• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.344-364
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• 2021

이 연구는 두 명의 초등교사가 컴퓨팅 사고를 어떻게 인식하고 이를 교육과정 재구성에 어떻게 반영하고 수업을 하게 되는지를 장기간의 걸친 교사연수과정을 통해 탐색한 것이다. 컴퓨팅 사고는 과학교육에 연계하는 새로운 교육정책 방향이기에 초등부터 나타나는 교사의 인식을 조사하고자 하였다. 교사와의 9번의 교사회의를 가졌으며 이는 매회 2시간 정도의 시간이 소요되었고, 그 시기에 교수하게 될 한 단원을 각자 인식아래 재구성을 하여 11차시의 수업과정안을 개발하였다. 자료수집은 9개월간에 걸쳐서 인터뷰, 교사회의, 수업과정안에서 수행되었으며, 이 자료는 수업 전후의 교사회의를 통한 논의, 수업과정안 등을 통해 수집되었으며, 컴퓨팅 사고를 인식하면서 나타난 초등교사의 컴퓨팅 사고의 인식은 다음과 같이 나타났다. 첫 번째, 과학교육의 목적인 과학적 소양의 정의가 확장되었음을 볼 수 있다. 즉 문제인식에서부터 창의적인 문제해결자를 양성하는 것이 과학적 소양이라고 인식하였다. 두 번째, 과학적 사고가 강조된 개념형성단계와 컴퓨팅 사고가 강조된 개념활용단계로 수업차시를 구분하였다. 세 번째, 컴퓨팅 사고는 인지적 사고과정이며, ICT는 기능적 도구라고 인식하였다. 네 번째, 컴퓨팅 사고 요소는 중복되어 반복적으로 나타나며, 순차적이지 않을 수 있다는 것이다. 마지막으로 컴퓨팅 사고의 활용을 통해 STEAM 교육을 활성화할 수 있다고 인식하고 있음을 보여주었다. 이 연구를 바탕으로 컴퓨팅 사고의 실천은 STEAM 교육의 활성화를 위한 도구로 사용될 수 있고 이를 위해서는 일회성이 아닌 지속적이고 전문적인 교사연수를 통해 컴퓨팅 사고 전문역량 강화를 할 수 있도록 해야 할 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.1-13
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• 2019

본 연구는 교육부(2015)의 2015 개정교육과정에서 다루고 있는 소프트웨어 교육지침을 토대로 초등학교 6학년을 대상으로 구체적인 매체를 활용하여 물리적 모델을 구성하고 이를 프로그래밍으로 제어함으로써 디지털 세계와 물리적 세계의 능동적 상호작용을 지원하는 피지컬 컴퓨팅 수업을 설계하여 적용하였다. 이를 통해 피지컬 컴퓨팅 수업의 과정 및 결과에서 컴퓨팅 실천을 중심으로 컴퓨팅 사고의 변화를 분석하였다. 연구결과 피지컬 컴퓨팅 수업은 학생들로 하여금 컴퓨팅 실천(computing practices)을 통한 학습을 지원하여 컴퓨팅 사고의 형성을 지원하였다. 또한 학생들의 아이디어를 실제화하도록 피지컬 컴퓨팅 도구를 활용해서 컴퓨팅 기술로 구현하도록 하였고, 실제적 맥락의 문제상황은 학생들의 컴퓨팅 사고가 발현될 기회를 마련하였다. 본 연구를 통해 개발된 피지컬 컴퓨팅 수업과 분석 도구들이 앞으로 교육현장에서 실행될 소프트웨어 수업에 관한 사례연구로서 교육적 의미와 시사점을 제시할 것이라 기대한다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권10호
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• pp.23-35
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• 2019

