• 실천공학교육논문지
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• 제7권2호
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• pp.97-105
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• 2015

본 논문은 PBL 기반 프로그래밍 교육방법에 기초하여 피지컬 컴퓨팅 내용을 중심 학습 요소로 선정하였다. 본 논문에서는 아두이노를 활용한 피지컬 컴퓨팅 내용을 개발하고 로봇 프로그래밍 교육 발전에 걸림돌로 작용하는 과도한 비용 문제나 시간적, 공간적 제약과 같은 환경적 여건의 부족 문제를 해소하기 위한, 아두이노 교육 프로그램을 제안한다. 그리고 실험 수업을 통해 교육 현장에 적용함으로써 논리적 사고력과 문제해결력에 미치는 영향을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제57차 동계학술대회논문집 26권1호
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• pp.105-106
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• 2018

세계 여러 나라에서 시대적 요구와 국가 경쟁력을 높이기 위해 국가차원의 소프트웨어 교육을 실시하고 있다. 현재 소프트웨어 교육과 관련된 다양한 교수방법들이 나왔으나, 실제 산업현장에서 쓰이고 있는 짝 프로그래밍을 교육적 목적으로 활용한 예는 아직 적다. 본 논문에서는 알고리즘 교육에서 짝 프로그래밍의 활용방안을 제안한다. 짝 프로그래밍을 알고리즘 교육에 활용함으로써, 2015 개정 정보 교육과정에서 요구로 하는 협력적 문제해결력을 기르고 효율적인 교수 방법에 대해 연구하였다.

• 공학교육연구
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• 제8권3호
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• pp.57-68
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• 2005

본 논문은 프로젝트 학습을 적용한 공학컴퓨터프로그래밍 수업의 효과를 분석하고 그 문제점을 찾아 수업을 개선하는 데에 목적이 있다. 전통적인 강의 수업과는 달리, 본 공학컴퓨터프로그래밍 수업에서는 프로그래밍 프로젝트를 통하여 공학적 문제들을 해결하게 함으로써 학생들이 문제해결 능력과 팀워크 능력 등을 함양할 수 있도록 하였다. 프로젝트 학습의 효과를 알아보기 위해 수강생을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문은 크게 5개 영역(학습효과, 학습량, 능력습득, 과제, 의견), 5점 척도형 문항으로 총 20개였으며, SPSS 통계프로그램을 사용하여 상관분석, ANOVA 등을 실시하였다. 연구결과에 의하면, (1) 프로젝트 학습은 강의식 수업에 비하여 실제 문제를 해결하고 팀워크 능력을 함양하는데 효과적으로 나타났으며, (2) 자기주도학습력과 정보수집력은 유의미한 상관이 있었고, (3) 가상 학습 공간은 자율학습을 하는데 도움이 되는 것으로 나타났다. 그러나 (4) 과제의 분배나 학습난이도에 대해서는 부정적인 결과가 나타났다. 결론적으로 좀더 나은 프로젝트 학습을 위해서는 학생의 수준에 맞는 과제를 개발하는 일이 요구된다고 할 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.311-318
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• 2010

이 연구에서 교육용 프로그래밍 언어를 활용하여 수학문제해결력을 신장시키기 위한 정보수학통합교육 프로그램을 제안하였다. 제안된 프로그램을 3학년과 5학년 학생들에게 적용하고 수학적 사고력과 태도의 차이를 양적검사와 질적 검사로 분석하였다. 검사 결과 우선, 학생 인터뷰, 설문조사와 교사 관찰 결과 스크래치를 활용한 수학문제해결이 동기유발 및 사고과정의 시각화와 메타인지 측면에서 효과가 있음을 발견하였다. 그리고 수학적 사고력과 수학적 태도에 대한 t-검정 결과에서 효과가 입증되었으며, 3학년이 5학년보다 긍정적으로 우수한 결과를 나타내었다. 이것은 스크래치가 가지고 있는 메타 인지적 사고와 시각화된 특징이 기존 공식위주의 수학 문제 해결에 익숙한 고학년보다 저학년들이 문제를 유연하게 받아 해결한 것으로 해석된다. 이러한 결과는 수학문제해결에 있어 초등학교 저학년부터 EPL을 적용한 수업이 효과적이며 기존 수학교육에서 교수 전략을 제고해야 하는 단서를 제공하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권10호
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• pp.95-104
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• 2021

