Earticle

본 연구는 초등학생들을 대상으로 코두를 활용한 프로그래밍 수업이 문제해결력에 미치는 영향에 대해 조사한다. 어린 학생들이 컴퓨터 프로그래밍을 좀 더 쉽고 편하게 배울 수 있도록 다양한 도구들이 개발되었는데 그중에서도 코두는 게임, 애니메이션과 음악 등과 같은 멀티미디어 응용을 개발하도록 만들어진 도구이다. 코두를 이용한 프로그래밍 수업을 통해 학생들이 자신들의 게임과 애니메이션 및 음악을 만들면서 문제해결력이 향상되는 것을 기대할 수 있다. 본 논문은 코두를 활용하여 초등학생들을 위한 프로그래밍 교육 프로그램을 개발하고 이를 서울시 소재 초등학교 5학년 학생 27명을 대상으로 수업을 적용하였다. 2014년 3월부터 5월까지 총 3개월간의 프로그래밍 수업을 통해 대부분의 학생들이 수업에 흥미를 가졌으며 수업 후에 문제해결력이 향상되는 결과를 보였다.

This study investigates the effectiveness of computer programming with KODU on problem-solving abilities of elementary school students. Diverse tools were developed for novice programmers to become more easy and comfort in learning a computer programming. Among them, KODU has focused on facilitating the programming of various multimedia applications to create games, animations and music videos etc. It is expected that KODU will help elementary school students to improve their problem-solving abilities through creating their own games, animation, and music etc. In this paper, we developed the educational program using KODU for teaching the elementary school students. The developed programming course was offered at the 5th grade students of a elementary school in Seoul and a total of 27 elementary school students were participated in our programming courses. Most of the students stated that the course was interesting, and their problem-solving ablilities were improved after the course from March 2014 through May 2014.

소프트웨어 교육의 중요성과 함께 Computational Thinking 교육에 대한 연구가 활발히 논의되고 있지만 실제 초등교과와 연계하여 개발된 프로그램은 많지 않다. 이에 본 연구는 수학교과에서 Computational Thinking을 적용한 교육 프로그램을 개발하였다. 우선 수학에서의 CT 적용 방안을 3가지 모델로 설정하였고 CT기반 수학의 수업을 달성하기 위한 교수⋅학습 자료를 개발하였다. 개발된 자료를 수업에 적용하여 학습자의 긍정적인 만족도를 도출하였다. 또한 학교 적용 타당성 검증을 위하여, 전문가들을 대상으로 타당도 검사를 실시한 결과 자료가 학교 현장에 도움이 될 뿐만 아니라 학생의 CT능력 신장에도 도움이 된다는 결과가 나왔다.

The researches on the concept of justice and utilization for Computational Thinking with SW education are being actively discussed. However, a program has developed in conjunction with the actual elementary curriculum is not much. In this study, we have developed an educational program in applied mathematics based on CT. First, a separated view for a CT Application of mathematical concepts and objectives are set in three different application models. In order to achieve the CT-based math lessons, we also have developed a teaching and learning materials. We applied the developed materials in class, and to evaluate the satisfaction of learners. In addition to the validation of school application, we conducted a survey of professionals and teachers. The results of the analysis, the data showed that are helpful in the development of the student’ CT ability as well as the ability to be helpful teaching and learning in school.

21세기 지식 정보 사회에 컴퓨터 교육이 매우 중요하다. 컴퓨터 교육에서 컴퓨터 프로그래밍 교육이 매우 중요하다. 컴퓨터 프로그래밍 교육에는 교수 학습 모델이 거의 없다. 본 연구에서는 학생들이 자기조절 학습을 할 수 있는 자기 조절 학습 모형을 개발한다. 본 연구에서는 자기 조절 학습 요소, 자기 조절 학습 단계와 자기 조절 학습 모형을 제안한다. 자기조절 학습 요소는 과제 수준, 일반화, 효율화이다. 자기조절 학습 단계는 문제이해, 설계, 코딩, 시험, 유지보수이다. 자기조절 학습 모델은 복사하기, 변형하기, 창조하기, 도전하기이다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 학습 요소들과 성취도간의 상관관계 분석은 효율화와 일반화가 과제 수준보다 더 높았다. 학습 단계에는 문제 이해와 설계 단계가 다른 단계보다 더 높았다. 학습 모형에서는 변형하기, 창조하기, 도전하기가 구현하기보다 상관관계가 더 높았다.

