• 실천공학교육논문지
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• 제9권2호
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• pp.139-148
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• 2017

사물과 컴퓨터의 연결이 쉬워지면서 피지컬 컴퓨팅을 활용한 학습은 초보자들을 대상으로 하는 프로그래밍 교육에 있어 제기되는 문제점들을 보완하기 위한 좋은 대안으로 제시되고 있다. 본 논문에서는 초보자들을 위한 기초 프로그래밍 강좌에 적용할 수 있는 교육방법을 제안한다. 이를 위해, 피지컬 컴퓨팅 방식으로 기초 프로그래밍 강의를 진행한다. 현재 피지컬 컴퓨팅 강좌들은 대부분 다양한 입력 센서 연결방법과 출력장치 제어에 초점이 맞추어져 있다. 그러나, 피지컬 컴퓨팅 재료들을 이용한 프로그래밍 교육 내용은 그 사례가 부족하다. 이에 본 논문에서는 피지컬 컴퓨팅에 사용되는 저가의 재료들을 이용하여, 프로그래밍 교육에 활용한 교육 방법을 제안하고 시험하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1481-1490
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• 2019

Arduino makes it easy to connect objects and computers. As a result, programming learning using physical computing has been proposed as an effective alternative to SW training for beginners. In this paper, we propose an Arduino-based physical computing education method that can be applied to basic programming subjects. To this end, we propose a basic programming training method based on Arduino analog signals. Currently, physical computing courses focus on digital control when connecting input sensors and output devices in Arduino. However, the contents of programming education using analog signals of Arduino boards are insufficient. In this paper, we proposed and tested the teaching method used for programming education using low-cost materials used for Arduino analog signal-based computing.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권4호
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• pp.198-205
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• 2022

Along with a variety of coding education, physical computing education for controlling various sensors is being actively conducted for elementary, middle, and high school students in line with the era of the fourth industrial revolution. A problem with physical computing education using Arduino is pin connection errors between Arduino and various sensors. Most of the students who come into contact with the Arduino for the first time often do not know the purpose of the Arduino pin and the connection position of the pin. Also, hardware built with incorrect pin connections to the Arduino board often does not work properly. If this case continues, students will lose interest in coding education. Therefore, in this paper, we implemented an augmented reality application that informs the connection process of the Arduino board and the sensor during physical computing coding education using Arduino, and designed and implemented educational content for the Arduino pin position and connection process. First, we explain the role of the Arduino board and the sensor and the location of the pins. After that, the students run the educational augmented reality educational content using their smartphones and check the correct pin connection process between the Arduino and the sensor. In the physical computing education, augmented reality content is used to increase the understanding and immersion of the class. It is expected that the educational effect will also increase by inducing fun and interest in physical computing coding education.

• 공학교육연구
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• 제26권1호
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• pp.37-44
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• 2023

Recently, the Internet of Things is attracting attention as an important key technology of the 4th Industrial Revolution, and SW education using physical computing is suggested as a good alternative to supplement the problems raised by beginners in programming education. Among the many teaching tools that can be used for physical computing education, MODI is a modular manufacturing tool that anyone can easily assemble like Lego. MODI is a teaching tool that can improve learners' achievement by linking a self-linked block-type code editor called MODI Studio to lay the foundation for programming in a relatively small amount of time and immediately check the results in person. In this paper, a physical computing education method using MODI was designed to be applied to basic programming courses for programming beginners and applied to after-school classes for middle school students. As a result, it was found that students' interest and satisfaction were much higher in physical computing classes using MODI than in text-based programming classes. It can be seen that physical computing education that allows beginners to see and feel the results in person is more effective than grammar-oriented text programming, and it can have a positive effect on improving basic programming skills by increasing students' participation.

• 산업진흥연구
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• 제3권1호
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• pp.7-12
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• 2018

본 연구는 서울에 거주하는 중학생을 대상으로 소프트웨어 교육에 대한 인식이 피지컬 컴퓨팅 교육에 대한 인식에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 연구결과 첫째, 소프트웨어 교육에 대한 인식이 피지컬 컴퓨팅 교육에 대한 인식에 유의한 영향 (p<.001, ${\beta}=.569$)을 미쳤으며, 소프트웨어 교육에 대한 인식 중 소프트웨어 교육에 대한 이해도가 피지컬컴퓨팅 교육에 대한 인식 중 피지컬 컴퓨팅 교육에 대한 이해도에 유의한 영향을 미쳤다. 둘째, 중학생의 소속 학교 지역에 따른 피지컬컴퓨팅 교육에 대한 이해도에 차이가 있는 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 소프트웨어교육에 대한 인식이 피지컬컴퓨팅교육에 대한 인식에 미치는 영향을 밝힘으로써 효과적인 피지컬 컴퓨팅 교육을 위한 시사점을 제공한 데 그 의의가 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.227-235
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• 2024

