초등학교 소프트웨어 교육에서는 간단한 문제해결 과정을 통하여 프로그래밍 과정을 경험하고 있다. 그리고 이러한 경험조차도 문제 해결 과정을 CS Unplugged 활동으로 하도록 강조하는 실정이다. 하지만 CS Unplugged는 컴퓨팅 원리의 습득에 그치고 학습자가 실제 문제 해결의 처리 경험을 하지 못한다는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 초등학생들의 실제적 삶에서 부딪히는 문제들을 해결할 수 있는 역량을 기르는 것에 목표를 두고 로봇 활용 인공지능 교육 프로그램을 개발하였다. 프로그램을 적용한 결과, 학생들은 개발된 프로그램을 통하여 실생활의 복잡한 문제를 인공지능의 관점으로 해결하고, 로봇 제어를 통하여 인공지능 교육에 대한 흥미 및 이해도가 높아질 수 있었다.
본 연구의 목적은 SW융합교육을 위한 골드버그 장치 기반의 교육 도구를 개발하는 것이다. 2015개정교육과정에서는 효과적인 SW교육을 위하여 다양한 교과와의 융합을 강조한다. 특히 물리 교과는 순차적인 움직임, 에너지의 수치화, 시뮬레이션 등 컴퓨팅 사고력과 밀접한 연관성을 갖고 있어 SW융합교육의 소재로 자주 사용된다. 본 연구에서는 물리적인 지식, 개념, 조작 등을 활용하는 골드버그 장치를 기반으로 한 교육용 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 효과성 검증을 위해서 델파이 검증을 통해 설문 문항을 개발하였으며 이를 기반으로 기초 만족도 조사를 실시하였다. 그 결과 개발된 프로그램은 SW융합교육을 위한 프로그램으로 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 나타났다.
4차 산업 혁명의 영향으로 미래 사회에 대비한 인재를 육성하기 위해 컴퓨팅 사고력을 기반으로 하는 역량 증진이 지속적으로 강조되고 있고 이에 우리나라에서도 2018년부터 SW교육을 의무로 실시하고 있다. 이에 따라 2017년부터 SW교육 역량 정의 및 진단 도구개발에 관한 연구가 진행되었으며 이때 개발된 중학생용 진단 도구를 2018년 한차례 수정 보완하여 지금까지 사용하고 있다. 이에 중학생만을 대상으로 하는 정보 교과 역량 검사를 초등학생과 고등학생을 대상까지 확대하고자 하는 현장의 요청에 의해 2019년 SW교육 선도학교 효과성 연구의 하나로 본 연구가 시작되었다. 본 연구에서는 중학생용 진단 도구를 기준으로 초등학생과 고등학생을 위한 진단 도구를 개발하고, 전문가 타당도 검증 및 예비검사를 실시한다. 예비검사를 통해 문항의 신뢰도, 변별도, 난이도 등을 분석하여 향후 초등학생과 고등학생을 대상으로 하는 검사 도구로서 가능성을 살펴볼 수 있을 것으로 기대한다.
소프트웨어를 활용하는 능력은 현대 사회의 필수 역량이라 할 수 있다. 이로 인해 초등학교부터 대학교까지 프로그래밍 교육이 진행되고 있다. 대학의 교양 교과에서 진행되는 비전공자를 위한 프로그래밍 교육의 경우 양질의 콘텐츠를 이용하여 온라인으로 진행한다면, 전문성을 갖춘 교수자의 부족문제 및 실습시간 제약 등의 문제를 해결할 수 있다. 그리고 또한 수강생에게는 충분한 시간동안 생각하고 문제를 해결할 수 있는 시간적인 여유를 제공할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 온라인으로 진행된 소프트웨어 교양 교과의 강의 전과 후 설문조사를 통하여 온라인 강의의 가능성을 살펴보았다. 설문결과로부터 온라인으로 소프트웨어 강의를 진행하더라도 컴퓨터적 사고력 및 문제해결 능력의 향상이라는 소프트웨어 교육의 목표를 충분히 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구의 목적은 블록코딩 소프트웨어(SW) 교육과 초등학생의 회복탄력성의 상관관계를 통계적으로 분석한 후 그 결과를 통해 SW 교육의 의의를 찾는 데 있다. 본 연구에서는 인천광역시 소재 A초등학교의 4학년 학생 61명을 대상으로 회복탄력성 사전 검사를 실시하였다. 학습자의 수준에 맞추어 code.org라는 비영리단체의 블록코딩 SW 교육 프로그램을 활용하여 15차시의 수업을 진행하였고 사후 검사를 실시하여 회복탄력성의 개선도를 분석하였다. 연구 결과, 블록코딩 SW 교육을 받은 학생들이 회복탄력성의 대영역인 자기조절력, 긍정성, 대인관계능력 중 자기조절력과 긍정성 등 2개의 영역에서 유의미한 향상을 나타냈으며, 회복탄력성 종합 점수가 통계적으로 유의미하게 증가하였음을 확인하였다. 이를 통해 SW 교육이 학생들의 컴퓨팅 사고력을 기르는 것뿐만 아니라 그들이 삶을 긍정적이고 유연하게 살아나갈 수 있는 힘인 회복탄력성을 기르는 데에도 영향을 줄 수 있다는 가능성을 엿볼 수 있었다.
