In this paper, we propose a new teaching-learning model with two-step feedback on programming language learning, which is a basic preliminary learning for programming. Programming learning is aimed at improving problem solving skills and thinking by experiencing problem solving through programming. For programming, the learner must know how to work with the computer and what to do with it. To do this, concrete thinking should be established and described in an accurate programming language. In recent, most studies have focused on the effects of programming learning and have not studied the effects of education on language itself. Therefore, in this study, the teaching-learning model for programming language education is presented and applied to the field, and the results are compared with the existing instructional-teaching model.
The majority of programming education in the learning place attaches importance more to grammar, memorization of the imperative sentence and explanation of the program language itself than the specific way to use the target language. In addition, it is mainly used to teach theoretical knowledge based on the text. Consequently, current programming education has not interested learners in the programming learning and has not improved their ability in programming problems of the real world. We therefore developed a learning tool of C-language, which is based on the Console Wrapper. The purpose of proposing the learning tool was to make the programming education break from the typical theoretical learning and to let learners be interested in the programming education. By using the dynamic screen instead of the static console screen, the learners could enjoy learning the program. As a result of this study, we could know that the programming education using our learning tool is more effective than the typical C language programming education.
이 논문에서는 프로그래밍 언어 교육을 위한 교수 학습 모델을 설계한다. 다양한 학문을 다루는 대학에서 다양한 컴퓨터 프로그래밍 언어 관련 교과목이 개설되어 운영되고 있다. 그 동안 다양한 프로그래밍 언어가 개발되었고, 개발환경도 사용자가 보다 쉽게 접근할 수 있도록 개발되었으나 여전히 많은 초보 학습자들은 프로그래밍 언어 학습을 어려워하고 있으며, 마찬가지로 교수자도 효과적인 프로그래밍 언어 교육을 위한 적합한 교수 학습 방법을 마련하지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서 학업성취 기반의 블렌디드 교육인 프로그래밍 언어 교육을 위한 교수 학습 모델을 설계하였다. 본 연구에서 설계한 교수 학습 모델을 2011년 2학기 강좌에 적용한 결과 학습자의 프로그래밍 언어 교육에 효과적인 것으로 나타났다.
코두(Kodu)는 마이크로소프트사에서 개발한 게임 제작용 3D 비주얼 프로그래밍 언어이다. 코두 언어는 창의성, 문제해결 방법, 스토리텔링을 기반으로 하며, 아동들을 대상으로 게임 프로그래밍 학습을 하는데 매우 적합한 언어이다. 본 연구에서는 초등학생의 창의적 사고를 바탕으로 코두 언어를 사용하여 게임을 제작하는 학습방법을 설계하였고, 초등학생 6학년 27명을 대상으로 30차시에 걸쳐 적용하였다. 학습과정에서 나타난 학습자들의 창의적 사고력에 대한 변화와 게임 프로그래밍에 대한 학습효과를 분석하였다.
두리틀은 프로그래밍을 통해 컴퓨터 과학의 원리 및 개념의 학습을 돕는 교육용 프로그래밍언어이다. 로봇을 이용한 프로그래밍 학습은 학습자의 흥미를 유발하여 학업성취도를 향상시킨다. 그러나 두리틀과 로봇 제어용 언어는 명령어나 언어체계, 실행체계가 다르다. 따라서 학습자는 로봇제어를 위해 사실상 두 가지 언어를 습득해야 하므로 두리틀의 교육용언어로써의 장점을 감소시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 두리틀 거북객체 명령어를 로봇 제어 명령어로 변환하여 주는 parser를 이용하여 두리틀과 로봇 로봇제어용 언어의 일원화를 시도하였지만, 거북객체와 로봇의 속성이 다름으로 인해 적용 가능한 명령어가 일부분에 그치는 제약을 극복하지 못하였다. 본 연구에서는 두리틀 표준객체군에 로봇을 직접 제어할 수 있는 로봇객체를 추가함으로써 두리틀과 로봇 제어용 언어 일원화의 근본적인 해결책을 제시하여 로봇을 포함한 두리틀의 다양한 객체를 동시에 제어하는 프로그래밍이 가능하도록 하여 로봇을 이용한 프로그래밍 학습의 교육적 효과를 제고하였다.