소프트웨어 교육은 4차 산업혁명을 이끌 미래인재 양성을 위한 교육으로 주목받고 있다. 유아부터 성인까지 모두를 위한 소프트웨어 교육의 목적은 단순히 프로그래밍 능력을 기르는 것이 아닌, 컴퓨팅을 기반으로 현실 세계의 문제를 효과적으로 해결해 나가는 문제 해결 능력인 '컴퓨팅 사고력'을 기르는 것이다. 따라서 어떻게 컴퓨팅 사고력을 함양하고 평가할 것인가는 매우 중요한 사안이다. 본 논문은 학습자가 문제를 해결하는 과정에서 과정중심 수행평가 방식을 적용하여 컴퓨팅 사고력을 평가하는 방식을 제안하였다. 개발된 내용은 컴퓨터과학·컴퓨터교육 전공의 대학 교수 5인, 컴퓨터과학·컴퓨터교육 전공 현직 정보교사 5인으로 구성된 전문가 집단의 2차에 걸친 델파이 조사를 통해 수정·보완하여 최종 모델의 타당성을 검증하였다. 본 논문이 문제 해결 관점에서 컴퓨팅 사고력을 평가하기 위한 연구에 기여할 수 있기를 기대한다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권7호
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• pp.51-56
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• 2021

교양 SW교육은 전공 SW교육과는 다르게 다양한 전공의 학생들이 동일학습과정에 참여하므로 교수자가 문제 설계에 어려움이 많다. 본 논문은 교육의 문제 해결 향상을 위하여 PBL로 수업 운영에 있어 다양한 전공의 학생들에게 전공의 특성에 맞게 문제를 설계 구현할 수 있도록 VPBL(Various Problem-based Learning) 모델을 연구하고 수업에 적용 및 결과를 분석하였다. VPBL은 프로그래밍 언어에 대한 제약조건을 교수자가 제시하고 학습자는 제약조건을 적용하여 전공의 특성을 반영한 문제를 설계 운영한다. 교수자는 설계된 문제를 해결하는 과정에서 mini_class를 실시한 후 전체에 공유한다. VPBL 모델 적용 결과 전통적인 수업 방식의 비교 분석결과 전통적 교수법은 3.34점 VPBL 모델 적용은 4.42점으로 "상호작용, 학습 내용 이해, 교과 관련 지식 습득" 등이 향상된 것으로 나타났다. VPBL의 경우 다양한 문제 해결을 기반으로 하고 있어 해결 과정에서 학습 범위를 확장하는 장점을 보였다. 향후 다양한 SW 교양 교과에 확대 적용 및 활용에 대한 연구가 요구된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.49-59
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• 2020

초중등 교육에서 AI 교육을 어떻게 할지에 대한 논의가 막 시작된 시점에서, 본 연구는 디자인씽킹 기반의 AI 교육 프로그램을 개발, 적용하고 AI 교육 프로그램의 효과를 분석하고자 하였다. AI 교육 프로그램에서 학생들은 자신이 관심있는 AI 문제를 탐색, 정의하고, 필요한 데이터를 수집하여 AI 모델을 구축한 후 스크래치를 활용하여 프로젝트를 개발하였다. AI 교육 프로그램의 효과를 분석하기 위해 SW효과성 측정 지표를 활용하여 학습자의 AI의 가치 인식에 대한 변화와 AI 효능감의 변화를 분석하였다. 또한 AI 프로젝트에 대한 전반적인 인식을 살펴보았다. 연구 결과, AI 효능감은 실제 프로젝트를 수행해보는 경험을 통해 유의미하게 높아졌다. 또한 AI로 문제를 해결하는 것과 관련된 효능감은 프로그래밍 언어 활용 수준이 영향을 미치는 것으로 나타났다. 디자인씽킹 프로세스에 따라 진행된 AI 프로젝트에 대한 학습자의 전반적인 인식은 긍정적이었으며, AI 프로젝트 각 단계(AI 문제 이해 및 문제 탐색, 실습, 문제 정의, 문제해결 아이디어 구현, 평가 및 발표)에 대한 인식 역시 긍정적으로 나타났다. 이러한 긍정적 인식은 프로그래밍 언어활용 수준이 높은 학생들이 더 높게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 AI 교육을 위한 시사점을 제안하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.33-46
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• 2008

