Earticle

웹의 기술적 수준의 향상과 이를 이용하는 하드웨어의 급속한 발달은 문자 중심의 일방적 자료 탐색 기능만을 제공하던 웹을 쌍방향적이고 멀티미디어적인 환경으로 변화 시켰다. 그리고 이러한 변화는 웹의 교육적 활용성을 높이고 있다. 현존의 웹 기반 코스웨어는 개개인의 학습 능력에 따라 학습 내용과 학습 방법을 다르게 제시하는 개별화 학습이 부족하다. 따라서 학습자들은 개개의 학습능력에 상관없이 누구나 일률적으로 동일한 학습내용을 제공받고 있다. 본 연구는 학습자의 학습 성취정도와 학습과정에 따라 학습내용과 학습 방법을 다르게 제공하고자 한다. 즉, 학습자의 학습 성취정도와 학습과정을 분석하여 학습자에게 같은 학습내용이라 할지라도 각각의 습자에게 학습의 효율을 높일 수 있는 학습방법이 무엇인지를 찾아내어 학습자에게 가장 적합한 학습방법을 제공해 줄 수 있는 시스템을 설계 및 개발하였다. 특히 본 적응형 학습 시스템은 학습 과정마다 적절한 학습 스타일을 체크하여 동적 링크를 제공한다.

Existing web based learning system provides various instruction paths. However, learners are provided with the same instruction content with little consideration of each learner‘s learning style. Therefore, Current Web based learning is lacking as a system that encourages individual learning, by failing to provide for proper instruction methods for each learner. This prototype system can find the most effective way of learning for each learner by analyzing a learner’s learning. It also provides content based on the most effective instruction method for the learner taking into consideration learning style. Especially, this proposed adaptive learning system supporting dynamic link by learning style by evaluation for each steps of leaning process.

인터넷을 이용한 원격교육이 매우 빠르게 확산됨에 따라 원격교육을 수강하는 학습자에 대한 본인 확인과 실제 학습 여부를 확인하는 것에 대한 어려움도 점점 더 커지고 있다. 원격교육에서는 교수자와 학습자가 상호 대면하지 않아도 수업이 이루어지므로 본인 출석 여부를 시스템적으로 확인해 주어야 한다. 종래의 확인 방법으로는 로그인 체크, SMS 본인 인증, 돌발퀴즈 등의 방법이 있다. 그러나 학습 시간 전반에 걸쳐 학습자 본인이 잘 참여하고 있는지를 확인하기에는 기술적인 한계가 적지 않다. 이에 본 연구에서는 실제 학습자가 학습시간 전반에 걸쳐 잘 참여하고 있는지를 PC 카메라의 이미지 촬영 기반으로 확인할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하고자 한다. 이 시스템은 원격교육, 원격평가 등에 있어 학습자의 실제 참여 여부를 판단할 수 있게 함으로써 원격교육 신뢰성을 더욱 높일 수 있을 것으로 기대한다.

A distance learning is diffusing rapidly in society. It is more difficult to confirm a learner's identity and learning processing in a distance learning. Distance learning has a checking attendance system because a teacher and student do not meet face to face. There are some checking attendance systems such as login check, SMS authenticating system, unexpected quiz, and so on. However, existing checking attendance system has some problems to check learner's attendance in a whole lesson. Therefore, this study designed and developed learner's attendance system based on PC camera's shot of certification in a whole lesson. This attendance checking system can judge real attendance of learners in a distance learning and distance evaluation. The system is expected to make trust of a distance learning higher.

최근 컴퓨터 과학의 내용을 학습자들에게 쉽게 전달하기 위한 방법으로 언플러그드 수업이 활발하게 전개되고 있다. 그러나 어떤 학습자들에게 언플러그드 수업이 적합한지에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 언플러그드 컴퓨터 수업 후 성취도 검사 결과를 통해 각 점수 분포별 학습자의 특성을 파악하였다. 학습자의 특성은 사전 조사된 컴퓨터 환경과 기질로 나눠진다. 각 성취 수준별 학습자의 컴퓨터 환경과 기질의 관계는 연관분석을 통하여 확인하였으며, 실제 초등학교 수업 현장에 적용할 수 있는 유의미한 규칙들을 발견하였다. 본 연구를 통하여 초등학교 교사들의 언플러그드 교수 학습 계획에 실제적인 도움을 줄 수 있을 것이다.

The use of Unplugged Classes to easily teach the contents of Computer Science has recently become increasingly widespread. However, there has been a lack of research to discover which learner groups would benefit most from this method. Therefore, the intention of this research is to analyze learner's traits by examining score levels of post-class assessments made after Unplugged Classes. For this research, the learner's trait data has been divided into two groups: students' propensity towards computer comprehension and students' natural disposition. In addition to the verification of the relation between a learner's accomplishment level and the aforementioned data groups, meaningful applications of the data will also be recognized for practical use in elementary school classrooms. The results of this research will be valuable for elementary school teachers who utilize the Unplugged Class.

