디지털 콘텐츠의 한 형태로 볼 수 있는 앱은 개발자들의 창의적 사고를 바탕으로 현재도 무수히 쏟아져 나오고 있으며, 많은 사용자로부터 선택되어 활용되고 있다. 이러한 변화는 교육분야에도 영향을 주어 앱을 활용한 교육환경과 교육방법에 대한 다양한 연구가 현재 진행되고 있다. 앱과 같은 디지털 콘텐츠의 개발은 창의적 아이디어를 기반으로 구현되며 이는 콘텐츠 사용자의 유용성과 경제적 가치를 결정하는데 중요한 요소로 작용하고 있다. 이러한 창의와 디지털 기술을 접목한 앱 프로그래밍 교육은 학생들의 창의적 사고와 문제해결력을 향상시키는데 중요한 역할을 하며 특히 교육용 프로그래밍 언어(EPL, Educational Programming Language)를 활용한 코딩 교육과 창의적 문제해결력 향상에 관한 관련 연구들이 활성화되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 EPL을 바탕으로 비IT계열 전공의 대학생들에게 프로그래밍 교육을 실시하고 창의적 사고를 통해 디지털 콘텐츠인 앱을 제작하는 것에 초점을 두기 위한 안드로이드 앱제작 교육 프로그램 개발을 진행하였다. EPL을 위한 도구는 MIT 미디어랩에서 개발한 클라우드 기반의 안드로이드용 앱 인벤터2(App Inventor 2)를 사용하며, 제작한 앱을 스마트 기기에서 즉시 실행하고 확인할 수 있다는데 대해 학습만족도와 성취감이 높음을 수업관찰을 통해 확인할 수 있었으며 제작 과정에서도 활발한 사고력를 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.
초등학생을 대상으로 하는 소프트웨어 교육의 도구는 블록형 교육용 프로그래밍 언어(EPL)가 주로 사용되고 있다. 블록형 EPL은 SW 교육의 입문 도구로써 장점이 많지만 확장성에서는 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 실제 산업 현장에서도 활발하게 사용하고 있는 텍스트 기반의 프로그래밍 언어인 파이썬을 활용한 SW 교육의 접근 방안을 모색하였다. 파이썬을 활용한 학습 프로그램과 모형을 개발하고 초등학교 6학년 학생을 대상으로 10차시를 적용하였다. 그 결과 로봇 활용 파이썬 학습 모형을 적용한 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 유의미한 효과가 있었으며 초등학생을 대상으로 텍스트 기반 프로그래밍 언어의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 초등학생들을 대상으로 컴퓨터와 스마트기기를 활용하여 자기주도적 학습을 할 수 있도록 교과교육과정과 SW교육 내용요소를 융복합하여 플립 러닝 기반의 융합SW 교수-학습 모형을 개발하고 이를 초등 교육현장에 적용하여 EPL 흥미도와 교과 성취 수준에 미치는 영향을 분석 평가하는데 목적이 있다. 본 교수-학습 모형은 교과 내용 융 복합, 문제 상황 제시, 창의적 아이디어 설계, 산출물 공유의 4단계로 구성되었다. 본 연구의 플립 러닝기반 융합SW 교수-학습 모형을 수업에 적용하여 평가 분석한 결과 학습자들의 EPL 흥미도 및 교과 성취 수준 향상에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에 대한 시사점 및 기대효과를 제시하였다.
본 연구는 EPL학습을 문법 교수 학습방법인 연역적 교수 학습방법과 귀납적 교수 학습방법으로 접근했다. 엔트리 사이트에서 초등 5~6학년 학생을 대상으로 제공하는 강의를 연역적 학습과정으로 정했다. 이를 바탕으로 귀납적 학습 과정을 개발하고 각 학습과정을 12차시로 구성했다. 연구를 진행한 후 두 그룹 간 EPL 활용능력평가, 학습 만족도 및 몰입도 검사를 실시했다. 연구결과 두 그룹 간 통계적으로 의미 있는 결과를 얻기는 어려웠다. 하지만 세 가지 검사에서 귀납적 교수 학습방법을 적용한 그룹의 평균값이 모두 높았다. 학습과정을 장기적으로 구성하여 연구를 실행한다면 두 그룹 간 통계적으로 의미 있는 결과를 나태 낼 것으로 생각한다.
본 연구에서는 초등학교에서 스크래치 프로그램을 활용한 사용자 중심 디자인 모델에 기반한 하이레벨(High Level)단계의 프로토타이핑 기법을 적용하여 응용프로그램 개발 교육모형을 제시하여 적용해 보고 그 효과를 검증해 보고자 한다. 본 연구의 결과는 초등학교에서 문제해결력과 논리적 사고력 신장을 위한 응용프로그램 개발 교육의 새로운 접근방법이 될 것으로 기대한다.
2010년부터 실시될 개정된 중등 '정보'교과의 교육과정은 알고리즘과 프로그래밍 영역을 포함하고 있다. K-12를 대상으로 하는 정보교육에서 사용되는 프로그래밍 언어는 산업현장의 프로그래머 양성이 목적인 범용 언어보다는 문제해결력을 기르는데 초점이 맞춰진 교육용프로그래밍언어 사용이 효과적이며, 이에 따라 우리나라 교육 실정에 적합한 교육용프로그래밍언어에 대한 연구가 시급한 실정이다. 따라서 본 연구는 국내 외적으로 활용되고 있는 교육용프로그래밍언어에 대한 특징을 분석하고, 개정된 정보교육과정과의 비교 분석을 통해 적용가능성을 제시하였다. 먼저 26개의 교육용프로그래밍언어의 특징을 분석하고, 개정된 정보교육과정의 요소에 적합한지 분석한 후, 학교급별 적용수준을 제시하였다. 마지막으로 프로그래밍 교육시 고려해야 할 점에 대해 제시하였다. 본 연구의 결과는 개정된 정보교육과정을 현장에 적용 시 어떤 교육용프로그래밍언어를 선택해야 하는지, 어떻게 적용해야 하는지에 대한 기준과 적용방안을 모색하는데 기여하게 될 것이다.