정보 교과 교육과정의 내용요소는 현행 7차 컴퓨터 교육과정의 내용요소와 많은 차이를 가지고 있다. 특히 '문제해결방법과 절차' 영역은 7차 컴퓨터 교육과정에서 다루지 않은 문제해결방법과 프로그래밍 내용으로 포함되어 있어, 세부내용을 만들어야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 해외 컴퓨터 교육과정과 교과서의 세부목표 및 내용을 분석하여, '문제해결방법과 절차' 영역에 포함되어야 할 세부목표 및 세부내용을 선정하고자 하였다. 또한, '문제해결방법과 절차' 영역의 세목화한 교육 내용의 타당성을 검증하였다. 목표를 세목화 한 결과, 이해, 적용, 종합영역이 다른 인지적 영역에 비해 높게 설정되었다. 내용 세목화 중 문제해결과정 관련된 내용은 실생활 문제에 대한 해결방법을 서술해 본 다음, 컴퓨터에서 문제해결과정을 표현할 수 있도록 내용을 순서화 하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.131-138
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• 2020

소프트웨어교육은 학습자로 하여금 문제의 해결책을 정보처리 체계에 의해 효과적으로 처리되도록 문제를 구성하고 자신의 사고를 제시할 수 있는 컴퓨팅 사고력 증진을 목표로 하고 있다. 더욱이 이 컴퓨팅 사고력이 발현되는 문제해결의 장이 실제적인 사회적 맥락 속에서 의미 있는 문제해결의 경험을 제공해 줄 때 더 바람직한 소프트웨어교육이 될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 소프트웨어교육에서 구체적인 결과물을 볼 수 있다는 장점을 가지고 있는 교육용 로봇을 활용하여 학습자가 몰입하여 해결할 수 있는 사회적 문제 상황 속에서 로봇과 프로그래밍을 결합하여 동료들과 함께 문제를 해결할 수 있는 기회를 제공하는 로봇기반 SW융합수업을 초등학교 4학년 학생을 대상으로 운영하고 그 효과를 컴퓨팅 사고력과 사회적 역량(협업능력과 의사소통능력) 측면에서 살펴보았다. 본 연구는 초등교육 현장에서 사회적 맥락을 가진 문제해결상황에서 컴퓨팅 사고력을 배양할 수 있는 교육용로봇기반 SW융합수업 사례를 제공하고, 이 수업의 효과성을 컴퓨팅 사고력과 사회적 역량의 관점에서 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.441-449
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• 2019

2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 초등학교에서도 소프트웨어 교육이 의무화되었다. 실과 교과의 한 단원으로 구성되는 소프트웨어 교육의 내용은, 정보 윤리, 알고리즘과 프로그래밍, 컴퓨터과학의 원리로 이루어져 있는데 교수 학습 방법으로 놀이 중심의 언플러그드 활동을 권장하고 있다. 하지만 현장 교사들은 적합한 언플러그드 활동 자료의 부재를 가장 큰 어려움으로 생각하고 있었으며, 기존 자료가 성취기준 달성에 적합하지 않다는 점, 단순한 놀이 교육이 많아 컴퓨팅 활동과 연계되지 않는 점 등을 해결해야 할 문제로 지적하였다. 이에 본 연구에서는 초등 소프트웨어 교육의 성취기준으로 제시된 기본 제어구조는 물론 센서를 활용한 다양한 활동을 통해 창의적 문제해결력을 키울 수 있는 언플러그드 활동 중심의 로봇을 개발하였고 이를 활용한 소프트웨어 수업을 통해 효과성을 검증하였다.