정보교육에서 프로그래밍 교육은 프로그래밍 언어를 이용하여 알고리즘 고안과 문제 해결을 수행하는데 그 의미가 있다. 그러나 프로그래밍 언어 도구 자체를 익히고 사용하는 것이 선행되어야 하기에 초등학생들은 프로그래밍 언어 도구를 익히는 과정을 거치면서 그 흥미가 점점 감소되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 초등학생들이 프로그래밍을 Drag & Drop 방식으로 쉽게 사용할 수 있고 결과물을 프로그래밍 중에 즉시 확인할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어(EPL)를 이용하여 12주 동안 매주 1시간씩 교육하기 위한 학습 내용을 구성하고 이를 적용하였다. 적용 결과, EPL은 초등학생들의 프로그래밍 교육에 대한 흥미를 유발 및 유지할 수 있고, 창의력과 논리력 신장에도 긍정적인 영향을 줄 수 있는 것으로 나타났다.
본 논문은 다양한 사고력 향상을 위한 문제 중심의 이야기를 만들어 스크래치 EPL 프로그래밍 교육과정에 접목시켜 전통적 수업방식인 시범, 실습 프로그래밍 교육과정과 비교하여 문제해결력, 프로그래밍 학습에 대한 흥미도를 통하여 새로 개발한 문제 중심의 스토리텔링 기법을 이용한 스크래치 EPL 프로그래밍 교육과정의 효과를 분석한다. 이를 통해서 학생들에게 흥미로운 이야기에 문제상황을 가미한 스크래치 EPL 프로그래밍 교육과정이 학생들의 문제해결력 및 흥미도를 향상 시키는 내용임을 검증한다.
2015 개정 교육과정에서 SW 교육 중요성이 증대되어 다양한 교육적 방법과 도구들을 활용한 SW 교육이 이루어지고 있으며, SW 교육 도구를 활용한 교수학습 콘텐츠가 지속적으로 개발되고 있다. 본 논문에서는 예비교사들의 EPL 수업후 산출된 결과물을 학과별, 학점별, 유형별로 분석하여 예비교사들의 EPL 콘텐츠 선호유형, 선호하는 개발과목 및 개발대상과 그들간의 연관성을 분석하였다. 그 결과, 학과별로 개발과목과 유형은 차이가 있었으며, 유형별로 개발과목과 대상에도 차이가 있었으나 학점별로 개발과목과 유형에는 차이가 없었다. 이를 통해 EPL 수업에 관한 피드백을 받을 수 있고 EPL 관련 교육과정 개발 및 적용에 도움을 줄 수 있을 것이다.
본 연구는 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 교육 방법으로 수행시간 중심의 초등 EPL 교육 프로그램을 개발하여 적용한 후 그 효과를 검증하였다. 교육 프로그램은 초등학교 학생 48명을 대상으로 실시한 사전 요구 분석 결과를 바탕으로 하여 개발하였다. 개발한 교육 프로그램의 효과를 검증하기 위해 OO대학교에서 실시한 초등학생 교육 기부 프로그램의 지원자 표집에 의한 지원자 표본 25명을 대상으로 6일간 1일 7차시씩 42차시를 진행하였다. 한국정보과학교육연합회에서 주최한 '비버챌린지(Korea Bebras Challenge 2018)'를 활용하여 사전·사후 검사 결과를 통해 교육적 효과를 분석하였으며, 분석 결과 수행시간 중심의 초등 EPL 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다.
이 연구의 목적은 기존 EPL 관련 연구들을 조사 및 수집하여 메타분석을 통해 초등학생의 고등사고력 향상에 미치는 전체 효과 크기의 산출과 다양한 변인에 따른 효과크기를 확인하는 것이다. 그래서 이 연구로 초등학생의 고등사고력 및 다양한 요인들에 대한 EPL 교육의 실제적 효과를 객관적으로 확인하고 일반화하였다. 이 연구의 결과는 1)EPL을 활용한 교육이 초등학생들의 고등사고력을 크게 향상시키는 교수학습 도구임이 확인되었고, 2) EPL을 활용한 교육은 창의적 사고력, 논리적 사고력 등의 향상에 크게 도움이 되는 것으로 확인되었으며, 3) App Inventor, Scratch, Dolittle 등이 고등사고력 향상에 미치는 효과가 큰 것으로 확인되었다.
교육용 프로그래밍 언어(이하 EPL)는 많은 연구를 통해 사고를 확장하고 창의적 문제해결능력 개발에 도움이 되는 것으로 보고되었다. EPL의 다양한 적용을 통해 교육적 효과를 검증하고 있으나, EPL의 효과적인 적용에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 EPL의 효과적인 적용을 위해 대학교 4학년 학습자를 대상으로 학습양식에 따른 프로젝트 완성 능력의 차이를 검증하였다. 검증 결과 첫째, 정보처리방법에 따라 프로젝트 완성 능력에 유의미한 차이가 있었고, 반성적 성찰을 선호하는 학습자의 점수가 높았다. 둘째, 학습양식에 따라서는 분산자 유형 학습자의 점수가 가장 높았다. 본 연구는 EPL을 활용한 프로그래밍 학습에서 프로젝트 완성도를 높이는데 기여할 수 있는 요소 탐색을 통해 학습자들이 구현할 아이디어에 대한 반성적 성찰 활동에 대한 지도와 구체적인 계획을 통한 구현 학습이 필요함을 제안하였다.
