본 연구에서는 3D 애니메이션을 논리적인 사고와 문제를 해결하는 능력을 바탕으로 프로그래밍하여 제작하는 교수방법을 설계하였다. 사용한 언어는 스토리텔링을 지원하는 교육용 프로그래밍 언어 및 개발환경인 Alice 2.3이다. 이 방법은 주어진 결과물을 제작해보는 명령어 위주의 시범학습과 그래픽 툴을 이용하여 제작하는 방법과 다르게 학습자가 제작할 스토리텔링을 창의와 논리적인 사고를 통하여 문제해결 과정을 스스로 찾아내서 이를 프로그래밍하는 방법이다. 이 방법을 현장에 적용한 결과, 창의적인 사고와 문제를 해결하는 방법을 찾는 과정에서 학습자들은 힘들어 하였지만 사고력을 향상시키는데 의미가 있었음을 볼 수 있었으며, 또한 프로그래밍을 통한 애니메이션 제작이라는 것에 학습자의 관심도가 향상되었음을 알 수 있었다.
이 연구에서는 초등학생의 게임중독 치료를 위해 스크래치 프로그래밍 치료 교육 프로그램을 제안하였다. 연구자들은 컴퓨터 게임중독 치료의 방안으로 게임중독 문제를 제공하고 있는 컴퓨터와 게임 자체에서 그 해결 방법을 찾고자 하였다. 초등학교 게임중독 고위험군을 대상으로 게임중독 치료 대안활동과 함께 EPL 교육 프로그램을 적용하였다. EPL 프로그램에 대한 효과를 분석한 결과 게임중독 치료에 긍정적인 답변을 얻었으며 휴식 시간 게임 접속 시간이 감소된 것으로 분석되었다. 관찰과 면접을 통한 분석 결과 역시 자아존중감과 창작의 기쁨 그리고 자신을 제어하는 능력이 높아졌다는 긍정적인 결과를 볼 수 있었다. 향후 이 연구가 일반화된다면 정보화 역기능의 해소에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문의 목적은 정보과학영재반 학생들이 계산적 사고의 관점에서 NetLogo 프로그래밍을 하면서 문제를 해결하는 과정의 특성을 살펴보는 데 있다. 이를 위하여 전남 지역의 S대 부속 과학영재교육원에서 실시한 중등정보과학 수업에 관한 강의 자료, 학생들의 프로그래밍 산출물, 소감문을 수집하였고 면담 및 학생 활동을 촬영한 비디오 자료를 추가하였다. 연구자는 NetLogo 프로그래밍 수업 중 다각별 그리기 과제에서 나타나는 학생들의 사고 및 프로그래밍 작업 패턴, 학습태도, 행동특성 등을 분석함으로써 계산적 사고와 관련된 프로그래밍 학습의 특징을 도출하였다. 연구참여자(진우)는 계산적 사고를 해 나가는 과정과 컴퓨터 프로그래밍으로 코딩하는 방식에서 번득이는 아이디어의 순간 포착 및 간결한 코딩 등의 양상을 보여주었다. 사례간의 비교고찰과 해석적 논의를 통해 중등정보과학 영재수업을 담당하는 교육실천가들에게 계산적 사고를 함양시키는 프로그래밍 교수-학습과정에 관한 후속 연구 방향을 제시하였다.
