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.
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.
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.
프로그래밍 교육은 학생들의 창의력, 문제해결력, 논리적 사고력 향상 등에 긍정적인 영향을 끼친다. 하지만, 프로그래밍을 하기 위해서는 기본 문법과 구조를 이해하고 프로그램을 사용하는 방법을 익히는데 너무 많은 노력을 요구하는 등 문제점을 갖고 있으며, 이로 인해 학습자에게 프로그래밍에 대한 부정적인 인식을 갖게 한다. 따라서 본 연구에서는 배우기 쉽고, 직관적이며, 학습자의 문제해결력 향상을 도모할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어(EPL)인 '스크래치'를 CPS(Creative Problem Solving) 모형을 활용해 적용해봄으로써 중학교 남녀 학습자에게 있어 문제해결력 향상과 프로그래밍 교육에 대한 태도에 어떠한 영향을 미치는지 단일집단 사전사후 검사를 통해 검증하였다.
현대 지식정보사회에 있어서 한 국가의 핵심 산업은 정보산업에 달려있으며, 국가경쟁력의 향상을 위해 무엇보다도 정보 분야의 육성이 중요하다. 따라서 정보사회를 선도할 수 있는 정보영재의 발굴 및 육성은 매우 중요하다. 또한 정보영재 교육에 있어서 프로그래밍은 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 본 연구의 목적은 교육용 프로그래밍 언어(Educational Programming Language: EPL)가 정보영재아동의 프로그래밍 능력을 나타낼 수 있는 가를 밝혀내는 것이다. 이를 위해 가장 널리 사용되는 EPL 중의 하나인 스크래치(Scratch) 언어를 선택하여 기존의 고급 프로그래밍 언어인 비주얼 베이직 언어와의 상관관계 분석을 실시하였다. 통계분석을 통한 결과, EPL은 정보영재아동의 프로그래밍 능력을 측정하기에는 한계가 있다는 결론을 얻었다. 본 연구결과는 향후 정보영재의 판별 및 정보영재교육과정에 많은 도움이 되리라 기대한다.
본 논문은 비교적 기초학력 수준이 낮은 전문대학생들의 컴퓨터전공으로 프로그램언어 교육을 수강하는데 있어서 알고리즘적 사고력과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력이 결여된 상태에서 프로그래밍언어 교육을 받는데 현실적으로 어려움을 탈피하기 위해 EPL(Educational Programming Language)인 스크래치을 활용하여 코딩교육을 병행하여 프로그램언어 학습을 수강한 학생들과 EPL을 활용한 코딩교육 없이 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력의 향상 정도를 측정하기 위해 학습효과분석, 문제해결 능력 향상 등에 대한 비교 분석을 실시하였다. 그 결과, EPL인 스크래치를 병행하여 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로그래밍 및 컴퓨팅사고력과 문제해결력의 향상에 도움이 되는 것으로 나타났을 뿐만 아니라 학생들의 만족도 또한 높은 것으로 나타났다. 이것은 학생들이 어렵게만 생각한 프로그래밍실습에 자신감을 주었을 뿐만 아니라 중도탈락을 방지하는데 도움을 주는 것으로 나타났다.
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.
본 연구는 국내에서 연구된 석 박사 학위논문과 학술지에 게재된 논문 중에서 선정기준에 부합하는 교육용프로그래밍언어(EPL)에 관한 논문 31편을 대상으로 메타분석 방법을 적용하여 학습효과를 분석하였다. 분석대상 자료로부터 45개의 효과크기를 산출하였고, 효과크기의 변인 간 차이에 대해 t검정 및 F검정을 하였다. 연구결과 첫째, EPL의 전체 평균 효과크기는 1.01, $U_3$지수는 84.38%로 나타나 EPL 수업은 전통적 프로그래밍 수업에 비해 34.38% 학습효과가 높은 것으로 나타났다. 둘째, 중재변인별로 분석한 결과는 교과별, 간행형식별 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 학령별로는 고등학생보다 초 중학생에게 조금 더 큰 효과크기가 나타났으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 실험설계별로는 단일집단 전후검사설계보다 이질통제집단 전후검사설계에서 통계적으로 큰 효과크기가 나타났다. 셋째, 종속변인별로는 전체 EPL 효과크기가 창의성 1.90, 문제해결력 1.25, 논리적 사고 1.18, 학습동기 0.81, 학업성취도 0.59 순으로 나타났다. 종합적으로 EPL은 전통적인 교수 학습방법보다 학습효과에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구는 선행 연구 분석을 통해 찾아낸 정보 영재의 특성 중 하나인 알고리즘 능력을 측정하여 정보 영재를 판별할 수 있는 도구를 교육용 프로그래밍 언어인 스크래치를 활용하여 개발하였다. 판별 도구는 크게 단일 스프라이트, 다중 스프라이트로 나누고 각각 블록추가, 블록 순서 변경, 변수 값 수정, 블록 종류 변경으로 세분화하여 문항을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 정보 영재 판별 도구는 프로그래밍 언어를 배우지 않은 학생들도 쉽게 조작할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어 중 하나인 스크래치를 활용해 제작되었다, 그러므로 프로그래밍을 배우지 않은 일반 학생들을 대상으로 판별 도구를 이용해 알고리즘 능력을 측정하고 분석한다면 많은 학생들의 정보 영재성을 판별하는데 기여할 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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