교양 SW교육은 전공 SW교육과는 다르게 다양한 전공의 학생들이 동일학습과정에 참여하므로 교수자가 문제 설계에 어려움이 많다. 본 논문은 교육의 문제 해결 향상을 위하여 PBL로 수업 운영에 있어 다양한 전공의 학생들에게 전공의 특성에 맞게 문제를 설계 구현할 수 있도록 VPBL(Various Problem-based Learning) 모델을 연구하고 수업에 적용 및 결과를 분석하였다. VPBL은 프로그래밍 언어에 대한 제약조건을 교수자가 제시하고 학습자는 제약조건을 적용하여 전공의 특성을 반영한 문제를 설계 운영한다. 교수자는 설계된 문제를 해결하는 과정에서 mini_class를 실시한 후 전체에 공유한다. VPBL 모델 적용 결과 전통적인 수업 방식의 비교 분석결과 전통적 교수법은 3.34점 VPBL 모델 적용은 4.42점으로 "상호작용, 학습 내용 이해, 교과 관련 지식 습득" 등이 향상된 것으로 나타났다. VPBL의 경우 다양한 문제 해결을 기반으로 하고 있어 해결 과정에서 학습 범위를 확장하는 장점을 보였다. 향후 다양한 SW 교양 교과에 확대 적용 및 활용에 대한 연구가 요구된다.
최근 대학에선 '컴퓨팅사고'를 포함해 '프로그래밍, 데이터분석 및 인공지능'에 이르기까지 SW 기초교육의 주제가 다양화되는 추세이다. SW 기초과목의 다양화는 단순히 배우는 내용이 다름이 아닌 과목별 교육 목표 및 교육 효과의 차별화도 기대할 수 있다. 본 논문은 A 대학 인문대학생을 위해 운영 중인 '컴퓨팅사고'와 '데이터분석기초'의 두 SW 기초과목의 교육 목표에 따른 교육효과를 비교 분석하는 사례연구이다. 두 과목 모두 '컴퓨팅사고 기반 SW 융복합 역량 배양'이란 공통 교육 목표에 따라 '컴퓨팅사고 효능감' 지표들은 유의미하게 상승하였고, 기초교육이 목표인 '컴퓨팅사고'는 주로 '일상 문제' 해결에, 전공심화교육이 목표인 '데이터분석기초'는 '일상 문제' 와 함께 '전공 문제'의 해결 방법에도 자신감이 상승하는 교육 효과의 차이를 확인할 수 있었다.
현재, 교육은 대면수업과 온라인의 특징을 활용한 온·오프라인 통합 모델인 블렌디드러닝을 이용하는 교수 설계를 통해 진행되고 있다. 코로나 19 이후 교육의 패러다임이 대면 수업에서 비대면 수업으로 변화되면서 교육 현장에서는 변화에 대응하는 교수 방법이 요구되고 있다. 본 논문은 온라인을 활용한 교수 설계모형으로, 비실시간으로 온라인 수업을 진행한 후, 실시간으로 버추얼 클래스룸을 활용하여 온라인 대면 수업을 진행하는 교수 설계 모형을 제안하였다. 그리고 제안한 버추얼 클래스룸을 활용한 온라인 대면 교수 설계 모형을 소프트웨어교육에 적용할 수 있는 교수 전략을 제시하였다. 제안한 교수 설계 모형은 대면 교육 특징을 온라인에서 수용할 수 있는 교수 설계로 교육의 패러다임 변화에 대비할 수 있을 것이다.
본 연구는 4차 산업시대를 맞아 코딩을 포함한 교수·학습이 강조됨에 따라 코딩수업에서 수학 교수·학습의 효과를 파악하고자 수행되었다. 이를 위해 경기도 D 중학교 1학년 학생들 32명이 스크래치를 활용한 7차시 프로그램에 참여하여, 그들의 활동자료는 컴퓨터에 매 차시 저장되었고, 연구자는 관찰일지를 매주 작성하였다. 중학교 등식의 성질에서 이렇게 수집된 자료를 통해 연구자는 도구화 수준에 대해 개별 학생의 수준을 조사하고, 학생의 컴퓨터프로그래밍 자기효능감을 사전과 사후 검사를 통해 조사하였다. 학생들의 도구화는 다양하게 나타났는데 연구가 시작된 시점에는 도구화의 제 3 또는 4수준에 해당하는 학생이 9%에 불과하였지만 연구마무리 시점에는 80%를 상회하였다. 학생들의 컴퓨터프로그래밍에 대한 자기효능감은 유의한 수준으로 향상되었다.
Museum buildings display artefacts for public education and enjoyment, ensuring their long-term safety and the comfort of visitors by following strict indoor environment control protocols using mechanical Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) systems to keep the (environmental) variables at a fixed comfort level. Maintaining this requires constant supply of energy currently mostly sourced from the combustion of fossil fuels which exacerbates climate change. However, a review on the effects of the indoor environmental variables on museum artefacts as well as museum visitors revealed that there is no specific point at which artefact deterioration occurs, and that there are wide ranges of conditions that guarantee the long-term safety of artefacts and human comfort. Visits to museum buildings in hot-humid tropical climate of Nigeria revealed that strict indoor environmental practices were adopted. Even when appropriate micro-climatic conditions are provided for artefacts, mechanical HVAC systems remain necessary for visitor comfort because almost no consideration is given to natural ventilation. With the current global push towards energy management, this paper reviewed passive environmental control practices, architectural design strategies, and discusses the adaptation of double skin façade with jali screens, and the notion of smart materials, which can satisfy the range of requirements for the long-term safety of artefacts and levels of human comfort in buildings in hot-humid tropical climate, without mechanical HVAC systems. This review would inspire more discussions on passive, energy efficient, smart and climate responsible popular architecture, challenging current thinking on the impact of the more accepted representative architecture.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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