이 연구에서는 SW교육에서 초등학생을 대상으로 해커톤 기반의 SW교육이 창의성과 문제해결력에 미치는 효과에 대해 연구하고자 하였다. 이를 위하여 학교에서 이루어지는 일반적인 프로젝트 학습과 비교하여 프로젝트의 결과물을 교사들에게 평가하게 하였으며, 피지컬 컴퓨팅 또는 로봇 작품에 대한 창의성과 문제해결력에 대해 분석하였다. 적용 결과 해커톤 기반 SW교육을 받은 집단이 작품의 창의성과 문제해결력에 있어서 긍정적인 효과가 나타났다. 특히 창의성 중 정교성과 문제해결력의 효과는 통계적으로 유의한 것으로 나타났으며, 그 이유는 해커톤의 자유로운 분위기와 자유로운 의사소통과 협의를 통한 다양한 아이디어 산출에 있었던 것으로 분석된다.
최근 4차 산업혁명이 진행됨에 따라 초등학교 교육현장에서도 로봇교육의 중요성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 2014, 2015 한국정보교육학회 정보과 교육과정모델을 기반으로 초등학교 SW교육에서 로봇분야 관한 개념이해와 학습활동을 고려한 초등학교 로봇 교육과정을 제안하였다. 이는 2015 소프트웨어 표준모델에서 제시한 무학년제 7단계를 개념이해와 학습활동을 고려한 내용체계로 재구성 하였다. 소프트웨어 교육과정 표준모델 일반화를 위하여 본 논문에서 제안한 개념이해 및 학습활동을 고려한 교육과정의 내용체계에 따라 성취기준을 마련하고 그에 따른 교육용 콘텐츠를 개발하여 활용한다면 우리나라 초등학교 소프트웨어 교육과 더불어 로봇교육 활성화에 기여할 것으로 기대된다.
기존의 프로그래밍 교육은 방법상의 문제로 그 효과에 한계를 나타냈다. 이에 본 연구에서는 웹 기반의 로봇 프로그래밍 지원 시스템 개발을 통해 기존 프로그래밍 교육의 문제점을 극복하고 궁극적으로 창의력과 문제해결력을 신장시킬 수 있는 가능성을 탐색하였다. 개발된 시스템은 인터넷이 지원되는 PC 또는 PDA만 갖추면 별도의 HW, SW 없이도 로봇 프로그래밍 학습을 할 수 있도록 해준다. 서버에 연동된 여러 종류의 로봇을 서로 다른 프로그래밍 언어로 제어할 수 있으며, 한글 키워드를 이용한 프로그래밍도 가능하다. 개발된 시스템은 기존 프로그래밍 교육의 문제점을 극복하는 데 도움을 줄 것으로 평가되었다. 특히, 컴퓨터에 대한 이해와 활용 능력이 우수한 집단과 초, 중급 프로그래밍 단계의 학습자가 개발된 시스템을 보다 긍정적으로 평가했다. 또한 로봇을 활용하는 프로그래밍 교육과 한글 프로그래밍 기능은 초등학생들에게 긍정적인 반응을 얻을 수 있었다.
본 연구의 목적은 유아의 교구로봇 프로그램 개발을 위한 기초연구로 유아와 초등학생의 로봇교육에 대한 연구동향을 알아보는 데 있다. 유아와 초등학생 로봇교육과 관련된 2006년부터 2016년 5월까지의 학위논문과 학술지 논문 총 155편을 대상으로 연도별 동향, 연구내용, 효과성 검증 등을 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 연구주제에서 유아는 통합교육, 태도 및 인식연구, 반응연구 순이며, 초등학생은 프로그래밍 교육, 설계개발 연구, 통합교육 순으로 연구가 많이 이루어졌다. 연구방법에서 유아는 관찰연구가, 초등학생은 개발연구가 가장 많이 나타났다. 효과성 검증에서 유아는 사회적 정서적 관련 연구, 초등학생은 창의성 관련 연구가 많았다. 연구결과에 대한 논의를 바탕으로 유아 교구로봇 프로그램 개발을 위한 기초자료를 제공하고, 유아와 초등학생의 SW교육과 연계하여 로봇교육의 방향과 시사점을 제안하였다.
본 연구는 유아·놀이 중심의 2019 개정 누리과정을 기반으로 만 5세 유아들이 그림책을 감상하는 과정에서 상상한 놀이적 아이디어를 T로봇(Turtle Robot)으로 실현하는 놀이창안의 경험과 그 의미를 살펴보는데 목적이 있다. 수집된 놀이사례는 각 그림책을 중심으로 놀이흐름도로 정리하여 놀이양상을 분석하였으며. 놀이 의미 읽기과정을 통한 놀이 범주화로 그 의미를 발견하였다. 따라서 본 연구는 그림책 속의 다양한 놀이적 상상이 유아용 로봇으로부터 실현되는 놀이경험인 <그림책 연계 유아 로봇놀이>를 지원함으로써 유아주도의 창의적인 놀이창안의 경험을 심층적으로 살펴보는 데 의의가 있으며, 나아가 유아 주체의 놀이중심 SW교육 방향모색에 근거를 제공하는데 가치가 있다.
The importance of the recent manufacturing industry have been made to invest in a lot of assistance and human resource development at the national dimension in which to rise again. However Learned in actual school education kinetic, and the use to how product design structural knowledge, Often it feels vague unlikely whether it is possible to derive an optimal product. In this study, by using the simulation-based Jansen Mechanism designed a walking robot, after optimization of the numerical consideration when designing for optimum walking motion, through simulation through the actual production resulting numerical information is examined whether valid. In addition, through the actual production was walking robot, to verify the validity of the simulation-based design.
