• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제19권3호
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• pp.553-570
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• 2017

본 연구는 21세기 필수 능력으로 거론되는 계산적 사고의 의미를 살펴보고, 수학교과에서 CT 교육의 가능성 여부와 그 선행 조건을 탐색할 목적으로 수행되었다. 선행연구를 통해 컴퓨터, 학교교육, 수학교육에서의 CT의 정의와 구성 요소를 조사하였으며 본 연구에서는 수학교과에서 CT를 수학적 문제해결 관련 사고로 보았다. CT-컴퓨팅(컴퓨터 활용)-수학교육 세 영역 사이의 관계 고찰에서 컴퓨팅환경에서 유용한 CT이나 수학교육에는 포함되지 않는 영역에 주목하였다. CT와 수학교육의 통합논의에서는 컴퓨터가 전통적 수학교육의 보조 수단으로 허용되는 우리나라 수학교육 현황을 고려할 때, '컴퓨팅 환경에서의 수학적 문제해결'에 주목할 필요가 있다고 보았다. 수학교육에서 CT 교육은 컴퓨팅 환경 조성을 전제로 수학교과에서 수학 관련 과제에 해결을 위한 코딩, 문제해결, STEAM 교육 맥락에서 수학과 CT의 통합을 제시하였으며 이를 위하여 CT 통합을 지원하는 수학교육과정 마련 등 제반 조건을 논의하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.511-522
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• 2016

최근 학문 간의 경계를 허물고 새로운 지식을 창출하는 융합 교육이 대학 교육의 핵심 이슈로 부각되고 있다. IT융합 교육의 핵심은 SW 교육을 통해서 이루어지고 SW 교육의 목적은 CT(: Computational Thinking)을 향상하는데 초점이 맞추어 지고 있다. 본 논문의 목적은 IT 융합 교육을 활성화하기 위한 CT 수업모형을 설계하는 것이다. 본 연구에서는 IT 비전공 학습자의 CT 능력과 SW 적응력을 높이고 전공분야에서 활용될 수 있도록 알고리즘과 프로그래밍을 중심으로 CT 교육과정을 제시하고, 교수자와 학습자간의 CT 수업 효과와 성취도를 향상하기 위하여 CT 수업 제반요소와 수업에 대한 성취기준, 교수 학습방법을 통해 IT 비전공 학습자에 적합한 수업 모형을 설계 하였다. 이는 대학에서 IT 융합 교육을 위한 CT 수업 방법과 교육 과정을 설계하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.37-54
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• 2019

STEM 융합교육의 중요한 목적은 서로 다른 학문이 가지는 탐구의 방법을 이해함으로써 융합적 문제해결력을 기르는 것이다. 이를 위해 우선적으로 각 학문에서 중요하게 다루어지는 문제해결과정을 이해해야 한다. 본 연구는 과학(S), 공학(E), 수학(M) 각각의 분야에서 어떻게 문제해결과정을 정의하고 있는지 비교분석하고, 이를 근거로 SEM 문제해결과 CT 문제해결의 관련성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 먼저 SEM 각 학문의 문제해결과정을 비교 분석하여 그 공통점과 차이점을 기술하였다. 다음으로 CT를 도구적 측면과 사고적 측면으로 구분하고 문제해결과정으로서 CT가 SEM 각각의 학문에서 문제해결과 어떤 차이가 있는지 기술하였다. 마지막으로, SEM 문제해결 프로세스와 CT와의 관계를 모형으로 제시하였다. 본 연구는 문제해결과정으로써 CT와 SEM이 융합할 수 있는 방향을 제시한다는 점에서 그 의미가 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.81-91
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• 2014