많은 대학교가 4차 산업혁명이라는 시대적 흐름에 따라 컴퓨팅사고로 문제해결력을 지닌 인재양성을 위해 SW교육을 활발히 진행하고 있다. 본 연구는 비전공대상의 컴퓨팅사고 향상을 위한 이해중심의 SW교육과정이 필요하다고 보았으며 이를 실현하는 구체적 개입으로 이해중심의 SW기초교육을 소개하고 그 효과성을 확인하고자 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위해 백워드설계모형을 적용한 활동중심 컴퓨팅사고 교육과 프로그래밍교육을 하나의 이해중심의 SW기초교육 프로세스로 설계하였다. 이후 15주 수업에 적용하고, 3차례에 걸쳐 검사를 실시하여 비전공자들에 대한 컴퓨팅사고의 정의적인 측면을 분석하였다. 연구 결과 활동중심의 SW기초교육의 컴퓨팅사고효능감과 컴퓨팅사고인식에 있어서 긍정적인 효과를 검증하였다. 본 연구는 특정대학의 일부 학생들을 대상으로 실시하여 연구결과를 일반화하는데 다소 무리가 있으나, 교육 현장에서 백워드설계모형을 적용한 이해중심의 SW기초교육이 컴퓨팅사고를 향상시킬 수 있는 효율적인 방법의 하나로 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제10권1호
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• pp.35-39
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• 2018

비전공 학부생을 대상으로 SW 교육을 시행하는 대학들이 점차 늘어가고 있다. 그러나 비전공 학생들에게 컴퓨팅적 사고 과정을 교육하는 데 어려움들을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 개선하기 위하여 수학적 연산 문제를 활용하지 않았다. 그리고 간단한 피지컬 교구를 활용한 컴퓨팅적 사고기반 기초 문제해결과정 교육방법을 제안하였다. 제안한 교육방법에서는 아두이노 보드를 사용한 LED 회로를 예로 들어 교육한다. 그리고 컴퓨팅적 사고에 의한 문제해결과정을 설명한다. 이를 통해, 추상화, 문제 분해, 패턴인식과 알고리즘이라는 핵심 컴퓨팅적 사고과정을 학습한다. 제안한 교육방법을 적용하면, 학생들이 주어진 문제를 이해하고 분석하는 데 어려움 없이 컴퓨팅적 사고과정의 개념과 필요성을 습득하는 성과를 얻을 수 있다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권11호
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• pp.529-534
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• 2021

컴퓨팅 사고는 21세기에 필요한 중요한 소양 중 하나로 여겨지면서 여러 국가에서 컴퓨팅 사고 교육 과정을 도입하여 시행하고 있다. 컴퓨팅 사고 교육 방법 중 교육용 게임 기반 방법은 학생들의 참여와 동기를 증대시키고 컴퓨팅 사고에 대한 접근성을 높여준다. Autothinking은 학습자들에게 컴퓨팅 사고 교육을 제공하기 위한 목적으로 개발한 교육용 게임으로 학습자들에게 동적으로 피드백을 제공하고, 학습자의 컴퓨팅 사고 능력에 따라서 난이도를 자동으로 조절하는 적응적 시스템이다. 하지만 규칙기반으로 게임을 디자인하여 지능적으로 학습자들의 컴퓨팅 사고를 고려하거나 피드백을 주지 못한다. 본 연구에서는 Autothikning을 통해 수집한 게임 데이터를 소개하고, 이를 활용하여 해당 게임의 적응성을 높이기 위해 컴퓨팅 사고를 반영하는 게임 점수의 예측을 수행한다. 이 문제를 해결하기 위해 회귀 문제에 가장 많이 사용되는 선형 회귀, 결정 트리, 렌덤 포레스트, 서포트 벡터 머신 알고리즘에 대한 비교연구를 수행하였다. 연구 수행결과 선형회귀 방법이 게임 점수 예측에 가장 좋은 성능을 보여주었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.343-350
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• 2017

