• 제목/요약/키워드: Computational thinking(CT)

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CT 능력 향상을 위한 코딩 동화 개발 및 적용 (The Development and Application of Coding Stories to Enhance Computational Thinking Abilities)

  • 조윤주;전석주
    • 정보교육학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.167-176
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    • 2020
  • 본 연구에서는 SW교육의 새로운 방법의 일환으로 컴퓨팅 사고력 핵심 개념을 포함한 코딩 동화 및 코딩 동화 연계 언플러그드 활동을 개발하였으며 초등학생을 대상으로 수업을 적용하여 학습 동기 및 CT 핵심 개념 학업 성취도의 변화를 분석하였다. 코딩 동화 개발을 위해 전문가 집단 11인의 설문 조사 분석을 통해 컴퓨팅 사고력의 핵심 개념을 도출하여 타당성을 검증받았으며 도출된 컴퓨팅 사고력 핵심 개념을 활용하여 연구자가 직접 코딩 동화를 개발하였다. 코딩 동화 연계 언플러그드 활동 또한 연구자가 내용을 구성하였으며 수업 전, 후 컴퓨팅 사고력과 학습 동기의 변화 결과를 분석하였다. 수업 전, 후 컴퓨팅 사고력의 핵심 개념 학업 성취도 점수가 평균 54.44에서 83.10점으로 상승하였으며 학습 동기 또한 평균 점수 103.48에서 110.44로 향상되었다. 이를 통해 코딩 동화를 통한 SW학습이 학생들의 컴퓨팅 사고력 및 SW 학습 동기 증진에 효과적이라는 결과를 얻을 수 있었다.

AI 메이커 코딩 교육의 효과성 분석 (Effectiveness Analysis of AI Maker Coding Education)

  • 이재호;김대현;이승훈
    • 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.

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SW 교육에서의 컴퓨팅 사고력 기반 디자인 중심 모형(NDIS)의 효과분석 (The Effect of Design-Oriented Model (NDIS) based on Computational Thinking in SW Education)

  • 전수진
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.13-21
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 SW 교육에서 학습자들의 컴퓨팅 사고력을 신장시키기 위한 디자인 중심 모형(NDIS)의 효과를 검증하는 것이다. NDIS는 실생활의 문제를 학습자가 스스로 찾고 사용자의 요구사항을 분석하여 설계하고 구현하는 프로젝트형 학습 모형이다. 이러한 NDIS의 효과를 검증하기 위해 SW 교육 수업 경험이 있는 중급 수준의 G 교육대학교 학생을 대상으로 실험하였다. 비교반에는 전통적인 프로젝트 모형을 적용하였고, 실험반에는 CT 기반의 NDIS 모형을 적용하였다. 실험반은 비교반에 비해 높은 CT 서술형 수행평가 점수를 보였으며 이는 유의미한 차이를 보였다. 또한, 학생들은 컴퓨팅을 이용한 실생활 문제 해결에 대한 자신감과 CT 향상에 대해 긍정적인 인식을 보였다.

컴퓨팅사고력, 창의적 문제해결력 신장을 위한 대학 교양 SW 기초 교육의 효과 분석 (Analysis of the Effectiveness of Liberal SW Education focused on Developing Computational Thinking and Creative Problem Solving Ability)

  • 노지예
    • 산업융합연구
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    • 제21권1호
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    • pp.123-135
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    • 2023
  • 대학 교양 SW 기초 교육은 SW를 기반으로 일상 생활의 문제를 창의적으로 해결할 수 있는 능력을 기르는 데 중점을 두어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 컴퓨팅사고력, 창의적 문제해결력을 신장시키기 위한 수업을 설계하고, 수업의 효과를 검증하고자 하였다. 이를 위해 A 대학교 학생 38명을 대상으로 융합프로젝트, CT-CPS 모형을 고려하여 SW 기초 교육을 실시하고 그 효과를 분석하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, SW 기초 교육을 진행한 후 전체 학생들의 컴퓨팅사고력, 창의적 문제해결력이 유의하게 향상되었다. 둘째, 상위, 하위 집단의 컴퓨팅사고력과 하위 집단의 창의적 문제해결력이 유의하게 향상되었으나, 상위 집단의 창의적 문제해결력은 향상되지 않았다. 셋째, 인문사회계열과 자연과학계열의 컴퓨팅사고력과 자연과학계열의 창의적 문제해결력이 유의하게 향상되었으나, 인문사회계열의 창의적 문제해결력은 향상되지 않았다. 본 연구는, 컴퓨팅사고력, 창의적 문제해결력 신장에 초점을 두어 수업을 설계하고, 수업의 효과를 사전 검사 결과 및 계열에 따라 심층적으로 분석하였다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있다.

