Earticle

초록

영어

The purpose of this study was to develop a community problem-solving physical computing education program and a process-oriented quantitative evaluation tool for fostering computational thinking (CT) in elementary students, aligned with the 2022 Revised National Curriculum, and to secure their content validity through an expert Delphi study. Methodologically, contemporary community issues such as emotional isolation were introduced as the learning context, and a Digital Pet creation activity was designed to integrate the cultivation of CT with social-emotional values. To this end, the D-S-I-O (Decomposition-State-Input-Output) model was formulated, and a 17-session digital pet creation program was designed accordingly. A three-level 'Level of Problem Decomposition' rubric was devised to measure CT based on input-output integration complexity and function modularization/reuse, together with a table-based absolute scoring structure that cumulatively sums level-specific base scores across three evaluation points and grants bonus points for function reuse to differentiate advanced learners. A two-round Delphi study was then conducted with 10 experts. As a result, the content validity ratio (CVR) of every item met the required threshold, confirming the content validity of the program and the evaluation tool. However, the conclusions of this study are limited to design validity based on expert consensus; empirical application to actual learners and verification of its effects are suggested as tasks for future research.work provide a systematic approach to quantifying CT development in elementary informatics education.

한국어

본 연구의 목적은 2022 개정 교육과정 정보 교과 성취기준에 부합하는 지역사회 문제 해결형 피지컬 컴퓨팅 교육 프로그램과 과정 중심 정량 평가 도구를 개발하고, 전문가 델파이 조사를 통해 그 내용 타당도를 확보하는 데 있다. 연구 방법으로, 현대 사회의 정서적 외로움과 같은 지역사회 문제를 학습 맥락으로 도입하여 학습자가 디지털 펫 제작 활동을 통해 컴퓨팅 사고력과 사회정서적 가치를 통합적으로 함양하도록 설계하였다. 이를 위해 문제분해(Decomposition), 상태(State), 입력(Input), 출력(Output)의 네 단계로 구성된 D-S-I-O 모형을 구안하고, 이를 기반으로 디지털 펫을 제작하는 총 17차시 프로그램을 설계하였다. 또한 학습자 산출물의 입출력 결합 복잡성과 함수 모듈화·재사용 수준에 따라 컴퓨팅 사고력을 계층화하는 '문제분해 수준' 3단계 평가 루브릭과, 세 개 평가 시점에 걸쳐 수준별 기본 점수를 누적 합산하고 상위권 학습자 변별을 위해 함수 재사용에 가산점을 부여하는 표 기반 절대평가 산출 구조를 개발하였다. 이후 전문가 10명을 대상으로 2차에 걸친 델파이 조사를 실시하였다. 연구 결과, 모든 항목에서 내용 타당도 비율(CVR)이 기준을 충족하여 프로그램과 평가 도구의 내용 타당도가 확인되었다. 다만 본 연구의 결론은 전문가 합의에 기반한 설계 타당도 확보에 한정되며, 실제 학습자를 대상으로 한 적용 및 효과 검증은 후속 연구 과제로 제언한다.

목차

요약
ABSTRACT
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 이론적 배경
1. 피지컬 컴퓨팅의 패러다임 전환: 이벤트 기반에서 상태 기반으로
2. 컴퓨팅 사고 과정의 시각화 및 평가를 위한 D-S-I-O 모형
3. 컴퓨팅 사고 시각화 및 정량적 절대평가 방법론
Ⅲ. 연구방법
1. 연구 절차
2. 연구 대상 (전문가 패널 구성)
3. 연구 도구
4. 자료 분석 방법
Ⅳ. 연구결과
1. 1차 델파이 조사 결과
2. 2차 델파이 조사 결과
3. 최종 프로그램 확정
Ⅴ. 결론 및 제언
참고문헌

키워드

컴퓨팅 사고력 피지컬 컴퓨팅 지역사회 문제 해결 문제분해 수준 정량평가 D-S-I-O 모형 델파이 기법 Computational Thinking Physical Computing Community Problem-Solving Level of Problem Decomposition Quantitative Evaluation D-S-I-O Model Delphi Method

저자

• 김성록 [ Seongrok Kim | 경인교육대학교 교육전문대학원 컴퓨터교육과 박사과정 ]
• 허경 [ Kyeong Hur | 경인교육대학교 컴퓨터교육과 교수 ] 교신저자

참고문헌

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