미래를 준비하는 학생들에게 정보통신기술의 발달은 지식의 암기를 넘어 정보의 탐색 및 활용을 통해 효과적으로 문제를 해결해나가는 창의적인 능력이 요구되어진다. 컴퓨터 교육에 있어 프로그래밍 교육은 프로그래밍을 하는 과정에서 여러 문제를 접하게 되고, 해결 방안을 탐색하는 과정에서 유연한 사고를 통해 학생의 창의력을 키워준다는 여러 연구가 발표되었다. 특히 초등학생들에게 있어 학습에 용이한 EPL의 활용을 통한 프로그래밍 교육은 프로그래밍 교육을 처음 받는 학생들이 느끼는 프로그래밍 언어 자체를 익힘으로서의 어려움을 감소시켜주어 학생이 더욱 사고에 집중할 수 있도록 해준다. 이에 본 연구는 초등학생들을 대상으로 한 EPL 교육 자료 초안을 제작, 적용하여 학생들의 창의적 요소의 신장을 살펴보았다. 또한 초안 적용을 통해 도출된 개선점을 수정, 보완하여 현장에서 바로 사용할 수 있은 교육 자료(학습지, 교수학습 과정안)를 제작하였다.
프로그래밍 교육이 고차원적 사고능력을 함양시켜주는 교육임에도 불구하고, 기존의 프로그래밍 교육은 기본 문법과 구조를 이해하고 프로그램 사용법을 익히는데 너무 많은 노력을 요구하여 학습자들로 하여금 프로그래밍 학습을 기피하거나 포기하도록 만들었다. 이러한 문제점을 극복하기위해 본 연구에서는 배우기 쉽고, 직관적인 교육용 프로그래밍 언어(EPL) '스크래치'를 이용하여 중학생을 대상으로 게임제작 프로그래밍 수업을 12주에 걸쳐 실시하였다. 이와 더불어 교수방법에 있어서 메타인지 사고를 활성화하기위해 '자기질문' 방식을 가미한 시범-실습 수업모형을 활용하였다. 연구결과 스크래치를 이용한 게임제작 프로그래밍 수업은 메타인지에 있어 남녀 모두에게 긍정적 효과가 있음을 확인하였다. 하지만, 자기효능감에 있어서는 여학생 집단에 긍정적 영향을 주지 못했다.
현대 지식정보화 사회에서 학생들의 자기 주도적 학습능력을 중시하는 시대적 요구에 따라 본 연구에서는 스크래치 프로그래밍 교육을 통하여 학생들의 자기 주도적 학습능력에 가장 많은 영향을 미치는 상위인지능력을 향상시키기 위한 방안을 제시하고자 한다. 기존의 여러 교육용 프로그래밍 교육은 그 자체의 기능을 익히는데 너무 많은 시간과 노력이 소요되어 정작 프로그래밍 교육을 통해 얻고자 하는 것을 얻기에는 부족함이 많이 있었다. 하지만 최근 개발된 교육용 프로그램 스크래치는 기존에 교육용 프로그램이 갖고 있던 여러 가지 단점을 보완하고 보다 쉬운 프로그래밍 교육을 통해 논리력이나 문제해결력 같은 고인지 사고능력을 길러줄 수 있다. 자신의 인지상태를 탐색하고 학습 혹은 문제 해결 과정에 필요한 인지적 자원을 분석하며 능동적으로 조정하는 인지적 상호작용의 총합인 상위인지능력의 향상에 중점을 둔 스크래치 프로그래밍 교육을 통해 학생들의 상위인지능력을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
급변하는 21세기 지식 정보 사회는 다양한 학문 분야의 영역을 넘나드는 융합 교육을 강조하고 있다. 특히 기존의 과학 기술 중심의 융합 교육에 예술을 추가하여 과학적 창의성과 예술적 감수성이 조화된 인재 양성을 기대하였다. 그러나 대부분 과학 기술 교과 중심으로 STEAM 교육이 활발하게 이루어지고 예술 교과는 단지 보조 수단으로 인식되거나 활용되고 있는 실정이다. 이는 예술 교육이 지닌 교육의 특성과 가치를 교육적으로 활용하지 못할 뿐더러, 피상적인 통합 교육으로 갈 수 있다는 점이 문제이다. 이에 본 연구에서는 예술을 체험하고 창작하는 과정에서 과학, 기술, 수학 등 여러 영역의 지식을 유용하게 활용할 수 있도록 하여, 백남준이 그 당시의 과학기술을 창의적으로 활용하여 예술 영역을 확장한 사례와 같이 교육 프로그램을 설계하였다. 이러한 학습 과정에서 EPL이 학습의 지적 도구이자 매개체로 필수적으로 활용될 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 초등학생 5학년을 대상으로 교육 프로그램을 적용한 결과 창의적 성향에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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