• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.310-322
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• 2018

Documentation is a typical method that helps students to understand a program for implementation and execute error correction and maintenance cost-effectively. Guidelines for components that organize documentation should be provided to enable to express computational thinking and such components also should be linked to coding process. In this paper, we focused on the documentation format to guide elementary school students, who were beginners in computational thinking, to express computational thinking. The improvement in the expression of computational thinking was analyzed based on the documentation format applied to the class, and practical tips on the importance of components organizing the documentation format were proposed.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.105-114
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• 2017

소프트웨어 교육과 관련된 교육과정이나 운영지침에 포함된 Computational Thinking(CT)의 개념과 구성 요소가 서로 달라서 학교 현장에서 CT를 기반으로 한 소프트웨어 교육을 정착시키는 데 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 전문가 델파이 조사 결과를 토대로, CT에 대한 용어를 '컴퓨팅 사고력'으로 통일하였고, CT의 구성 요소를 문제 정의, 자료 분석, 추상화, 자동화, 일반화 등 5가지로 구분하였다. 또한, 한국정보교육학회에서 개발한 정보과 교육과정 표준 모델에서 컴퓨팅 사고력과 관련성이 높은 소프트웨어 영역을 선정하여, 하위 영역별 성취 기준과 관련성이 높은 컴퓨팅 사고력이 무엇인지를 조사하여 제시하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권4호
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• pp.340-352
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• 2019

The purpose of science education is scientific literacy, which is extended in its meaning in the $21^{st}$ century. Students must be equipped with the skills necessary to solve problems from the community beyond obtaining the knowledge from curiosity, which is called 'computational thinking'. In this paper, the authors tried to define computational thinking in science education from the view of scientific literacy in the $21^{st}$ century; (1) computational thinking is an explicit skill shown in the two steps of abstracting the problems and automating solutions, (2) computational thinking consists of concrete components and practices which are observable and measurable, (3) computational thinking is a catalyst for STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics) education, and (4) computational thinking is a cognitive process to be learned. More implication about the necessity of including computational thinking and its emphasis in implementing in science teaching and learning for the envisioned scientific literacy is added.

• 한국지구과학회지
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• 제39권4호
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• pp.388-400
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• 2018

The purpose of this study was to explore the nine components of computational thinking (CT) practices and their operational definitions from the view of science education and to develop a CT practice framework that is going to be used as a planning and assessing tool for CT practice, as it is required for students to equip with in order to become creative problem solvers in $21^{st}$ century. We employed this framework into the earlier developed STEAM programs to see how it was valid and reliable. We first reviewed theoretical articles about CT from computer science and technology education field. We then proposed 9 components of CT as defined in technology education but modified operational definitions in each component from the perspective of science education. This preliminary CTPF (computational thinking practice framework) from the viewpoint of science education consisting of 9 components including data collection, data analysis, data representation, decomposing, abstraction, algorithm and procedures, automation, simulation, and parallelization. We discussed each component with operational definition to check if those components were useful in and applicable for science programs. We employed this CTPF into two different topics of STEAM programs to see if those components were observable with operational definitions. The profile of CT components within the selected STEAM programs for this study showed one sequential spectrum covering from data collection to simulation as the grade level went higher. The first three data related CT components were dominating at elementary level, all components of CT except parallelization were found at middle school level, and finally more frequencies in every component of CT except parallelization were also found at high school level than middle school level. On the basis of the result of CT usage in STEAM programs, we included 'generalization' in CTPF of science education instead of 'parallelization' which was not found. The implication about teacher education was made based on the CTPF in terms of science education.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.543-550
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• 2019

컴퓨팅 사고력에 대한 연구는 2006년 자넷 윙이 이를 정의하고 2014년 영국에서 SW교육을 필수교과로 운영하게 되면서 관련 연구가 본격화 되었다. 본 연구는 최근 중요도가 높아가는 컴퓨팅 사고력을 키워드로 관련 연구논문을 수집하여 텍스트 마이닝 기법으로 분석하였다. 1차는 컴퓨팅 사고력을 키워드로 CONCOR 분석을 하였으며 2차는 국내외 대표 학술지를 선정하여 컴퓨팅 사고력의 구성요소를 텍스트 마이닝 기법으로 분석하였다. 2회에 걸친 분석결과 도출된 시사점은 다음과 같다. 첫째, 추상화, 알고리즘, 데이터처리, 문제분해, 패턴인식은 컴퓨팅 사고력 구성요소에 대한 연구의 핵심을 이루고 있었다. 둘째, 컴퓨팅 사고력과 과학, 수학 교과 중심의 융합 교육에 대한 연구가 활발히 진행되고 있음을 확인하였다. 셋째, 컴퓨팅 사고력에 대한 연구가 2010년 이후 확대되고 있었다. 향후 컴퓨팅 사고력과 구성요소에 대한 분류와 정의를 정립하여 이를 교육현장에 적용하는 연구가 꾸준히 진행되어야 할 필요가 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.343-353
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• 2019

본 연구의 목적은 수감각이 요구되는 문제 해결과정에서 초등예비교사들이 선호하는 전략을 분석한 후, 컴퓨팅 사고력에 기반하여 수감각 능력을 향상시키는 방안을 연구함에 있다. 두 가지 다른 수감각 요소로 구성된 검사지를 이용하여 57명의 초등예비교사들이 선호하는 전략을 분석한 결과, 그들은 수감각 기반 전략보다 규칙기반 전략을 더 선호하였으며, 이러한 결과는 선행연구[13][14][20]과 일치하였다. 이러한 상황을 개선하기 위해, 분석된 결과와 CSTA와 ISTE(2011)의 9가지 컴퓨팅 사고력 요소를 활용하여 수감각 능력을 향상시킬 수 있는 방법을 제시한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.139-146
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• 2020

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.

• East Asian mathematical journal
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• 제38권4호
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• pp.463-496
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• 2022

The purpose of this study is to analyze the mathematical creativity and computational thinking of mathematically gifted elementary students through a convergence class using programming and to identify what it means to provide the convergence class using Python for the mathematical creativity and computational thinking of mathematically gifted elementary students. To this end, the content of the nine sessions of the Python-applied convergence programs were developed, exploratory and heuristic case study was conducted to observe and analyze the mathematical creativity and computational thinking of mathematically gifted elementary students. The subject of this study was a single group of sixteen students from the mathematics and science gifted class, and the content of the nine sessions of the Python convergence class was recorded on their tablets. Additional data was collected through audio recording, observation. In fact, in order to solve a given problem creatively, students not only naturally organized and formalized existing mathematical concepts, mathematical symbols, and programming instructions, but also showed divergent thinking to solve problems flexibly from various perspectives. In addition, students experienced abstraction, iterative thinking, and critical thinking through activities to remove unnecessary elements, extract key elements, analyze mathematical concepts, and decompose problems into small components, and math gifted students showed a sense of achievement and challenge.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.105-114
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• 2015

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.

• 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.