스크래치 프로그래밍이 예비교사에게 미치는 영향 : 컴퓨팅 사고 및 블룸의 텍사노미 활용 평가 (The Effects of Scratch Programming on Preservice Teachers: Assessment Utilizing Computational Thinking and Bloom's Taxonomy)

  • 최형신;김기범
    • 정보교육학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.225-232
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    • 2015
  • 본 연구에서는 스크래치 프로그래밍 수업이 초등예비교사에게 미치는 영향을 컴퓨팅 사고력과 블룸의 텍사노미를 활용한 인지적 평가를 통해 확인하고자 하였다. 이를 위해 한 학기 동안 스크래치 프로그래밍 수업을 진행하고 예비교사의 객관적인 프로그래밍 능력을 평가하기 위해 인지적 평가 문항을 블룸의 텍사노미를 기반하여 측정하였다. 또한 초등예비교사들의 컴퓨팅 사고(Computational Thinking) 개념, 수행, 관점에 초점을 둔 설문을 실시하는 한편 팀프로젝트를 가지고 산출물 기반 인터뷰(Artifact-based Interview)를 실시하고 팀프로그래밍 경험을 정성적으로 분석하였다. 본 연구는 프로그래밍 수업을 통한 예비교사의 컴퓨팅 사고를 양적 및 질적으로 보다 포괄적으로 평가하였다는 점에서 의미가 있다. 또한 프로그래밍 능력을 블룸의 텍사노미 체계에 의해 객관적으로 평가해 봄으로써 향후 예비교사 프로그래밍 수업 설계에 대한 평가 측면의 시사점을 제시하고 있다.

스크래치를 이용한 문제해결 프로그래밍에서 CT-TDPS 학습 모형의 효과성 연구 (A Study on the Effectiveness of CT-TDPS Learning Model in Problem Solving Programming using Scratch)

  • 김영직;김성식
    • 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.

컴퓨팅 사고력 기반 지구과학 언플러그드 활동의 효과와 시사점 탐색: 고체지구 영역의 문제해결을 중심으로 (Exploring the Effects and Implications of Earth Science Unplugged Activities Based on Computational Thinking: Focusing on the Problem Solving of Solid Earth Domain)

  • 홍석영
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.80-94
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    • 2021
  • 본 연구에서는 고등학교 지구과학 I 고체지구 영역에서 컴퓨팅 사고력 기반의 교수학습활동을 개발하고, 그 효과와 시사점을 살펴보았다. 이를 위해 총 8차시에 해당하는 문제해결 중심 언플러그드 활동을 개발하고, 이를 A 고등학교 학생 65명을 대상으로 적용하였다. 교수학습활동을 실시한 결과 학생들의 컴퓨팅 사고력과, 컴퓨팅 사고력에 대한 인식 측면에서 유의미한 변화를 확인하였다. 활동 이후 학생들의 자기보고서의 응답과 면담자료를 토대로 지구과학 문제해결과정에서 컴퓨팅 사고력과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식에 영향을 준 요인을 살펴보았다. 또한 컴퓨팅 사고력 기반의 교수학습설계와 진행의 측면에서 고려해야 하는 요소에 대한 시사점을 도출하였다. 연구 결과를 토대로 지구과학을 포함한 다양한 교과목을 통한 컴퓨팅 사고력 개발을 위한 교수학습활동의 필요성과 운영방안을 제안하였다.

