• 제목/요약/키워드: Problem-Solving Programming Education

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문제해결 프로그래밍 교육에서 컴퓨팅 사고력 평가를 위한 도구 개발: 지필형 검사지 및 자기보고식 설문지 (Development of a Tool for Computational Thinking Assessment in Problem-Solving Programming Education: Paper Type Inspection and Self-Report Questionnaire)

  • 김성식;김영직;조아라;이민우
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.89-99
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 교원양성대학의 대학생을 대상으로 한 문제해결 프로그래밍 교육에서 학습자들의 컴퓨팅 사고력을 평가할 수 있는 평가 도구를 개발하고 타당화하여 활용 가능성을 분석하는 것이다. 이를 위해 문제해결 프로그래밍의 관점에서 컴퓨팅 사고력의 영역과 세부 요소를 재 정의하였으며 이를 평가할 수 있는 지필형 검사지 및 자기보고식 설문지를 개발하였다. 실제 교원양성대학의 대학생을 대상으로 개발한 평가 도구를 적용하여 신뢰도와 타당도를 각각 분석하였다. 이를 통해 본 연구에서 개발한 지필형 검사지 및 자기보고식 설문지가 컴퓨팅 사고력을 평가하기 위한 도구로 활용이 가능함을 확인하였다.

EPL이 프로그래밍 교육의 프로그래밍, 컴퓨팅사고력 및 문제해결력에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of EPL on Programing, Computing Thinking and Problem Solving Ability of Programing Education)

  • 윤선희
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권4호
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    • pp.287-294
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    • 2018
  • 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.

초등학생의 프로그래밍 능력과 특기적성간의 관계 분석 - 로고 언어 활용 사례 (The Analysis of the Relationship between the Elementary Students' Specialty-Aptitude and Programming Ability - a Case of LOGO Language Use)

  • 이현석;이수정
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.23-30
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    • 2009
  • 프로그래밍 학습 효과에 관한 기존 연구는 대개 창의력과 문제해결력의 향상도를 측정하는 것에 국한되어 있다. 본 연구는 이들 두 요소 외의 관련 요소들을 초등학생들의 특기적성 검사를 통하여 찾아보는 연구이다. 이를 위하여 초등 4학년을 대상으로 LOGO 프로그래밍 교육을 시행한 후 성취도 평가를 실시한 결과, 4개 영역으로 구성된 특기적성 검사 항목들 중 지적능력만이 하위 5개의 세부항목 모두 프로그래밍 능력과 높은 양의 상관관계가 있음이 밝혀졌으므로, 창의성 보다는 지적능력이 뛰어난 학생들이 프로그래밍 능력이 우수함을 알 수 있었고, 이는 본 연구의 실험 환경에 국한하여 프로그래밍 학습이 문제해결력과 창의성 발달에 긍정적 영향을 미친다는 기존 연구 결과의 반대 명제는 성립하지 않음을 나타낸 것이다.

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텐지블 프로그래밍 도구를 활용한 논리적 사고력기반의 초등 로봇 과제 개발 및 적용 (Development and Application of Robot Task using Tangible Programming Tool for Elementary Students)

  • 권대용
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.13-21
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    • 2013
  • 최근 초등학생을 대상으로 다양한 교육용 프로그래밍 언어와 교수학습방법이 개발됨에 따라 교육현장에서 활발하게 프로그래밍 교육이 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 프로그래밍 교육이 초등학교 고학년 학생을 대상으로 하고 있으며, 문제해결과정 보다 도구의 사용법에 중점을 두고 있어서 정보교육 전반에 활용되기에는 한계가 있다. 정보교육에서 프로그래밍 활동이 활발히 이루어지기 위해서는 학습대상을 넓히고 교육내용을 사고력 측면에서 고려할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 저학년 학생도 쉽게 사용할 수 있는 프로그래밍 도구와 사고력 향상을 중심으로 하는 프로그래밍 과제를 제안하였다. 프로그래밍 도구는 텐지블 유저 인터페이스(Tangible User Interface, TUI)를 기반으로 초등학교 저학년 학생도 쉽게 사용할 수 있도록 하였으며, 프로그래밍 과제는 로봇을 활용하여 논리적 사고를 향상시키는 목적으로 개발하였다. 실험을 통해 텐지블 프로그래밍 도구가 초등학교 저학년도 쉽게 사용할 수 있는 도구적 사용성을 나타내었고, 개발한 과제 또한 논리사고력 향상에 효과가 있음을 보여주었다.

