International journal of advanced smart convergence
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제11권4호
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pp.149-154
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2022
With the development of information and communication technology, information literacy and utilization are emerging as basic skills necessary for modern people. Accordingly, information education is becoming a basic literacy education for a nation. Unplugged computing is in the spotlight as a major educational method of information education. The main advantage of unplugged computing is that it is easy to convey basic theories or principles of computer science to students through play activities without the help of special information devices such as computers and tablet PCs. However, studies on student evaluation on unplugged computing have been very insufficient. In this study, students' evaluation standards are developed to maximize the educational effect of unplugged computing. The evaluation standards consist of four areas: participation, interest, satisfaction, and understanding of concepts. The results of this study can be used as a basic study for student evaluation of unplugged computing in the future.
본 연구에서 정보 영재를 교육하기 위한 새로운 방법으로 언플러그드 컴퓨팅과 EPL을 이용한 심화교육프로그램을 제안하였다. 먼저 언플러그드 컴퓨팅 교육을 분석하고 EPL을 활용한 정보영재교육을 위한 심화 프로그램을 개발하였다. 개발된 영재교육프로그램의 교육과정과 수업 전략을 마련하였다. 그리고 정보영재학급의 초등학생들을 대상으로 언플러그드 컴퓨팅 심화 교육프로그램을 적용하였다. 개발된 영재교육프로그램의 효과성을 검증하기 위하여 IT 기반 지식과 알고리즘에 대한 사전 사후 t-검증을 실시하였다. 그 결과 언플러그드 컴퓨팅 교육 프로그램을 적용한 반이 사후검증에서 유의미한 수준으로 성취도가 향상된 것을 볼 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발한 언플러그드 컴퓨팅 교육프로그램은 향후 정보영재를 위한 교육프로그램에 효과적으로 적용될 것으로 기대된다.
본 연구는 컴퓨팅 사고력에 기초한 유아를 위한 언플러그드 코딩의 특성과 개념, 유형, 전략을 알아보는 데 목적이 있다. 유아를 위한 언플러그드 코딩의 핵심은 컴퓨팅 사고력이다. 유아를 위한 컴퓨팅 사고력에 기초한 언플러그드 코딩은 프로그램을 사용하지 않고 알고리즘 판, s-블럭, 코딩 로봇, 스마트 기기 등을 긍정적으로 활용하여 논리적 사고를 기반으로 놀이를 통해 일상 생활 속에서 만날 수 있는 문제를 해결하고 새로운 놀이 방법을 찾는 것이다. 유아를 위한 언플러그드 코딩의 유형은 스마트 기기에 직접 입력하기, 전용 앱을 이용한 코딩 로봇 활용하기, 알고리즘을 활용한 코딩절차 연습하기, 혼합형 방법 사용하기가 있다. 전략으로 알고리즘 이해하기, 순서도 그리기, 작은 부분으로 나누기, 패턴 찾기, 벌레 잡기, 결과 예측하기가 있다.
디지털 트랜스포메이션은 가상과 현실간의 상호작용을 혁신하는 것이다. 이 과정에서 발생하는 복잡한 문제를 해결해야 하고, 그 방법 중 하나가 컴퓨팅 사고력이다. 따라서 본 연구는 대학에서 교양교육으로 언플러그드를 이용한 소프트웨어 교육이 컴퓨팅 사고력을 향상시키는데 효과가 있는지 살펴보는 것을 목표로 한다. 그 방법으로 전체 학년을 대상으로 한 교양 소프트웨어 수업에 컴퓨팅 사고 5개 요소를 추출한 후 언플러그드를 적용하여 수업을 진행하였다. 한 학기 16차시 수업을 진행하였고 설문지를 통해 컴퓨터 사고력 향상을 측정하였다. 그 결과 수업 이후 수강생의 컴퓨팅 사고력이 전반적으로 증가하였다. 관찰조사에서는 전 학문분야에서 컴퓨팅 사고력 요소 중 추상화 요소를 개념화하는데 어려움을 느꼈으며, 예·체능은 알고리즘 요소를, 인문학은 패턴인식 요소를 개념화하는데 더 어려움을 느꼈다. 향후 각 요소를 학문영역별로 다양한 내용의 콘텐츠를 개발하여 학습자에게 이해를 돕는 것이 필요하다.
2015 개정교육과정에서는 초등학생들에게 컴퓨터 과학의 개념과 원리를 쉽고 재미있게 배우며 컴퓨팅 사고력을 향상시키는 방법으로 언플러그드 컴퓨팅 교육을 제시하고 있다. 윷놀이는 우리나라만의 전통 보드게임으로서, 우리민족의 역사, 문화, 과학 등 다양한 내용을 담고 있어 학습자의 문화적 정체성을 기르는 데 도움이 되고, 구성원 간의 협동심과 소통능력을 증진시킬 수 있어서 효과적인 언플러그드 컴퓨팅 교구로 활용될 수 있다. 본 논문에서는 초등학교 소프트웨어교육과 융합교육에 윷놀이가 언플러그드 컴퓨팅 도구로서 활용될 수 있는 가능성을 살펴보았다. 우리나라의 전통 보드게임 윷놀이는 순차, 선택, 반복 알고리즘 요소와 더불어 태양과 천체운행을 놀이로 학습할 수 있는 요소를 지니고 있다. 우리나라 전통문화를 적용한 언플러그드 활동 윷놀이는 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상과 의사소통역량, 공동체역량을 함께 신장 시킬 수 있어서 창의융합인재를 양성하는데 도움이 될 것으로 기대된다.