21세기 지식 사회에서 교사 교육은 디자인 사고를 바탕으로 교사들이 현장에서 능동적으로 학생들과 함께 교과 과정을 디자인하는 것에 초점을 두어야 한다. 이를 위해 다년과정으로 진행되는 "디자인 기반 연구 방법론"을 기초로 해서 본 연구는 초등 교사를 위한 컴퓨터 교육 대학원 수업을 디자인하고 분석하였다. 창의적 발상을 위한 디자인 사고와 피지컬 컴퓨팅에 중점을 둔 수업 설계와 함께 대학원 현장에서 수업에 참여한 초등학교 교사 세 명의 수업 과정 활동과 산출물을 분석하여 디자인 사고에 대한 교사 인식과 구체적인 경험 및 적용 방안을 도출하였다. 본 연구는 교사교육 현장에서 디자인 사고와 컴퓨팅 사고를 결합하기 위한 수업 설계 사례로서 교사 교육에 시사점을 제공한다는 점에서 의의가 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.9-16
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• 2013

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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.225-227
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• 2018

컴퓨팅 사고란 일반적으로 자동화된 프로세스 설계를 용이하게 하는 정신적 기술(mental skills)을 의미한다. 21세기를 살아갈 학생들에게는 매우 필요한 기술로 인간의 정신 능력과 컴퓨팅 능력을 필요로하는 문제들을 해결하기 위해 핵심이 되는 새로운 사고 방법인 컴퓨팅 사고 배양이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 컴퓨팅 사고 정의에 대한 인식들이 어떻게 변화하고 있는지와 SW교육을 통해 학습자들의 심리적, 행동적으로 변화되는 기질이 무엇인지를 알아보는 방법에 대해 살펴보았다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제61차 동계학술대회논문집 28권1호
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• pp.281-283
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• 2020

본 연구는 2015년 교육과정에 명시된 정보교과의 운영방침과 중등학교 소프트웨어 교육 현황을 분석하고, 이에 대한 문제점을 해결 할 수 있는 방안으로 창의적 문제 해결력을 통한 소프트웨어 교육 모형을 제안한다. 창의적 문제 해결력은 확산적 사고와 수렴적 사고를 통해 학생들이 문제 해결에 필요한 사고를 키울 수 있는 모형이다. 이에 본 논문에서는 컴퓨팅 사고력을 가진 창의·융합 인재 육성이라는 소프트웨어의 교육 목표를 달성하기 위해 기존의 CPS모형과 CT의 요소간의 유사점을 확인하고 이를 바탕으로 새로운 CPS-SW 모형을 제안한다. CPS-SW 모형으로 컴퓨팅 사고력과 창의적 문제해결력을 키울 수 있으며, 이를 통해 미래 사회에 필요한 인재육성을 위한 소프트웨어 교육의 발전에 기여하고자 한다. 또한 CPS-SW 모형을 적용할 수 있는 프로그램과 학생들이 창의적 문제해결력을 키울 수 있는 학습에 대한 연구가 필요할 것으로 예상한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.415-425
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• 2019

본 연구에서는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 Brennan과 Resnick(2012)이 제안한 컴퓨팅사고 프레임워크를 토대로 개념, 수행, 관점 측면에서 체계적으로 분석하고자 하였다. 이를 위하여 서울시 소재 A 초등학교 5학년 전체 학생을 대상으로 1학기 동안 스크래치를 활용한 소프트웨어교육을 실시하고, 소프트웨어교육 경험에 대한 인터뷰를 실시하였다. 인터뷰에는 총 27명의 학생이 자발적으로 참여하였으며, 그 내용을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 소프트웨어교육에서 학습자들은 직접 스크래치 프로젝트를 수행하며 컴퓨팅사고를 위한 기본적인 개념을 학습하는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 초등 소프트웨어교육에서 학습자들은 스크래치 프로젝트를 구현하는 과정에서 컴퓨팅사고의 실행이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 셋째, 초등 소프트웨어교육에서 스크래치 프로젝트를 통해 학습자들의 컴퓨팅사고 관점에서 창의적인 표현성과 상호작용적인 연결성의 변화가 있었음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 질적으로 분석하고 이를 통해 컴퓨팅사고력 증진을 위한 소프트웨어교육 방향을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.