일반적인 영재아들에 대한 교육방법론과 교육과정들은 많이 존재하지만 정보영재아들을 위한 교육과정들은 거의 존재하고 있지 않다. 본 연구에서는 정보 영재아들을 위한 교육과정을 제안한다. 본 교육과정의 특징은 정보 분야뿐만 아니라 과학, 수학분야를 같이 공부하는 통합되고 모듈화된 교육과정이다. 초등학교에서는 정보를 정규 교육과정으로 운영하지 않기 떄문에 이 모델은 타당하다. 또한 정보 과학 분야의 영재성을 발견하기 위해서 여러 영역을 교육할 필요가 있다. 교육과정은 모둘간의 관계도를 최소화하고 모듈내에서의 깊이를 심도있게 구성한다. 본 연구에서 제안한 모델은 3년간 60명의 학생들을 대상으로 실험하였다. 실험결과 본 연구에서 제안한 모듈형 교육과정 모델은 효과가 있다는 것을 알았다.

Even though there are many models for educational curriculum of giftedness for children, there is little model for educational methodology and curriculum of information science giftedness of children. A curriculum model for information science giftedness of children is proposed on this study. This model's characteristics is a modular integrated curriculum model combined the mathematics, natural science, and information science. Because there is no regular curriculums of information science at elementary school. this model is valided. Also, There is also need to train multiple areas in the field of information science to expose information science giftedness of the children, This model is to minimize the relationship between modules, and to maximize the cohesion in the each module. As for result of statistics analysis for 60 giftedness students during three years, we know the effectiveness of this model.

E-러닝, U-러닝, M-러닝에 이어 요즘의 대세는 스마트 러닝이다. 정부는 지난 2011년 6월 스마트교육 추진 전략을 발표하여 우리나라 스마트 교육의 비전과 추진 방향을 제시하였다. 하지만 현재 정부에서 주도하는 스마트 교육 정책의 추진에 있어 무엇보다도 현장의 현실과 환경적 고려, 교육의 주체자들의 능력 등 다양한 요인의 고려가 없이 무조건적인 적용이 이루어지고 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구는 교육현장의 현실과 스마트 환경을 파악하고 이를 교육할 초등학교 교사들의 스마트 기기 활용현황과 현재 정부에서 추진하고 있는 스마트 교육의 여러 요소에 대한 활용인식 및 실태를 조사하여 문제점을 분석하고 개선 방안을 모색하여 보다 체계적인 스마트 교육의 기반을 마련함에 있다.

Smart learning is a new trend in education following E-learning, U-Learning, and M-Learning. In June 2011, the Korean government announced the education policy on promoting smart learning, and presented the vision and the direction for the smart learning. However, it seems that the current government-directed education policy on smart learning has promoted the unconditional implementation of the policy without taking into consideration of a variety of factors, such as the reality of the classroom, educational environment, educators' competencies to use smart learning, and so on. The aims of this study are to examine the reality of the classroom and the educational environments for smart learning, and to take a survey on the elementary teachers' use of the smart learning. In addition, the study attempted to investigate the teachers' understanding of the various factors regarding the use of smart learning. On the basis of the results of the survey, the problems of implementing smart learning in the classroom were analyzed, and then some suggestions were made to pave the way for the more improved and systematic smart learning.

본 논문에서는 Computational literacy교육에서 Computational Thinking을 향상시키기 위하여 디자인 기반학습을 제안하였다. 디자인 기반 학습은 CT를 길러주기 위하여 CL교육에서 시도하는 학습 방법으로 MIT의 연구를 바탕으로 본 연구에 맞게 수정, 보완하여 적용하였다. 초등학교 4학년 단위 영재학급 학생을 대상으로 EPL교육을 실시한 후 교육전략 및 시사점을 도출하였다. 교육효과를 검증하기 위해 설문조사 및 관찰, 인터뷰를 실시하고 그 결과를 분석하였다. 연구 결과, CL학습에서의 디자인 기반 학습은 self-프로그래밍 능력과 흥미도를 긍정적으로 변화시켰고 학습자들이 자신의 아이디어를 창작물로 제작하고 의미있는 결과물을 만드는 교육에 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구가 컴퓨터 교육에서 디자인 기반학습을 효과적으로 적용하는데 필요한 기초자료로 제공되길 기대한다.