SW교육 평가 방법의 적합성 및 현장 유용성에 대한 초등교사 인식 분석 (Elementary Teacher Perceptions of Evaluation Methods about Suitability and Usefulness in Software Education)

  • 김한성;전수진
    • 정보교육학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.267-275
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 SW교육에서 활용되고 있는 다양한 평가 방법들에 대해 교사들의 인식을 분석하여 현장 유용성을 높일 수 있는 방안을 모색하는 것에 있다. 이를 위해 SW교육 평가 관련 연수 및 교육을 받은 교사들을 대상으로 설문하였다. 연구 결과, SW교육 수업에서 산출물, 포트폴리오, 관찰 평가를 사용하는 것은 Computational Thinking(CT)을 평가하기에 적절하며 현장 적용에도 유용하다는 인식이 컸다. 반면, 지필평가와 자기평가는 현장에 적용하기에는 유용하나, CT를 평가하기에는 상대적으로 부족하며, 포트폴리오, 디자인, 그리고 인터뷰 평가는 CT를 측정하기에는 적합하나 현장 적용은 어렵다고 응답했다. 끝으로, 평가 수행 시에는 평가 기준, 평가 요소, 그리고 평가 전략 순으로 어려움이 있다고 인식하였다. 본 연구에서는 이러한 결과를 기초로 SW교육 평가방법을 현장에 효과적으로 적용하기 위해 고려해야할 방안들을 제언하였다.

'컴퓨팅 사고력(Computational thinking)' 향상과 Sage 도구를 이용한 수학교육 (Improving Computational Thinking Abilities Through the Teaching of Mathematics with Sage)

  • 박경은;이상구
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.19-33
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    • 2015
  • 최근 주요 산업 분야에서 인간 사고와 컴퓨터 능력의 통합을 의미하는 '컴퓨팅 사고력(Computational thinking)'에 대한 요구가 급격히 증가해 왔다. 이에 따라 선진국은 지난 20여년간 수학교과의 수학적 추론, 수학적 문제 해결, 수학적 의사소통을 하는 과정에 CAS(Computation Algebra System)를 활용하여 수학문제를 해결하는 방법으로 자연스럽게 학생들의 '컴퓨팅 사고력'을 향상시켜왔다. 이러한 변화에 발을 맞추어 우리나라의 2009 개정 교육과정에 따른 수학과 교육과정 교과서들도 다양한 CAS 도구에 대한 활용을 담아 '컴퓨팅 사고력'의 향상에 발을 맞추고 있다. 본 연구는 국내 외 '컴퓨팅 사고력' 기반 교육 사례를 분석하고, '컴퓨팅 사고력' 향상에 도움이 되는 CAS 도구 특히 PC 및 모바일 기기를 이용하여 언제 어디서나 무료로 사용할 수 있는 Sage 도구를 이용한 수학교육 및 수학교과목 구성에 대하여 논한다. 또 구체적인 '컴퓨팅 사고력' 기반 수학교육 모델을 설계하여 대학 수학교육현장에 활용한 내용의 보고를 통하여, 향후 수학교육을 통한 '컴퓨팅 사고력' 향상에 대한 구체적인 방안을 제시한다.

우리나라 학생들의 컴퓨터·정보 소양 및 컴퓨팅 사고력 교육 경험에 따른 ICILS 2018 결과 분석 (Analysis of the ICILS 2018 Results by Korean Students' Educational Experience in Computer and Information Literacy and Computational Thinking)

  • 전성균;손윤희;박상욱
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • ICILS 2018에 참여한 우리나라 중학교 2학년 학생들은 정규 교육과정에서 '정보' 과목이 선택 과정인 2009 개정 교육과정을 적용받았다. ICILS 2018 결과를 면밀하게 분석하기 위해서는 학생에 따라 관련 교육 경험이 다를 수 있다는 우리나라의 상황을 고려할 필요가 있다. 본 연구는 학생들의 관련 교육 경험을 개인적 차원과 학교 교육 측면에서 조사하였고, 이를 주요 변인으로 하여 ICILS 2018 컴퓨터·정보 소양 및 컴퓨팅 사고력 점수를 비교·분석 하였다. 분석 결과 코딩 혹은 프로그래밍 교육 경험이 있는 학생들의 컴퓨팅 사고력 점수는 관련 교육 경험이 없는 학생들의 컴퓨팅 사고력 점수보다 높게 나타났다. 또한 '정보' 과목을 이수한 시간이 많은 학생일수록 컴퓨팅 사고력 점수가 높게 나타났다. 본 연구는 이러한 분석 결과를 근거로 초·중등 공교육을 통한 교육 기회의 확대를 제안하였다.