정보 혁명 시대를 맞이하여 전 세계적인 변화의 흐름 속에서 인공지능 융합 교육의 필요성이 더욱 대두되고 있다. 이에 본 논문에서는 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육 방법을 개발 및 적용하였다. 통제집단에는 인공지능을 융합하지 않은 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육을 실시하였으며, 실험집단에는 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육 방법을 개발하여 적용한 후 초등학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육이 인공지능을 융합하지 않은 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육과 비교하여 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장에 더욱 긍정적인 효과를 나타내었음에 대한 통계적으로 유의미한 결과를 확인할 수 있었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.1-9
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• 2016

DIY(Do It Yourself)와 메이커 운동의 영향으로 미디어, 의류, 공연 등의 다양한 분야에서 피지컬 컴퓨팅이 활용됨에 따라 학생에게 피지컬 컴퓨팅을 교육하거나 정보교육에서 피지컬 컴퓨팅을 활용하고자 하는 요구가 증가하고 있다. 피지컬 컴퓨팅 교육은 정보교육에서 프로그래밍 활동을 통해 컴퓨팅 사고력을 학습하기 위한 목적으로 활용의 폭을 넓혀가고 있다. 하지만 피지컬 컴퓨팅 교육은 최근에 등장하여 연구기간이 짧을 뿐 아니라 교육적인 효과에 대한 연구도 부족한 상황이다. 본 연구는 성별에 따라 피지컬 컴퓨팅 교육을 통해 인식하는 프로그래밍에 대한 태도와 알고리즘 설계능력의 향상의 정도를 분석하고자 하는 목적으로 중학생과 고등학생에게 피지컬 컴퓨팅 교육을 한 학기 동안 제공한 후 태도와 성취도의 결과를 분석하였다.

• 창의정보문화연구
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• 제5권3호
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• pp.307-317
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• 2019

본 연구는 교육대학교의 예비교사들에 대한 블록 코딩과 피지컬 컴퓨팅의 교육 사례이다. 학생들은 블록 코딩을 지원하는 '엔트리'를 통해 여러 문제를 해결하는 과정에서 코딩에 대한 친숙함을 느꼈으며 코딩 능력을 향상시켰다. 또한 학생들은 피지컬 컴퓨팅 교구의 다양한 입·출력 장치로 컴퓨팅 시스템을 구성하고 프로그래밍을 통해 사물을 제어하였고, 교육용 포트폴리오를 제작을 통해 코딩에서의 문제분석, 설계, 구현, 테스트 등의 전반적인 과정을 경험하였다. 적용된 교육 방법으로는 몰입기반 프로그래밍과 짝 프로그래밍이고, 교육의 효과성을 측정하기 위한 설문 결과, 학생들은 엔트리와 피지컬 컴퓨팅 교구를 잘 이해하였고 엔트리와 피지컬 컴퓨팅 교구를 혼합하여 학습한 것이 엔트리 단독의 코딩학습보다 효과가 더 좋았다는 응답을 하였다. 또한 피지컬 컴퓨팅 교구 학습에서 적용한 짝 프로그래밍의 효과가 좋았음을 확인할 수 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.235-242
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• 2016

피지컬 컴퓨팅은 하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 추상적 아이디어를 창의적으로 표현하고 구체적인 산출물로 만드는 과정에서 컴퓨팅 원리를 활용하는 것이다. 최근 오픈소스 하드웨어 및 3D 프린터의 보급으로 피지컬 컴퓨팅에 대한 접근성이 높아졌다. 그러나 이를 교육 현장에 접목하기 위해서는 교사의 관심과 역량이 뒷받침되어야 한다. 본 연구에서는 초등 교사들이 피지컬 컴퓨팅 관련 기본 소양 교육을 받은 뒤에 그 과정에서 경험한 피지컬 컴퓨팅 교육의 기회와 도전적 요소를 제시하였다. 본 연구의 결과는 피지컬 컴퓨팅에 대해 관심을 가지고 있는 교사들과 피지컬 컴퓨팅 교사 연수 프로그램 구성에 시사점을 제공한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.639-649
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• 2018

피지컬 컴퓨팅은 도구를 활용한 구체적 조작 활동으로 컴퓨터와 실제 세계간의 상호작용을 직접 관찰할 수 있어, 초등학교 학생들이 컴퓨터 과학의 개념과 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 초등학생들이 보유한 스마트폰을 피지컬 컴퓨팅 도구로 활용할 수 있는 안드로이드 어플리케이션을 설계하고 개발한다. 안드로이드 스마트폰의 센서를 활용하여 데이터를 수집하는 클래스와 수집된 데이터를 컴퓨터로 전송하여 프로그래밍 학습에 활용할 수 있도록 하는 클래스를 설계하고 어플리케이션을 개발한다. 본 연구에서 개발하는 피지컬 컴퓨팅 교육용 어플리케이션은 다른 피지컬 컴퓨팅 도구의 구비가 어려운 환경에서 학생 자신의 스마트폰을 통해 컴퓨터 과학의 원리를 더욱 쉽게 이해할 수 있는 도구로 활용될 수 있다.