In this paper, we studied a design-based learning for Computational Thinking in Computational Literacy. The design-based learning for computational thinking in computational literacy education started from a MIT media laboratory in 2011. We revised the design-based learning and applied it to educational field. We considered educational strategies and derived the implications, after teaching fourth grade gifted students. Moreover we conducted and analyzed a questionnaire survey, observations and interviews. As the result, the design-based learning in computational literacy is effective for creative computational thinking that students create their ideas and make a meaningful artifacts from it. We expect that this study provides the basic data to apply a design-based learning for computational thinking to Computer education.

스마트 기기의 보급과 Apple사의 iBooks 2 보급과 더불어 교육 환경에서의 디지털 교과서의 중요성이 높아지고 있다 국내에서도 정부는 스마트 교육 추진 계획안을 최근 발표하였으며, 디지털 교과서 적용 및 클라우드 교육 시스템 구성 등의 내용을 포함하고 있다. 미래의 교육환경은 이러닝을 넘어 다양한 디바이스에서도 정확한 학습 및 소통이 가능한 스마트 교육 환경을 필요로 하고 있다. 현재 정부의 디지털교과서 사업은 중장기 목표로 추진되고 있으며, 단기적인 목표로 전자책과 유사한 형태의 모델로서 배포가 용이한 PDF 기반 e-교과서 사업을 추진한 바 있다. 그러나 차후 스마트 교육을 위해서는 다양한 종류의 단말기에서도 변형이 용이하고 원본 콘텐츠에 대한 중립성이 강화된 e-교과서 전략이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 전자책 기반의 e-교과서 포맷에 대한 표준화 방안을 제안한다. 이를 위하여 먼저 전자책 요소 기술의 동향에 대하여 조사 분석을 하였으며, 기존 교과서의 분석을 바탕으로 서책형 교과서의 디지털화를 위한 전자책 포맷 표준화 방안을 연구하였다. 또한 제안된 표준 방안에 근거하여, 실제 e-교과서 시범 콘텐츠를 제작하였다. 그 결과 제안 기법은 향후 스마트 교육 환경에 적용 가능하며 디지털교과서 중장기 사업 목표에 효과적으로 응용 가능할 것으로 예상한다.

The Korea government has recently announced 「A Master Plan for Smart Education」, including application of digital textbooks and composition of education system using cloud computing. Our education system in future circumstance, over the conventional e-learning methods, needs the smart education solutions which enable students to study and communicate on various types of devices. The ongoing government project related with the digital textbook has been performed as mid- and long-term goals, whereas PDF-based e-textbook project, similar to e-book model and, has been already completed for the short-term goal. For the purpose of improved future smart education circumstance, however, a specific strategy is required in the following areas: flexibility of format conversion and independency of original text sources among the multiple device platforms. Therefore, in this paper, we propose a standardization scheme for e-textbook format based on e-book structure. To do this, we survey trends in e-book technologies, and research on standardization of e-book format for digitalization of textbooks, based on the analysis of existing textbooks. Moreover, we produce an example e-book content using our proposed standard method. As a result, our approach can be applied to the future smart education circumstance, and we may say that it will be efficiently applicable to the long-term digital textbook project.

최근 스마트교육을 활성화를 위한 스마트러닝 (Smart Learning: s-learning)이 확산됨에 따라 다양한 교육용 콘텐츠가 개발되고 있다. 본 연구의 목적은 스마트 애플리케이션의 기능을 분석하여 살펴보고, ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder) 아동의 특성을 고려하여 중재학습경험이론의 이론을 기초로 한 스마트 교육용 시스템을 설계 및 제작하는 것이다. 본 시스템은 ADHD 아동의 자아효능감 향상을 위해 MLE (Mediated Learning Experience: MLE)기반의 시스템을 설계하였고 ADHD 아동에게 적용한 결과는 다음과 같다. 첫째, ADHD 아동의 학습 흥미도를 높여 주의집중력 향상 및 학습 능력의 증진이 가능하다. 둘째, 성공적인 학습 경험을 토대로 자신감과 자긍심을 높여 자아효능감을 증진시킨다. 셋째, 메타인지의 발달에 따른 인지구조의 변화로 학업 성취도가 향상된다.

In this paper, a smart education system is developed and implemented for ADHD students. Usually, ADHD students lack of self efficacy. Self efficacy is very important factor for improving social adaptability and learning effect of ADHD students. In the proposed system, MLE concept is adapted. MLE concept is used to improve self efficacy of ADHD students. The purpose of the proposed system is to help ADHD students have high study capability. The proposed system is applied an ADHD student. The following results are obtained. First, the system can improve study interests. In turn, the system is helpful to improve concentration and learning effect. Second, based on successful study experience, self efficacy is improved. Third, study achievement is improved by changing cognitive structure that is due to development of meta-cognition.

