ICT 교육 영역에서 프로그래밍 교육은 중요한 분야이며, 문제 분석 능력, 논리적 사고력, 절차적 문제해결 방식 등을 습득하는데 매우 긍정적 역할을 한다. 그러나 현재의 학교 교육을 통해서는 학습자들이 프로그래밍 학습을 할 수 있는 기회가 거의 없다. 그리고 개별 학습을 위해서는 자신의 컴퓨터에 프로그래밍 언어 처리 프로그램을 설치해야만 한다. 이에 본 논문에서는 학습자가 자신의 컴퓨터에 언어 처리 프로그램을 설치하지 않아도 웹을 통하여 쉽고 간편하게 프로그래밍 언어를 학습할 수 있는 튜터 시스템을 구축하였다. 학습자는 본 시스템을 통하여 웹 환경에서 프로그래밍의 기초와 기본 문법을 익힐 수 있으며, 프로그래밍 작성 및 실행을 실습할 수 있다.
컴퓨팅 사고력이 강조됨에 따라 우리 나라를 비롯한 세계 여러 나라에서는 프로그래밍 교육 등 컴퓨팅 관련 교육을 실시하고 있다. 일반적으로 프로그래밍 교육에서 초보 학습자에게는 블록 기반 프로그래밍 언어를 학습한 후 텍스트 기반 프로그래밍 언어를 학습하게 된다. 블록 기반 언어와 텍스트 기반 언어는 동일한 프로그래밍 논리를 함양하게 되지만, 다른 모든 언어들과 마찬가지로 언어 특성, 사용법, 형태 등 다소 차이가 있다. 따라서 본 논문에서는 블록 기반 프로그래밍 언어에서 텍스트 기반 프로그래밍 언어의 학습 전이의 효과에 대해 이론적 고찰을 실시하였으며, 그 결과 대부분의 연구에서 긍정적 전이 효과를 입증하였음을 확인하였다.
프로그래밍 교육이 고차원적 사고능력을 함양시켜주는 교육임에도 불구하고, 기존의 프로그래밍 교육은 기본 문법과 구조를 이해하고 프로그램 사용법을 익히는데 너무 많은 노력을 요구하여 학습자들로 하여금 프로그래밍 학습을 기피하거나 포기하도록 만들었다. 이러한 문제점을 극복하기위해 본 연구에서는 배우기 쉽고, 직관적인 교육용 프로그래밍 언어(EPL) '스크래치'를 이용하여 중학생을 대상으로 게임제작 프로그래밍 수업을 12주에 걸쳐 실시하였다. 이와 더불어 교수방법에 있어서 메타인지 사고를 활성화하기위해 '자기질문' 방식을 가미한 시범-실습 수업모형을 활용하였다. 연구결과 스크래치를 이용한 게임제작 프로그래밍 수업은 메타인지에 있어 남녀 모두에게 긍정적 효과가 있음을 확인하였다. 하지만, 자기효능감에 있어서는 여학생 집단에 긍정적 영향을 주지 못했다.
개정된 초 중등학교 정보통신기술교육 운영지침에는 프로그래밍 교육을 새롭게 강조하고 있다. 초등학교 5,6학년에 해당되는 3단계에서는 직접 프로그래밍에 관한 기초 지식 및 간단한 입출력 프로그램의 작성 등을 교수하도록 하고 있다. 본 초등학교 프로그래밍교육과정 연구에서는 개정된 초 중등학교 정보통신기술교육 운영지침에서 권고하는 프로그래밍에 관련된 학습 목표를 추출한 후, 초등학교 적용을 위한 프로그래밍 교육과정을 연구한다. 그리고, 스크래치 언어를 프로그래밍 교육 도구로써 선택하여 제안한 교육과정에 해당되는 학습 내용을 구성한다.
This paper is designed to examine the effectiveness of Computational Thinking and programming awareness by designing and applying programming classes using Havruta. In the present society, where the Fourth Industrial Revolution was in full swing, the capacity to be equipped has changed, and the education has been changed accordingly. Programming education is logically capable of thinking and improves comprehensive problem solving skills. This direction of programming education allows us to get ideas for solving problems based on computing thoughts and to create our own creative results. However, because they require the grammar of the programming language and many additional abilities, they are not easy for learners, and individual differences in competencies make learning less immersive and interesting. In this paper, to solve the problems of the uniform programming class, this study is designed and applied to the class applying the Jewish traditional teaching method, Havruta's teaching method, to find out the effect of computing thinking and programming perception.