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The Effects of Programming Education using App inventor on Problem-solving Ability and Self-efficacy, Perception

  • Kim, Seong-Won;Lee, Youngjun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.123-134
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    • 2017
  • The ability to use information technology has become increasingly important as technological advances continue to sweep through the computing world, and education for improving computational thinking has become globally instituted. In South Korea, informatics subjects have been modified in the 2015 curriculum and are now compulsory in primary and secondary education. However, despite substantial financial investment and numerous studies promoting informatics education, there continues to be a serious lack of pre-service teachers capable of teaching computational thinking. This study investigated pre-service teacher programming education using App Inventor, their perceptions of App Inventor, and how use of the program affected teacher problem-solving abilities and self-efficacy. In the pre-test, the control group and experimental group showed no statistically significant difference; however, the post-test revealed that the two groups showed statistically significant differences in problem-solving skills and self-efficacy. The participants initially showed interest in using App Inventor; however, after practice-teaching and project-based learning, the participants demonstrated a growing negativity toward the program when they made errors and the functional limits of App Inventor became apparent. Although most participants stated that they would not use App Inventor in their classes, the positive statistically significant differences in problem-solving skills and self-efficacy indicate that this study could be utilized as a basis for building a teaching-learning program using App Inventor and creating an educational plan for teaching computational thinking.

컴퓨팅 사고력 기반 테스트 중심 문제해결 학습 모형 연구 (A Study on Computational Thinking based Test-Driven Problem Solving Learning Model)

  • 김영직;김성식
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.43-55
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    • 2019
  • 4차 산업혁명으로 초지능, 초연결 사회가 도래했다. 4차 산업혁명의 핵심 기술들은 소프트웨어가 중요한 부분을 차지한다. 소프트웨어를 통해 문제를 해결하는 능력은 모든 사람이 갖추어야 할 핵심 역량이란 점에서 소프트웨어 교육이 필요하다. 소프트웨어 교육은 프로그래밍 과정을 통해 문제를 해결하는 능력인 컴퓨팅 사고력 향상을 목표로 한다. 지금까지 대부분의 문제해결 프로그래밍 교수학습 모형은 전통적 개발 방식인 폭포수 모형(분석-설계-개발-테스트)을 따른다. 이는 선행 단계에서 문제가 있는 경우 테스트 단계에서 발견되어 문제의 해결책을 다시 찾는 데 적지 않은 시간과 노력이 소요되어 학습에 부담으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 애자일(Agile) 개발 방식인 TDD(테스트주도개발)를 적용한 컴퓨팅 사고력 기반 테스트 중심 문제해결 학습 모형을 제안하고 전문가 검토를 통해 모형의 적절성을 검증하였다. 모형의 검증 결과 긍정적인 평가 결과를 보였다. 특히, 모형의 학습 단계 구성, 프로그래밍 학습에의 도움, 컴퓨팅 사고력 증진에의 도움 등에서는 높은 평점을 보여 향후 학습 적용 시 문제해결 프로그래밍 학습을 통한 컴퓨팅 사고력 발달에 긍정적인 효과가 있을 것으로 판단된다.