현대 지식정보사회에 있어서 한 국가의 핵심 산업은 정보산업에 달려있으며, 국가경쟁력의 향상을 위해 무엇보다도 정보 분야의 육성이 중요하다. 따라서 정보사회를 선도할 수 있는 정보영재의 발굴 및 육성은 매우 중요하다. 또한 정보영재교육에 있어서 프로그래밍은 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 본 연구의 목적은 교육용 프로그래밍 언어(Educational Programming Language: EPL)가 정보영재아동의 프로그래밍 능력을 나타낼 수 있는 가를 밝혀내는 것이다. 이를 위해 가장 널리 사용되는 EPL 중의 하나인 스크래치(Scratch) 언어를 선택하여 기존의 고급 프로그래밍 언어인 비주얼 베이직 언어와의 상관관계 분석을 실시하였다. 통계분석을 통한 결과, EPL은 정보영재아동의 프로그래밍 능력을 측정하기에는 한계가 있다는 결론을 얻었다. 본 연구결과는 향후 정보영재의 판별 및 정보영재교육과정에 많은 도움이 되리라 기대한다.

In current knowledge-based society, development and growth of IT industry is essential for a nation's competitiveness since economic power depends on IT industry in many countries. Thus, it is necessary to identify and foster gifted children in IT as early as possible. The purpose of this paper is to identify if EPL is proper language for testing programming ability of the gifted children in IT. Scratch language is selected as an EPL. For the experiment, gifted children from a gifted institution at some university are selected and their programming test scores are gathered and analyzed. Based on statistical analysis, the conclusion is that Scratch language is not proper for testing programming ability for the gifted children in IT. This result will be helpful for selection examinations, curriculum for gifted education in IT.

본 연구는 프로그래밍 교육에 구성주의 교수–학습을 적용하여 프로그래밍 습득 및 전이에 미치는 영향을 분석해 보는 데 목적이 있다. 이에 따라 프로그래밍 학습을 위한 구성주의 기반 교수 환경을 설계하고 이러한 환경에서 실제로 수업을 실시하였다. 본 연구의 목적 및 선행 연구에 기초하여 고안된 연구 도구를 사용하여 프로그래밍 학습 및 태도에 미치는 효과 및 관련 변인들을 측정 분석하였다. 분석 결과 구성주의 기반 프로그래밍 교수–학습 과정에서 연구 대상의 학년 및 교수 환경에 따라 유의미한 효과가 있었으며 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과에 대한 시사점 및 후속 연구에 대한 제언을 제시하였다.

This study examined the cognitive consequences of constructivist teaching practices on the acquisition and transfer of programming with respect to the design of an instructional context that would encourage students to engage in reflective thought; the cognitive consequences of learning in the constructivist context; and the relation between the social and the individual in the teaching and learning process of programming. Students worked on a variety of programming and design problems in constructivist instructional contexts. The results indicated that between-group differences over repeated measures consistently favored students in reflective instruction. Rather than simple differences on measures, the pattern of mean differences over time conformed to a chain of cognitive consequences regulating the acquisition of programming. The implications of the study and suggestions for future research were discussed.

컴퓨팅 기술발달에 따른 새로운 기술을 적용한 다양한 교육용 매체들이 개발되고 있다. 특히, 증강현실 콘텐츠는 학습자의 조작활동을 통한 3차원 입체영상을 제공하여 현실감 있는 정보 제공과 학습 경험을 확장시킬 수 있는 교육매체이다. 본 논문에서는 학습자의 직접적인 조작활동 강화 및 객체 간의 관계 탐구 향상을 위하여, 증강현실 콘텐츠를 증강현실 객체의 조합으로 구성하는 증강현실 조합형 마커시스템을 제작하였다. 교실수업에서 초등교과서 5학년 과학교과의 “지구와 달” 단원의 학습 콘텐츠로 사용하였으며, 학습자의 학습활동을 심층적으로 분석하였다. 개발된 증강현실 조합형 마커시스템을 활용한 수업은 학습자의 학습에 대한 자신감과 주의집중에 유의미한 영향을 주고 있으며, 내재적 만족도를 강화하였고, 특히 학습태도를 긍정적으로 변화시켜서 학업성취도의 주요 요소인 지식과 실천에 유의미한 영향을 주고 있다.

Of computing skills in the field of multi-media, particularly augmented reality technology contents may provide realistic learning experiences with 3D pictures through the learners' manipulation activities. However, the marker systems in the existing studies were not well developed as to maintain the students' interest and concentration. In this study, we have designed the first lesson (“Earth and Moon”) of 5th graders' science with augmented reality combined system so that we could deal with manipulation activities of the relationship between augmented objects, From the experimental study, using combined augmented reality contents made a significant difference in their learning achievement and motivation. Thus augmented reality combined system can be utilized for a variety of topics to maintain students' learning motivation.