최근 대학에서는 4차 산업혁명 시대에 활약할 수 있게 소프트웨어 기초교육을 강화하고 있다. 비전공 학생들의 경우 프로그래밍에 대한 기본지식이나 전공과목과의 연계성이 낮기 때문에 이들의 이해를 돕기 위한 다양한 교수법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 비전공자를 대상으로 하는 소프트웨어 기초교육의 개선 방안을 제언하고자 한다. 이를 위해, 시연중심모델을 기반으로 단계적 블라인드 처리된 프로그래밍 실습과정을 적용한 학습모델을 설계하여 실제 수업에 적용하고, 학습자들의 문제해결 능력을 분석한 결과, 주차가 진행될수록 학습자 스스로 문제를 해결하는 비율이 상승되는 것을 확인하였다. 제안하는 방법을 통해, 비전공자에게 프로그래밍 과목에 친숙해질 수 있는 기회를 제공하고 지속적인 학습동기를 부여할 수 있다. 후속 연구에서는 보다 다양한 측면에서 학습자들의 학습성과를 분석하고 학습내용의 난이도에 따른 효율적인 교수법에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
21C 미래 학습자는 지식과 기능을 종합하고 적용하여 문제를 슬기롭게 해결할 수 있는 창의적 사고력과 문제해결능력이 요구되는데 최근 초중등학교 현장에서 연구되고 있는 로봇교육이 효과적인 방안으로 보고되고 있다. 이러한 로봇교육은 기존의 방과 후 수업 중심에서 정규교과에 활용하는 통합적 접근으로 다양해지고 있으며 활발한 연구가 진행 중에 있다. 하지만 긍정적인 연구결과 외에 초등학교 학습자가 보다 친숙하게 로봇과 프로그래밍을 배울 수 있는 환경에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 초등학교 학생들이 로봇과 프로그래밍을 쉽게 배울 수 있도록 학생들에게 친숙한 스토리텔링을 활용하여 로봇수업을 실시하였으며 연구결과 프로그래밍 지식 습득에서의 향상 및 로봇수업에서의 긍정적인 학습태도 형성을 확인하였다. 또한 로봇수업에서 스토리텔링이 로봇수업의 전체적인 학습맥락을 제공하고 지속적인 학습동기를 제공하는 것으로 나타났다.
최근 온라인 저지(OJ, Online Judge) 시스템을 활용하여 학생들이 알고리즘 및 프로그래밍에 기반한 문제 해결 역량을 함양할 수 있도록 하는 시스템을 구축하여 운영하는 사례 및 이에 대한 교육적 효과성들이 다양하게 보고되고 있다. 정보·컴퓨터 현직교사 및 예비교사가 이러한 시스템을 자신이 속한 학교·학생 환경에 맞게 구축하여 운영할 수 있는 역량을 갖추게 된다면, 컴퓨팅 사고력 및 문제해결과 관련된 강력한 지도 역량을 갖출 수 있게 될 것이다. 이에 본 연구에서는 학교 단위의 정보교육을 위한 HUSTOJ 기반의 오픈소스 온라인 저지 시스템 커스터마이징 방안을 탐색하여, 학교 현장에서 이를 효과적으로 적용하기 위한 방향을 제시하였다.
본 논문에서는 대학생 대상의 ROBOTC 기반 레고 마인드스톰 NXT 로봇을 이용한 교육과정 개발 내용을 보이고, 이 과정에 대한 교육효과를 분석하였다. 교육과정은 로봇의 기본 이해와 실습, 응용로봇 실습, 창의로봇 설계 및 구현으로 구성하였다. 2009년부터 3년간 교육을 진행하는 동안, 6개 분반 총 94명의 수강생을 대상으로 설문조사를 실시하여 교육효과를 분석하였다. 분석 결과를 통해 레고 마인드스톰 NXT 로봇을 이용한 교육과정이 학습동기와 학습의욕을 불러 일으켰고, 학생들의 교과목 교육목표 및 학습성과 달성도가 우수하였음을 보인다. 또한 학생들의 수업 및 과제물 수행에 대한 참여도가 매우 높았으며, 문제해결능력과 창의력 향상에 도움을 주었고, 조별 프로젝트 수행으로 협동심도 향상되었다. 마지막으로 ROBOTC기반 프로그래밍에 의한 로봇 제어 실습으로 C언어 프로그래밍 능력 향상에도 도움을 준 것으로 나타났다.