기존의 과학교육이 지닌 문제점들을 개선하기 위하여 2011년부터 우리 교육현장에 STEAM이 도입되었다. 하지만, 급속한 정보통신기술의 발달에 따라 각종 스마트기기와 모바일 기기 등 다양한 교육용 테크놀로지를 활용하여 문제를 해결하게 될 미래의 학교 모습은 이에 걸맞은 새로운 형태의 STEAM을 요구하게 되었다. 이러한 흐름에 맞춰 본 연구에서는 각종 Computing 기기를 활용하여 현실 세계의 복잡한 문제를 융합적 사고를 통하여 해결하는 새로운 형태의 융합인재교육인 CT-STEAM(Computational Thinking & STEAM) 교육을 제안하고, 이를 실제 교육현장에 효과적으로 도입하기 위한 전단계로 CT-STEAM 수업 모형을 개발하고, 프로그램을 지도하기 위한 전략으로 교수-학습 지도안을 구안하여 정보와 컴퓨터 교육 분야 전문가를 통해 프로그램의 타당성 검증을 하였다. 본 연구의 결과는 21세기 미래 학교에서 창의적이고 능동적인 문제 해결을 도와줄 수 있는 CT와 STEAM에 대한 이해를 제고하며 향후 융합적 CT 교육을 위한 다양한 수업방법 개발에 기초자료를 제공해 줄 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.553-562
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• 2016

소프트웨어 교육이 학습자의 Computational Thinking(CT) 역량 계발을 지향하고 있지만 CT역량 계발을 위해 수업을 설계하고 CT역량 계발 효과를 측정하는 것에는 아직 많은 연구가 필요한 실정이다. 본 연구의 목적은 예비교원의 CT 역량을 계발하기 위해 CT기반으로 설계된 교재를 활용하여 SW교육을 진행하고 본 수업이 예비교원의 CT 역량에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 본 연구에서는 문헌 연구를 통해 CT의 다섯 가지 주요 세부 역량을 알고리즘적 사고, 평가, 분해, 추상화 및 일반화로 설정하였다. 본 연구의 대상은 국내 한 교육대학교에서 한 학기 동안 수업을 수강한 47명의 예비교원이며, CT관련 설문을 개발하여 실시하고 팀프로젝트를 CT의 세부 핵심 역량에 초점을 두고 질적으로 분석하여 연구 결과를 도출하였다. 본 연구의 결과는 예비교사가 지각한 CT경험과 프로젝트를 통해 나타난 CT세부 핵심 역량 측면의 질적 분석을 통해 향후 교원양성기관에서의 소프트웨어 교육의 교수설계 및 운영에 대해 시사점을 제공하고 있다는 점에서 의의가 있다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.77-84
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• 2021

본 연구는 현대 사회에서 문제 해결의 필수적인 역량으로 주목받고 있는 컴퓨팅 사고력(Computational Thinking, CT)을 향상시킬 수 있는 방법으로 AI 메이커 코딩 교육을 제안하고, 이 교육이 초등학생들의 CT 향상에 미치는 효과성을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 연구를 위해 안산시 소재 H초등학교의 학생 4학년 5명, 6학년 5명, 총 10명을 모집하였으며 AI 메이커 코딩 교육은 총 8차시로 계획하여 기본적인 블록 코딩과 메이커 교육의 개념부터 실생활의 문제 해결의 영역까지 수업을 구성하였다. AI 메이커 코딩 교육의 효과성을 분석하기 위해 사전·사후 CT 검사를 실시하였다. 검사 결과는 CT의 5가지 요소에서 "추상화", "알고리즘", "데이터 처리"에 대해서는 AI 메이커 코딩 교육이 유의미한 효과를 주었다는 것을 확인하였고, "문제분해", "자동화"에 대해서는 상관관계가 없는 것을 확인하였다. 종합적으로 모든 학생의 평균 점수가 향상되었고, 학생 간 편차는 감소하여 AI 메이커 코딩 교육이 CT 향상에 효과적이라는 사실을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.90-93
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• 2019

