세계적으로 계산적 사고를 학교 교육과정에 통합하려는 움직임이 일고 있고, 수학교과는 이러한 움직임의 핵심이 되고 있다. 본 연구에서는 Jeannette Wing의 주장과 선행연구를 바탕으로 계산적 사고와 수학적 사고 간의 관계를 분석하였고 계산적 사고를 수학교과에 통합한 국내외 연구를 종합적으로 검토하였다.
본 연구는 초등학생의 논리적 사고력 신장을 위한 교육 방법으로 수행시간 중심의 파이썬 정렬 알고리즘 교육 프로그램을 개발하여 적용한 후 그 효과를 검증하였다. 교육 프로그램은 현직 초등학교 교사 100명을 대상으로 실시한 사전 요구 분석 결과를 바탕으로 하여 개발하였다. 개발한 교육 프로그램의 효과를 검증하기 위해 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 대학교에서 실시한 초등학생 교육기부 프로그램의 지원자 표집에 의한 지원자 표본 25명을 대상으로 6일간 1일 7차시씩 42차시를 진행하였다. 한국교육개발원에서 개발한 '논리적 사고 검사(GALT)'를 활용하여 사전 사후 검사 결과를 통해 교육적 효과를 분석하였으며, 분석 결과 수행시간 중심의 파이썬 정렬 알고리즘교육이 초등학생의 논리적 사고력 향상에 효과적인 것으로 나타났다.
교육부에서 2022 개정 교육과정에 본격적으로 AI교육을 도입하면서 AI교육과 더불어 데이터 관련 교육의 필요성에 대한 공감도가 높아지고 있다. 인공지능을 제대로 이해하고 활용하는 역량을 기르기 위해서는 데이터에 대한 이해와 활용 역량이 기반되어야 한다. 본 연구에서는 요구분석, 선행연구분석 결과를 종합하여 마이크로비트를 활용한 데이터 기반 문제해결 SW교육 프로그램을 개발하였다. 데이터 기반 문제해결 교육 프로그램은 데이터 과학의 내용 중 초등학생을 대상으로 적용할 수 있는 교육 요소들로 구성하여 개발되었다. 본 연구에서 개발한 프로그램을 통해 실생활 데이터를 바탕으로 다양한 주제와 교과를 융합한 교육을 연계할 수 있다. 더 나아가 데이터에 대한 이해를 바탕으로 보다 내실 있는 AI교육 프로그램의 기반을 갖추게 될 것이다.
4차 산업 혁명의 영향으로 미래 사회에 대비한 인재를 육성하기 위해 컴퓨팅 사고력을 기반으로 하는 역량 증진이 지속적으로 강조되고 있고 이에 우리나라에서도 2018년부터 SW교육을 의무로 실시하고 있다. 이에 따라 2017년부터 SW교육 역량 정의 및 진단 도구개발에 관한 연구가 진행되었으며 이때 개발된 중학생용 진단 도구를 2018년 한차례 수정 보완하여 지금까지 사용하고 있다. 이에 중학생만을 대상으로 하는 정보 교과 역량 검사를 초등학생과 고등학생을 대상까지 확대하고자 하는 현장의 요청에 의해 2019년 SW교육 선도학교 효과성 연구의 하나로 본 연구가 시작되었다. 본 연구에서는 중학생용 진단 도구를 기준으로 초등학생과 고등학생을 위한 진단 도구를 개발하고, 전문가 타당도 검증 및 예비검사를 실시한다. 예비검사를 통해 문항의 신뢰도, 변별도, 난이도 등을 분석하여 향후 초등학생과 고등학생을 대상으로 하는 검사 도구로서 가능성을 살펴볼 수 있을 것으로 기대한다.
2015 개정교육과정은 컴퓨팅 사고력을 향상시키고자 SW교육과정이 포함되었으며 교육 현장에서 활용될 다양한 피지컬 컴퓨팅 기반의 교구가 판매되고 있다. 본 연구는 교수 상황과 교수 목적에 적합한 피지컬 컴퓨팅 기반의 학습도구를 선정하는데 필요한 준거를 마련하여 현장의 도구 선택에 합리적인 판단 근거를 제공하는데 목적이 있다. 평가 준거 마련 방법으로는 25명의 전문가 패널을 통해 델파이 조사 방법을 사용하였다. 그 결과 7개의 영역에 대해 40개의 필수 준거와 11개의 선택 준거로 구성되는 교구 평가 준거가 제시되었다. 또한 도출된 학습 도구 평가 준거를 통해 현재 상용화된 5종의 학습 도구에 대한 평가 결과를 분석하였다. 본 연구를 통해 개발된 교구 평가 준거는 교사들의 합리적인 교구 선택과 교구 개발자의 교구 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.