초보자들은 프로그래밍 입문 수업을 통해 프로그래밍 언어의 문법적 지식뿐만 아니라, 알고리즘 구상과 프로그램 작성을 위한 문제해결력을 키우는 과정이 필요하다. 문제를 해결하기 위한 문제해결력을 키우는 과정 없이 프로그래밍언어의 지식과 문법위주의 교육이 주가 되는 현실에서 기초 학력수준이 상대적으로 낮은 전문대학의 컴퓨터전공 학생들이 프로그래밍언어 수업에서 느끼는 어려움은 더 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 교육용 프로그래밍언어인 스크래치를 활용한 학생들이 활용하지 않은 반 학생들에 비해 문제 해결력, 프로그래밍 작성 능력, 수업의 만족도면에서 크게 향상되었음을 비교 분석하였다.
국내의 정보영재 교육과정을 살펴보면 프로그래밍 언어, 운영체제 혹은 컴퓨터 구조 등으로 편성되어 있다. 이들 교육과정의 운영 형태는 고등사고력 신장에 초점을 맞추기 보다는 다분히 기능 중심의 교육이 주류를 이루고 있다. 정보 영재는 이와 같은 교육 프로그램에 대해 불만을 가지고 있는 것으로 분석되었다(60명 중 58명, 96,67%). 이와 같은 불만은 정보영재 전문 교육기관에서 운영되고 있는 교육과정이 정보 관련 일반 교육 기관에서 운영되고 있는 교육과정과 크게 차별화되지 못하고 있는 이유 때문이다. 본 연구는 이러한 점에 착안하여 프로그래밍 언어를 게임이나 체험을 통하여 학습 할 수 있도록 대안적인 교재를 개발하였다. 본 연구는 대안적인 교재가 정보영재의 프로그래밍 언어 영역의 학업 성취를 향상시킨 것으로 결론 내렸으며, 이와 같은 연구 결과는 향후 정보영재를 위한 교재 개발의 새로운 방향을 제시할 것으로 기대하였다.
지식 기반 사회를 맞이하여 컴퓨터 교육에 대한 관심이 점점 높아가고 있다. 컴퓨터 교육에서 프로그래밍 교육은 매우 중요하다. 그러나, 기존의 프로그래밍 교육은 프로그래밍 언어의 문법에 대한 기계적 암기나 사용법을 익히는 것에 치중해 왔다. 그래서 그 프로그램이 갖는 의미와 어떻게 다른 방법으로 구현될 수 있는지 등의 논리적인 사고를 키우는데 적합하지 못했다. 이런 프로그래밍 교육의 현실을 개선하여 정보 소양을 기르고 문제 해결 능력의 함양이라는 프로그래밍 교육의 목표를 달성하기 위해서는 프로그래밍 교육의 접근 방법에 대한 개선이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 프로그래밍 학습에 대한 새로운 접근법으로 프로그래밍 언어의 기초가 되는 C언어를 통해 프로그래밍에 대한 기본적인 통찰력과 테크닉을 기를 수 있도록 수학 프로그래밍 소스들을 구현하고자 한다. 이는 프로그래밍 학습에 대한 흥미와 관심이 증대되며 프로그래밍에 대한 경험을 쌓는 과정에서 문제 해결력 및 논리적 사고력의 향상과 프로그래밍에 대한 감각을 키워주는 좋은 경험이 될 것이다.
프로그래밍 학습은 컴퓨터 과학에 있어 매우 중요한 과목이지만, 대부분의 학생들은 프로그래밍 배우는 것을 어려워하고 있다. 프로그래밍 교육에 대한 새로운 교수방법이나 기술적 관점의 연구가 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 Pair Programming을 통해 프로그래밍 교육의 가능성을 살펴보고, 교육적 효과를 높이기 위한 Pair Programming을 제안하였다. 제안된 교수 학습 전략을 실험한 결과, 학업성취도와 학습전략에 있어 효과가 있는 것으로 나타났다. 특히 학습전략에 있어서는 비판적 사고, 메타인지, 노력조절, 동료학습 영역들이 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.
최근 프로그래밍 학습 과정에서 학습자의 학습 부담감을 감소시킬 수 있는 교육용 프로그래밍 언어의 교육적 효과에 관한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 예비 초등교사들을 대상으로 스크래치와 두리틀을 활용한 프로그래밍 교육을 실시한 후 프로그래밍 교육에 대한 학습동기와 학업성취도에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과, 스크래치를 활용한 프로그래밍 교육을 실시한 실험집단은 두리틀을 활용한 프로그래밍 교육을 실시한 통제집단에 비해 프로그래밍 교육에 대한 학습동기와 학업성취도 측면에서 통계적으로 유의하게 높은 성취도를 나타내었다. 이러한 연구결과는 예비 초등교사들을 대상으로 프로그래밍 교육을 실시할 경우 교육용 프로그래밍 언어 선정에 도움을 줄 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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