On the Effect of a Pilot Coding Education Support System for Complex Problem Solving Tasks

  • Jeon, Inseong;Song, Ki-Sang
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제7권4호
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    • pp.128-137
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    • 2018
  • In the programming education, there is a great need of a teaching support system that can support the learner in the programming process regardless of the computer language due to instructor's difficulty of checking the progress of learners in real-time. Its importance is especially important in lower grade coding classes such as in K-12 education because they are not used to coding and so simple problems can be regarded as complex problems. For this, a pilot coding education support system based on Levenshtein distance algorithm which shows learners' progress to given solution in real-time was developed in order to help learners to solve complex problems easily, and the learners' motivation and self-efficacy was measured for estimating the usefulness of developed system targeting elementary school students. When the learners use the developed system, it was found that a statistically significant difference appears in the sub-factors of learning motivation compared with traditional class teaching environments. Among the sub-factors of self-efficacy, the efficacy dimension showed statistically significant difference too.

Design of Artificial Intelligence Education Program based on Design-based Research

  • Yu, Won Jin;Jang, Jun Hyeok;Ahn, Joong Min;Park, Dae Ryoon;Yoo, In Hwan;Bae, Young Kwon;Kim, Woo Yeol
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제8권4호
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    • pp.113-120
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    • 2019
  • Recently, the artificial intelligence(AI) is used in various environments in life, and research on this is being actively conducted in education. In this paper, we designed a Design-Based Research(DBR)-based AI programming education program and analyzed the application of the program for the improvement of understanding of AI in elementary school. In the artificial intelligence education program in elementary school, we should considerthat itshould be used in conjunction with software education through programming activities, rather than creating interest through simple AI experiences. The designed education program reflects the collaborative problem-solving procedures following the DBR process of analysis - design - execution - redesign, allowing the real-world problem-solving activities using AI experiences and block-type programming language. This paper also examined the examples of education programs to improve understanding of AI by using Machine Learning for Kids and to draw implications for developing and operating such a program.

마이크로비트를 활용한 지도학습 중심의 머신러닝 교육 프로그램의 개발과 적용 (Development and application of supervised learning-centered machine learning education program using micro:bit)

  • 이현국;유인환
    • 정보교육학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.995-1003
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    • 2021
  • 다가오는 지능정보사회의 핵심이 될 인공지능(AI) 교육의 필요성이 대두되면서, 국가적 차원에서도 교육과정에 인공지능 관련 내용을 포함하는 등 관심을 집중시키고 있다. 본 연구에서는 지도학습 중심의 머신러닝을 통해 생활 속 문제를 해결하는 과정에서 학생들의 창의적 문제해결력을 신장시키기 위해 PASPA 교육 프로그램을 제시하였으며, 학습의 효과를 높이기 위해 피지컬 컴퓨팅 도구인 마이크로비트(Micro:bit)를 활용하였다. PASPA 교육 프로그램에 적용된 교수 학습 과정은 문제 인식(Problem Recoginition), 해결 방법 논의(Argument), 데이터 기준 세우기(Setting data standard), 프로그래밍(Programming), 적용 및 평가(Application and evaluation)의 5단계로 이루어진다. 본 교육 프로그램을 학생들에게 적용한 결과 창의적 문제해결력의 향상을 확인할 수 있었으며, 세부 영역에서는 특정 영역의 지식·사고, 비판적·논리적 사고 영역에서 유의한 차이를 보임이 확인되었다.

프로그래밍 교육에서 피지컬 컴퓨팅의 활용이 문제해결력에 미치는 영향 (The Effect of Physical Computing based Programming Education on Problem Solving Ability)

  • 이동규;이영준
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제57차 동계학술대회논문집 26권1호
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    • pp.107-108
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    • 2018
  • 프로그래밍 교육이 필요성이 강조되고 있으며 효과적인 교육을 위해 여러 교수 방법이 적용되고 있다. 피지컬 컴퓨팅 또한 프로그래밍 교육을 향상시키는 방법으로 연구에서 활용되어 긍정적인 효과를 보이고 있다. 하지만 피지컬 컴퓨팅 교육관련 연구의 집단이 소수이므로 실제로 일반화하기 어려운 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 프로그래밍 교육에서 피지컬 컴퓨팅의 활용에 대한 문제해결력의 변화가 일반프로그래밍 교육에서의 변화와의 차이를 분석하고자 관련연구를 대상으로 메타분석을 진행하였다.

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