본 연구는 농어촌 초등학교 저학년을 대상으로 로봇과 SW교육을 위한 메이커 교육 프로그램 환경 조성, 메이커교육 프로그램 개발 및 적용 연구를 수행하였다. 선행 메이커교육 모델을 기초로 초등학교 저학년 수준에 맞는 OMCSI 모형은 개발하였으며, 이를 기초로 5종의 WeDo 활용 초등 메이커 교육 프로그램을 개발하였다. 2020년 4월 1일 ~ 2020년 10월 30일까지 경상남도 대합초등학교의 2학년 10명을 대상으로 WeDo로봇 2.0을 활용한 초등 메이커 교육 프로그램을 적용한 결과는 다음과 같다. 컴퓨팅사고력의 분석능력에서 평균이 3.40점 올랐으며(t=-2.378, p=0.034), 설계능력에서도 평균이 3.30점 올랐다.(t=-2.329, p=0.040). 그리고 구현능력에서도 평균이 3.40점(t=-2.458, p=0.038)올랐다. 마지막으로 추론능력에서는 3.70점(t=-2.449, p=0.037)로 올랐다. 즉, 컴퓨팅 사고력 4개의 하위요소 모두가 유의확률 0.04이하로 사전사후 컴퓨팅 사고력의 점수 간에는 통계적인 유의미한 차이를 나타냈다. 따라서 WeDo 로봇을 활용한 초등 메이커 교육 프로그램'이 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 매우 효과적으로 작용했다고 할 수 있다
4차 산업혁명이 시대의 화두로 떠오르고 있다. 산업구조가 과거와는 다른 모습으로 크게 바뀌어 가고 있으며 이에 따른 사회 모습도 빠르게 변화하여 우리의 일상을 변화시키고 있다. 특히 그 중에서도 소프트웨어 분야의 중요성이 커지고 있다. 이러한 미래 사회를 살아가야 하는 학생들에게 컴퓨팅 사고력을 길러 주는 것은 교육의 핵심 목표라 할 수 있을 것이다. 이러한 목표를 달성하고자 본 연구는 다음과 같은 단계로 진행되었다. 첫째, 생활 속 모습을 소재로 한 소프트웨어 융합프로그램을 구성하였다. 둘째, 구성된 프로그램을 현장에 적용하여 컴퓨팅 사고력의 효과성 검증을 실시하였다. 본 연구 결과 실험집단은 사전검사에 비해 약 32점이 향상되었으며 비교집단은 약 2점이 향상되었다. 통계상 유의확률은 .028로 유의미한 차이를 보였다. 본 연구 결과물은 향후 소프트웨어 융합교육과 미래인재 양성에 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다.
정보화 사회에서 필요한 능력은 정보 능력을 바탕으로 한 각 능력의 조화로운 습득이며, 이러한 핵심 역량에 대한 교육 필요성과 함께 급변하는 정보화 사회에서 새로운 기술의 발전과 사회 환경의 변화로 인하여 교육 과정을 새롭게 구성해야 할 필요가 발생하였다. 따라서 한국정보교육학회에서는 정보 교과의 내용 체계에 대한 개정안에 대하여 연구하였으며, 정보 교육 내용을 '컴퓨터 시스템', '소프트웨어 제작' 및 '융합 활동'의 세 영역으로 구분하였다. 이에 따라 본 논문에서는 '융합 활동' 영역에 대하여 1학년부터 중학교 3학년까지의 교육과정을 연구하였다. 먼저 '융합 활동'의 교육 내용을 정보 능력과 다른 핵심 역량을 융합한 ICT 활용, 정보통신 윤리, 로봇 등의 활용으로 정의하고 이에 대한 성취 기준을 제시하였다. 그리고 이 성취 기준을 도달하기 위한 교수 학습 방법과 평가 방안을 학년군 별로 세분화하여 제시하였다. 본 연구에서 제시한 '융합 활동'에 대한 교육과정은 21세기 정보화 사회에 필요한 인재 양성에 기여할 것으로 기대된다.
2018학년도부터 초 중 고등학교에서 소프트웨어 교육이 시행될 예정이다. 소프트웨어 교육의 목표는 학생들에게 Computational Thinking 능력을 길러주는 데 있다고 할 수 있다. 특히, 소프트웨어 교육을 할 때 로봇을 활용하면 학생들의 흥미도가 높아지고, 창의성을 증대시키는데 도움이 된다. 이러한 로봇을 활용한 소프트웨어 교육이 효과적으로 실시되려면 교사에 대한 교육이 효과적으로 이루어져야 한다. 예비 교사들을 위한 효과적인 교육 내용의 개발은 소프트웨어 교육의 성공과 연결되어 있다고 할 수 있다. 그런데 효과적인 교육은 교육 대상을 정확하게 분석하는데서 시작된다고 할 수 있다. 즉, 예비 교사를 위한 효과적인 교육과정을 개발하기 위해서는 로봇 활용 소프트웨어 교육을 실시하게 될 예비 교사들의 수준을 파악할 필요가 있는 것이다. 따라서 본 논문에서는 로봇을 활용한 소프트웨어 교육 과정 개발에 도움을 줄 수 있는 예비 교사들의 경험, 수준 및 인식에 대하여 설문 조사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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