창의성 및 문제해결력이 핵심역량이 되면서, 초 중등학교 교육과정에서 이루어지는 프로그래밍 과목의 교육목적은 '컴퓨팅 사고력(computational thinking)'에 있다. 이러한 목적은 단순한 컴퓨터 활용 능력과 프로그래밍 언어의 특성을 파악하는 수준으로는 달성할 수 없다. 프로그래밍 언어를 활용하여 실생활의 문제 해결을 위한 알고리즘을 작성하고 프로그램으로 구현할 수 있는 능력이 필요하다. 이러한 능력을 배양하기 위해 초 중등학교 교육과정에 프로그래밍 영역 교육과정을 강화하였고, 성취도를 평가하기 위한 기준도 마련되었다. 그러나 실제 교육현장에서 활용할 수 있는 교육과정은 아직 확립되어 있지 않다. 본 연구에서는 기존 프로그래밍 교육과정들에 대한 연구들을 분석하고 이런 교육과정이 성취기준과 얼마나 부합하는지를 평가하였다. 또한 프로그래밍 교육과정 연구시 고려할 사항과 교육과정의 운영 결과가 성취기준과 부합하는지 검증하는 방법을 제시할 수 있었다. 아울러 초 중등학교 프로그래밍 교육과정에서의 향후 연구방향을 제시하였다.
PBL(Project Based Learning)은 학업성취도 및 문제해결력 향상에 효과적인 교수-학습방법으로 프로그래밍 교육에 널리 적용되고 있다. 하지만 학습 초기의 진입장벽이 높은 프로그래밍 학습에서 PBL의 장점이 발휘되기 위해서는 수업설계시에 학습동기 유발전략이 요구된다. 이러한 학습동기 유발전략은 학습자의 학습양식을 고려하여 적용하였을 때에 효과적이지만, 아직까지 PBL 기반의 프로그래밍 수업에서 학습동기 향상을 위해 학습양식에 따라 고려해야 할 요소에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 PBL 기반의 프로그래밍 수업에서 학습양식에 따라 학습동기에 어떠한 차이가 있는지를 분석하고, 이를 토대로 수업설계시 고려해야 할 요소에 대한 시사점을 도출하는 것을 목적으로 수행되었다. 이를 위해, ARCS 모델을 중심으로 설계된 시뮬레이션을 제작해보는 PBL 프로그래밍 수업을 실시하였다. 사전에 학습동기검사, 학습양식검사를 실시하였고 실험조치 후 사후 학습동기를 검사한 결과, 학습자의 학습동기에 유의미한 차이가 나타났다. 끝으로, 학습양식에 따른 ARCS 모델의 하위 요소별 차이를 비교 분석하여 PBL 기반의 프로그래밍 수업설계에 있어서의 시사점을 제시하였다.
최근 창의성의 영역 보편성 및 영역 특수성에 대한 논의가 계속되어지고 있는 시점에서 컴퓨터 프로그래밍 학습 활동 또한 창의성과 관련하여 다시 연구되어질 필요가 있다. 기존 교육용 프로그래밍 언어학습의 창의성에 대한 측정을 TTCT 도형 검사를 사용한 것에 반해, 본 연구에서는 프로그래밍 활동이 언어적 사고 양식을 더욱 요구하는 창의적 활동이라는 관점으로 바라보고 있다. 이에 따라, 본 연구에서 컴퓨터 과학의 핵심 개념을 학습 내용으로 하는 창의적 문제 해결(CPS) 모형 기반의 스크래치 프로그래밍 학습을 개발하였다. 이 학습 프로그램을 4, 5학년 학생 17명을 대상으로 5일간 4차시씩 총 20차시 적용하고, 정규성이 검증된 이 실험집단에 TTCT 언어 검사의 평균 표준점수(100)로 t검정을 실시한 결과 언어 창의성의 세가지 하위 요인(유창성, 융통성, 독창성)과 창의성 지수(세 요인의 평균 표준점수)가 유의미하게 증진되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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