International journal of advanced smart convergence
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제6권4호
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pp.60-66
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2017
The advent of the 4th industrial revolution made the importance of software education to be emphasized, and thus, the Maker Education is attracting attention. This paper analyzes the curriculum to find contents suitable for Maker Education and proposes a workbook design using the results. The curriculum analysis data and workbook examples are expected to contribute to design elementary school curriculum for Maker Education using 3D printer. The workbook-based creative Making activities are, in addition, also expected to improve the computational thinking ability and to provide the insufficient instruction hours of SW education with an expandability.
지금은 국내외적으로 소프트웨어 중심 사회로 컴퓨팅사고력기반의 문제해결능력을 갖춘 창의적 인재 양성을 하기 위해 많은 나라들이 힘을 쏟고 있다. 더욱이 직업생활과 밀접한 관련이 있는 대학에서는 소프트교육에 대한 중요성을 인식하며 IT계열이 아닌 전공자들을 대상으로 한 프로그래밍 교육을 진행하고 있으며 이는 더욱 확산되는 추세이다. 따라서 대학에서 프로그래밍을 처음 접하는 학습자들이 초보 학습단계에서 보이는 어려움의 정도를 사고단계별로 설문하여 이를 통해 얻어진 결과를 토대로 컴퓨팅 사고영역과의 관련성을 탐색하는 연구를 실시함으로써 모든 학생들이 배우는 프로그래밍 교육설계에 도움을 주고자 한다.
본 연구의 목적은 블록코딩 소프트웨어(SW) 교육과 초등학생의 회복탄력성의 상관관계를 통계적으로 분석한 후 그 결과를 통해 SW 교육의 의의를 찾는 데 있다. 본 연구에서는 인천광역시 소재 A초등학교의 4학년 학생 61명을 대상으로 회복탄력성 사전 검사를 실시하였다. 학습자의 수준에 맞추어 code.org라는 비영리단체의 블록코딩 SW 교육 프로그램을 활용하여 15차시의 수업을 진행하였고 사후 검사를 실시하여 회복탄력성의 개선도를 분석하였다. 연구 결과, 블록코딩 SW 교육을 받은 학생들이 회복탄력성의 대영역인 자기조절력, 긍정성, 대인관계능력 중 자기조절력과 긍정성 등 2개의 영역에서 유의미한 향상을 나타냈으며, 회복탄력성 종합 점수가 통계적으로 유의미하게 증가하였음을 확인하였다. 이를 통해 SW 교육이 학생들의 컴퓨팅 사고력을 기르는 것뿐만 아니라 그들이 삶을 긍정적이고 유연하게 살아나갈 수 있는 힘인 회복탄력성을 기르는 데에도 영향을 줄 수 있다는 가능성을 엿볼 수 있었다.
정부는 4차 산업 혁명에서 세계 경제를 주도하는 인재를 양성하기 위해 소프트웨어 소양을 갖춘 창의적 융합인재 양성을 위한 정책을 수립하고 있다. 이에 따라 대학에서는 컴퓨팅 사고력을 기반으로 한 소프트웨어 교육을 교양 과목에 채택하고 있다. 그러나 소프트웨어 교육이 학습자들에게 프로그래밍 학습에 대한 부담을 가중시켜 컴퓨팅 사고력 향상이라는 근본적인 목적을 놓칠 수 있다. 본 연구에서는 학생들에게 소프트웨어 교육의 프로그래밍 학습에 대한 부담을 줄일 수 있는 방안으로 실무에서 직접 활용 가능한 정보소양교육을 통하여 컴퓨팅 사고력을 향상시킬 수 있는 수업방식을 제시하였다. 본 연구를 통해 정보소양교육도 문제에 대한 충분한 인식, 분석 및 효율적 절차를 스스로 구성할 수 있도록 하면 컴퓨팅 사고력 향상과 아울러 기능 습득도 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
본 논문의 목적은 비버 챌린지 2017의 국내 문항 및 응시 결과를 분석함으로써 초등학생들의 컴퓨팅 사고 수준을 파악하는 것이다. 이를 위해 비버 챌린지 2017의 '도전하기' 결과 데이터를 바탕으로 초등학생 그룹 II(초등 3 4학년)와 그룹 III(초등 5 6학년)의 평가 요소별, 성별, 학년별 성취도를 기술 통계 및 추리 통계를 통해 분석하였다. 분석 결과, 평가 요소별 성취도는 각 그룹 내에서 차이를 보였다. 또한, 성별에 따른 성취도는 그룹 II의 1개 영역을 제외하고는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 학년별 성취도는 그룹 III에서 학년 간 차이가 통계적으로 유의미하게 나타났다. 이러한 연구 결과는 추후 초등학교 정보 교육에서 무엇을, 어떻게 평가할 수 있을지와 관련된 학생 수준에 관한 시사점을 제공하고, 후속 연구 수행에 기여할 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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