4차 산업혁명시대에서 그 중요성이 날로 증대하고 있는 소프트웨어의 핵심 교육 영역인 프로그래밍 언어는 논리적 사고 능력을 요구하고 있어 SW전공 학생들에게도 어려운 과목으로 인식되고 있다. 이런 어려움으로 인해 SW전공 학생이 프로그래밍 언어 입문 수업 도중 전공에 대한 흥미와 자신감을 잃고 전공을 변경하거나 학업 자체를 포기하는 상황이 발생하기도 한다. 본 연구는 SW전공자의 프로그래밍 입문 수업에 일반적으로 사용되는 C 언어 교육에 스크래치를 활용하는 수업 모형을 설계하였다. 이를 위해, C언어가 지원하는 프로그래밍 개념들 중 스크래치로 교육 가능한 개념들을 명확히 파악하고 그 개념들의 이해와 활용 능력을 배양하기 위한 스크래치 실습 예제들을 개발하였다. 본 수업 모형은 프로그래밍 개념들에 대해서 먼저 스크래치의 구현 방식 교육과 예제들을 통해 명확하게 이해하고 C언어로 교육 내용을 확장하는 절차를 지원하며 모 지방 사립대의 SW전공 신입생들을 대상으로 효과를 실험하였다.
본 논문에서는 학생들이 프로그래밍언어를 더 잘 이해하고, 프로그래밍 능력을 향상시킬 수 있는 몇 가지 방법을 제안한다. 현재 컴퓨터공학부뿐만 아니라, 전자공학, 메카트로닉스공학 등에서도 프로그래밍교육이 이루어지고 있으며, 특히 컴퓨터공학의 경우 프로그래밍 교과목은 가장 기본적인 교과목이라고 할 수 있다. 하지만, 컴퓨터 프로그래밍 언어를 이해하고, 주어진 프로그래밍 문제를 해석하여 프로그래밍언어로 구현하는 것에 많은 학생들이 어려움을 겪고, 프로그래밍언어를 가르치는 교수자들도 효과적인 프로그래밍 언어 교육에 관심이 많다. 학생들이 좀 더 잘 프로그래밍언어를 이해하고, 프로그래밍 기술을 향상시킬 수 있는 교육방법을 몇 가지 제안하면 다음과 같다. 첫째 학생들이 프로그래밍언어를 잘 이해하기 위해서는 먼저 컴퓨터 프로그램의 기본적인 동작원리 또는 컴퓨터구조에 대한 사전지식이 필요하다. 둘째 문법위주의 주입식 이론교육보다는 다양한 프로그래밍 예제실행 위주의 프로그래밍언어 교육이 더 효과적이다. 셋째 프로그램의 실행과정과 메모리 할당/해제 흐름에 대한 메모리상태 가시화교육이 필요하다. 넷째 효과적인 실습과 과제 프로그래밍문제들을 통한 프로그래밍 응용능력을 배양하도록 하자. 다섯째 본인 스스로 프로그래밍할 수 있도록 유도하고, 프로그래밍의 자유도를 충분히 부여하자. 마지막으로 텀프로젝트를 통한 개개인의 프로그래밍 능력을 극대화하는 것이 필요하다.
In this paper, we proposed DEVS based programming education model that based on the cognitive information processing theory, not a grammatical programming education, and studied effectiveness analysis using computer thinking patterns. By creating a small range of patterns in the grammar which underlies the programming language and solving various examples through combinations, this paper shows an education method to develop problem-solving skills based on algorithmic thinking. The purpose of this study is to facilitate non-majors learn programming languages and understand patterned program structures when writing programs by patterning of control statements which the most important in learning programming.
본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT라는 로봇을 활용하여 프로그래밍을 재미있게 수업할 수 있는 방안에 대해서 모색하였다. 수업의 목표는 단편적인 지식 습득이 아닌 미로찾기라는 문제해결을 목표로 한다. 이 로봇은 컴퓨터에 설치된 NXT-G라는 GUI와 USB를 통해서 통신을 하도록 되어있다. 이 GUI는 텍스트 기반 방식이 아닌 아이콘 기반 방식 프로그래밍 도구이다. 본 논문에서는 16주를 초급 단계, 중급 단계, 고급단계로 나누어서 계획하였다. 초급 단계에서는 GUI 사용 방법과 로봇의 센서들의 작동방법을 익히는 것에 주안점을 두었다. 중급 단계에서는 저(低)난이도 미로를 설계하여 프로그래밍하는 단계로 구성하였다. 고급 단계에서는 중(中)난이도와 고(高)난이도의 미로를 설계하여 프로그래밍하는 단계로 구성하였다. 모든 미로찾기 문제는 알고리즘 작성, 순서도 작성, 스택을 이용한 프로그래밍이라는 3가지 과정을 거치도록 구성하였다.
현재 교육대학교의 컴퓨터교육 전공에서 알고리즘 및 문제해결력 향상을 위해 프로그래밍교육을 실시하고 있다. 기존의 프로그래밍언어를 도구로 하는 학습은 오타 등 다량의 오류발생, 문법 표현 및 이해의 어려움, 알고리즘 표현의 난해함 등 많은 구조적인 문제점이 있어 프로그램학습 본래의 목적을 달성하기가 어렵다. 최근 ICT의 급속한 발전으로 프로그램학습을 교육용로봇을 활용할 수 있다. 본 연구에서는 교육용로봇 중 가장 많이 사용되고 있는 Mindstorms로봇의 NXT소프트웨어를 이용하여 컴퓨터교육 전공 학생들이 쉽게 프로그래밍학습을 할 수 있게 학습모형(교육과정 및 교재)을 개발하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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