최근 대학에서도 SW 교육이 강조됨에 따라, 교양 수준의 컴퓨팅 사고력(CT)수업에 대한 관심이 높아졌다. 이에 효과적인 교양 교육을 위해 학생들의 CT 교육에 대한 부담감을 줄이고 학습동기를 높이기 위한 다양한 교수학습방법이 요구되고 있다. 이에 본 연구의 목적은 필수 교양으로써의 CT 교과목에서 학습자들의 학습동기와 학습 성취도를 향상시키기 위한 ARCS 모형을 적용한 교수학습을 설계하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 대학의 교양 교육에서의 교육의 특성에 대한 선행연구와 CT 내용 요소 분석을 바탕으로 CT의 학습 요소를 선정하였다. 또한, Keller의 ARCS 학습동기 모형의 주의집중(Attention), 관련성(Relevance), 자신감(Confidence), 만족감(Satisfaction)의 각 동기요소들에 따른 수업 전술을 본 과정에 맞도록 선별하였다. 결국, 본 연구에서는 이러한 CT 내용들을 효과적으로 가르치기 위해 ARCS 모형 기반의 세부 전략을 주차별로 설계하여 제시하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.371-380
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• 2017

여러 학문이 융합하는 현시대에 SW 교육이 중요시되고 있다. 이러한 추세에 맞추어 우리나라의 정규교육과정에 학습자의 CT 신장을 목적으로 하는 SW 교육이 포함되었다. 이에 따라 CT 관련 연구와 교육 도구에 관한 연구가 활성화되고 있다. 앱 인벤터는 간단한 앱 개발 도구로써 기존의 도구들보다 장점이 많다. 이에 본 연구에서는 초등학생을 대상으로 CT 개발을 목적으로 인벤터 활용 SW 교육 프로그램을 개발 적용하였다. 또한 SW 교육 프로그램 적용 후 CT를 계산적 인지력과 계산적 창의력 2개 요소로 나누어 검사하였고, 컴퓨터 관련 태도를 컴퓨터 불안, 컴퓨터 호감, 컴퓨터 자신감 3개 요소로 나누어 검사하였다. 검사 결과를 사전 사후 검사 대응표본 t검정해 본 결과, 프로그램 적용 대상 학습자들의 CT가 신장된 것을 확인할 수 있었고, 컴퓨터 관련 태도 또한 긍정적인 변화를 보인 것으로 나타났다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.25-34
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• 2015

본 논문의 목적은 Computational Thinking(CT) 교육에서의 학습자 평가를 위한 방안으로 학습자가 제작한 프로젝트의 코드를 분석하는 방법을 제안한다. 최근 초중등 SW교육에서는 블록형 프로그래밍 도구를 활용한 교육이 이루지고 있으므로, 학생들의 산출물인 스크래치 프로젝트의 코드를 분석하여 CT 개념 습득과 학습자의 수준을 평가하는 방안을 모색하였다. 초보학습자 45명의 프로젝트를 분석한 결과 초보학습자들의 잘못된 습관에 대한 패턴이 나타났으며 CT 개념 학습을 코드의 패턴에 의해 평가할 수 있다는 것을 검증하였다. 학습자의 수준이 높을수록 논리적 사고, 동기화, 플로우 제어, 데이터 표현의 요소 점수가 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 초중등 SW 교육에서 CT 개념 학습에 대한 평가를 위해 활용할 수 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.41-47
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• 2020

21세기 미래 인재에게 필요한 핵심 역량으로 컴퓨팅 사고력이 주목받고 있다. 국내외적으로 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 소프트웨어 교육이 한창이다. 그중에서 문제해결 프로그래밍 교육은 컴퓨팅 사고력 향상에 도움이 된다. CT-TDPS 학습 모형은 복잡한 문제들을 모듈화하는 분해, 추상화 사고 과정과 이를 구현하는 반복적·점증적 프로그래밍 방식인 애자일(Agile) 개발 방식을 따른다. 본 연구에서는 스크래치를 이용한 문제해결 프로그래밍 교육에 CT-TDPS 학습 모형을 적용하여 컴퓨팅 사고력 향상을 확인하고자 하였다. 연구 결과, CT-TDPS 학습 모형을 적용한 문제해결 프로그래밍 교육에서 컴퓨팅 사고력의 하위 요인인 컴퓨팅 개념, 컴퓨팅 수행, 컴퓨팅 관점에서 모두 향상이 되었음을 확인할 수 있었다. 그리고, Dr.Scratch 자동 평가 결과에 대한 t 검정 결과 실험집단에서 유의한 차이가 있음을 확인하였다.