분석을 통해 초등학생의 고등사고력 향상에 미치는 전체 효과 크기의 산출과 다양한 변인에 따른 효과크기를 확인하는 것이다. 그래서 이 연구로 초등학생의 고등사고력 및 다양한 요인들에 대한 EPL 교육의 실제적 효과를 객관적으로 확인하고 일반화하였다. 이 연구의 결과는 1)EPL을 활용한 교육이 초등학생들의 고등사고력을 크게 향상시키는 교수학습 도구임이 확인되었고, 2) EPL을 활용한 교육은 창의적 사고력, 논리적 사고력 등의 향상에 크게 도움이 되는 것으로 확인되었으며, 3) App Inventor, Scratch, Dolittle 등이 고등사고력 향상에 미치는 효과가 큰 것으로 확인되었다.
일반 학생과 소외계층 학생은 컴퓨팅 기기에 대한 접근성은 큰 차이가 존재하지 않지만, 컴퓨팅 기기를 활용하는 역량에서는 큰 차이가 존재한다. 이러한 문제는 소외계층과 일반 학생 사이에 컴퓨팅 사고력 차이를 유발하였으며, 공교육에서 이루어지는 소프트웨어 교육의 효과 차이를 초래하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 소외계층의 컴퓨팅 사고력을 분석하는 연구를 진행하였다. 소외계층 학생을 대상으로 설문 조사를 진행하고, 설문 결과를 요인에 따라 분석하는 연구를 진행하였다. 연구 결과, 소외계층 학생은 학교급이나 성별에 따른 컴퓨팅 사고력의 차이는 존재하지 않았다. 반면에 경험한 프로그래밍 언어에 따른 컴퓨팅 사고력의 차이가 나타났다. 특히, 소외계층 학생은 프로그래밍 언어 경험이 많을수록 컴퓨팅 사고력이 높은 것을 확인할 수 있었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.