컴퓨터과학은 정보처리의 연구, 자동화될 수 있는 것에 대한 연구, 컴퓨터계산의 연구, 자연적 인공적 모두의 정보처리의 연구로 발전하고 있다. 컴퓨터과학의 발전에 따라 정보교육의 모습도 변해 왔고, 최근에는 계산적사고 교육을 강조하고 있다. 본 논문은 정보교육의 발전과정을 살펴보고, 계산적사고의 교육방법으로 언플러그드 컴퓨팅을 적용하는 것에 대해 탐색해 본다. 연구자는 또한 언플러그드 컴퓨팅 방법을 적용하는데 있어서의 고려사항을 교사준비, 교육내용, 교수자원의 측면으로 나눠 살펴본다. 교사준비 측면에서는 교사의 인식전환, 컴퓨터과학 내용의 이해, 학생의 사고 촉진방법에 대한 이해가 필요하고, 내용 측면에서는 추상화 수준 설정, 내용 난이도 조절, 내용 심화 및 통합이 필요하다. 그리고 교수자원의 측면에서는 시간관리 및 자료준비 방법에 대한 고려도 필요하다.
현재 초등학생에게 인터넷을 가르칠 수 있는 여러 언플러그드 활동들이 개발되어 있다. 그러나 이 활동들은 인터넷의 작동 원리를 가르치는 것이 주목적이기 때문에, 초등학생들에게 웹(Web)의 개념을 알려주기에는 충분하지 않다. 웹은 인터넷처럼 제3차 산업혁명의 핵심 기술일 뿐만 아니라 학생들이 매일 접하는 기술이기 때문에 기본 상식으로 알아둘 필요가 있다. 본 논문에서는 초등학생에게 웹을 이해시키기 위해, PageRank 알고리즘의 원리를 이해하는 언플러그드 활동을 개발하였다. 개발된 언플러그드 활동은 실제 PageRank 알고리즘을 상당히 높은 정확도로 모사한다는 것을 실험적으로 나타내었다.
In this paper, we conducted a case study for lower grade elementary school students by modifying and applying lesson plan of CS Unplugged v4.1. Software education was introduced in the 2015 revised national curriculum in Korea, but the starting age is later than the other countries. Also most projects and researches are concentrated in higher grade elementary school students. It is necessary to lower the entry age of software education in order to nurture human resources leading the fourth industrial revolution era. In this study, we modified the lesson plan of CS Unplugged v4.1 to be suitable for lower grade elementary school students in Korea. The participants were 18 students in the first grade of elementary school, pre&post-test on understanding of computer science principles were conducted for examining the effectiveness. As a result, the average was significantly higher in the post-test than in the pre-test, with t=-2.222, p=0.040(p < .05).
이 연구에서 제안한 교육프로그램은 예비교사들을 대상으로 인지심리학의 개념습득 이론 중 원형이론과 본보기 이론의 상호보완을 통하여 정보교육의 필요성과 개념을 습득하도록 하였다. 또한 언플러그드형 수업사례 시연활동을 통하여 컴퓨터과학에 관한 지식이 부족한 학습자들에게 교수-학습 설계능력을 향상시키고, 컴퓨터과학의 개념과 원리를 습득할 수 있도록 하였다. 예비교사들에게 적용해본 결과 효과성이 높은 유의미한 결과를 얻을 수 있었다.
교육대학교 학생을 대상으로 설문 결과 절반 이상의 학생이 정보교육이 초등교육에서 중요하지 않다고 인식을 하고 있으며, 실제 수업에서도 배우는데 많은 어려움을 호소하고 있다. 이러한 인식의 전환과 컴퓨터 수업의 어려움을 해결하기 위해 이 연구에서 컴퓨터과학 언플러그드기반의 에듀테인먼트 프로그램을 제안하였다. 에듀테인먼트 요소가 포함된 컴퓨터과학 교육 프로그램을 개발하고 수업 전략을 마련하였다. 제안한 프로그램을 수업에 적용한 결과 학생들의 인식 전환과 함께 수업을 가치 있게 느꼈으며, 학습 주도성 뿐만 아니라 학습 성취도에서도 비교반보다 우수한 결과를 보였다. 따라서 본 연구에서 제안한 컴퓨터과학 언플러그드기반 에듀테인먼트 프로그램이 교육대학교의 컴퓨터 과학교육에서 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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