소프트웨어교육의 도구로서 블록형 교육용 프로그래밍 언어(EPL)는 무료로 이용할 수 있고, 피지컬 컴퓨팅은 현실세계와 컴퓨팅 환경을 연결시켜줌으로써 실생활 문제 해결이라는 목표에 더욱 가깝게 다가갈 수 있도록 해주기 때문에, 특히 초등학교 단계에서 학생들이 직관적으로 이해하기 쉬우며 알고리즘적 사고를 향상시키기 때문에 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 초등학생도 회로지식 없이 쉽게 접할 수 있고 가격적인 측면에서도 큰 부담이 가지 않는 엔트리와 센서보드를 활용한 EPL 및 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 제시하고, 초등학교 6학년 학생을 대상으로 12차시의 EPL 교육과정과 8차시의 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 개발하고 적용하였다. 본 연구의 결과 EPL 교육과정을 적용한 집단과 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 추가로 적용한 집단 모두 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 유의미한 효과가 있었으며, 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 추가로 적용한 집단에서 컴퓨팅 사고력 요소의 자료표현, 수행 및 검증, 일반화에서 유의하게 더 큰 향상을 보였다.
본 연구는 소프트웨어 교육의 다양한 교수·학습 방법 중 EPL과 코딩 로봇을 활용한 SW교육이 컴퓨팅 사고력과 문제해결력에 미치는 효과를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 광주광역시·전라남도 소재 A중학교와 B중학교 350명의 학생들을 대상으로 설문 조사를 실시하였고, 변인간의 관계를 규명하기 위하여 대응 표본 t-검증, 일원변량분석 방법 등을 통해 평균의 차이를 분석하였다. 이를 통해 얻어진 연구결과를 토대로 EPL과 코딩 로봇을 활용 SW교육의 효과 및 장단점을 파악하고 효율적인 SW교육의 교수·학습 방법을 위한 기초자료 및 정보를 제공하여, 더 나아가 학문적·실용적 측면에서 보다 좋은 방향을 제시하고자 한다.
본 논문에서는 2015 개정 교육과정에서 강조하고 있는 SW 교육의 교육용 프로그래밍 언어(EPL)에 대한 현직 초등 교사들의 실태와 요구를 분석하였다. 현직 초등 교사들이 대부분 이수한 교대의 교육과정에는 교육용 프로그래밍 언어 교육에 관한 내용은 대다수 없는 것으로 파악되었다. 또한 현장에서 실시되고 있는 교육용 프로그래밍 언어에 관한 연수는 양적으로도 연수의 수가 부족할 뿐만 아니라 질적으로도 개선이 필요한 것으로 분석되었다. 교육용 프로그래밍 언어에 대한 현직 교사의 사례들에서도 교육용 프로그래밍 언어에 대한 교사교육에 관한 다양한 요구가 분석되었다. 이를 통하여 교육용 프로그래밍 언어에 대한 초등 교사교육의 필요성과 방향에 대하여 제언하였다.
2007년 개정교육과정에 의해 초등학교에서 프로그래밍 교육이 실시되어야 하나 여러 현실적인 제약으로 인해 잘 이루어지지 않고 있다. 초등 프로그래밍 교육은 EPL로 실시하는게 적합하며 스크래치 프로그래밍은 개발된지 얼마되지 않았으나 쉬운 인터페이스와 블록을 활용한 구문작성, 멀티미디어적인 요소가 들어있는 결과물을 작성할 수 있는 등의 장점으로 인해 초등프로그래밍 교육에 적합하다. 본 연구자는 초등학교 4학년을 대상으로 1학기 12주간 스크래치 프로그래밍을 지도한 결과를 바탕으로 스크래치 프로그래밍의 지도안과 교육방법을 정리하고 그 결과를 분석하였다. 스크래치 프로그래밍이 학생들의 흥미를 높이고 창의성과 논리성을 향상시키며 과학적 태도를 함양 시키는데 도움을 줄 수 있다는 결과를 얻었다. 초등EPL교육을 위한 스크래치 프로그래밍은 효과적이며 지도할 때 학생들의 선행지식이나 남녀의 흥미도에 의해서도 학업 성취의 편차가 있으므로 수준별 개별학습이 가능하도록 학습 프로그램을 구성할 필요가 있다. 그리고 결과물의 제작에 앞서 충분한 사고와 토의할 시간을 주어 프로그래밍 교육의 목적을 살리도록 해야할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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