Information and knowledge society in the 21st century computer education is very important. Computer programming education in computer education is very important. There are very few teaching and learning model of computer programming education. In this paper, we develop a self-regulated learning model for students to be self-regulated learning. In this study, we propose self-regulated learning elements, a self-regulated learning steps and self-regulated learning modele. Self-regulated learning elements are task level, generalized level, and efficiency level. Self-regulated learning phases are problem understanding, design, and coding, testing, and maintenance. Self-regulated learning models are to copy, to modify, create, and to challenge. The results of this study are as follows. At Correlations between learning elements and achievement, generalized level, and efficiency level are higher than the task level. At Correlations between learning and achievement, Understanding and design stages are higher than the other stages. At Correlations between learning model and achievement, to transform, to create, and to challenge are higher than to copy.

일반적으로 여학생이 프로그래밍 교육에 흥미가 낮은 것으로 지금까지 여러 연구를 통해 밝혀졌다. 본 연구는 초등학교 여학생의 창의성 신장을 위한 프로그래밍 교육 방법으로 로봇 활용 프로그래밍 교육 프로그램을 제시하였다. 정보영재학급 5, 6학년 로봇 교육과정을 분석하여 주제를 선정하고 이를 아두이노(Arduino)와 EV3를 활용하여 로봇활용 프로그래밍 교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 교육 프로그램의 교육효과를 분석하기 위해 정보영재학급 5, 6학년 여학생을 실험집단으로 선정하여 개발한 프로그램을 투입하였고 사전⋅사후검사 결과를 분석하였다. 분석 결과 본 연구에서 개발한 교육 프로그램이 초등학교 여학생의 창의성 신장에 도움을 주는 것으로 나타났다.

In general, female students are revealed through a number of studies so far by low interested in programming education. In this study, we presented a robot programming education program in the process of programming education for creativity kidney of elementary school girls. By analyzing the information gifted class 5, 6 grade robot curriculum, and selected a topic, which was take advantage of the Arduino and EV3, it has developed a robot programming education program. The selected information gifted class 5, 6 grade girls for analyzing the educational effect of education program that has been developed as an experimental population was charged with the developed program and analyzing the results of the pre- and post- test. The results of the analysis, education program that was developed in this study it was found that help in creativity kidney of elementary school girls.

본 연구는 장기간에 걸친 로봇활용교육이 학생들의 창의성에 어떠한 효과를 미치는지를 밝히는 데 목적이 있 다. 이를 위해 2011년부터 2012년까지 로봇활용교육 연구학교로 지정된 초등학교의 237명 학생을 대상으로 2차 에 걸친 창의성 검사를 실시하였다. 검사 결과를 바탕으로 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 장기간 동안 로봇활 용교육에 참여한 학생들의 창의성은 유의미하게 향상되었고, 특히 1차 검사 점수와 유의미한 향상이 나타났다. 둘째, 창의성 하위요인 중 유창성과 독창성이 유의미하게 향상되었고, 1차 검사 이전에 유의미한 향상이 나타났 다. 셋째, 남학생과 여학생 모두 창의성이 유의미하게 향상되었고, 검사 시기와 성별 간의 상호작용은 유의미하 지 않는 것으로 나타났다. 마지막으로 초등학교 저⋅중⋅고학년 모두 창의성이 유의미하게 향상되었고, 검사 시 기와 학년군 간의 상호작용은 유의미하지 않는 것으로 나타났다. 한편, 학년군에 따른 창의성 향상에 대한 차이 를 살펴본 결과, 고학년과 중⋅저학년 간에는 유의미한 차이가 나타났다.

This article examines the effects of a long term robot based instruction on the creativity of elementary students. To explain these effects, we conducted similar creativity test twice to 237 students of schools which had been designated as a robot based instruction model from 2011 to 2012. From these test results, the following three conclusions may be drawn: (1) The creativity of students who had participated in long term robot based instruction increased significantly, especially after the first test. (2) The fluency and originality as two of the sub-creativity factors are also accelerated significantly, especially after the first test. (3) The creativity of male and female students are all improved significantly but the test period factor and the interaction factor between male and female are not significant. (4) All elementary students of the lower grades(1st and 2nd grades), middle grades(3rd and 4th grades) and higher grades(5th and 6th grades) increased significantly but the test period factor and the interaction factor between the grades were not significant. On the other hand, the creativity improvement between lower-middle grades and higher grades is significant.

개인의 아이디어 구현이나 문제해결에 SW를 중심적으로 활용하는 SW중심사회로의 진입으로 SW교육이 강 조되고 있다. 일반적으로 스토리텔링은 학습자의 흥미를 끌며 맥락적 환경을 제공하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 이솝우화를 활용한 SW교육프로그램이 Computational Thinking에 미치는 효과를 알아보기 위해 실험연 구를 실시하였다. 총 6주 동안 토요 SW교육 캠프에 참여한 학생 중 실험집단은 이솝우화를 통해 스크래치 프 로그래밍의 기초개념을 배운 후 이야기, 게임, 예술, 시뮬레이션 등의 다양한 SW표현활동을 경험하였다. 프로그 램 적용 후 실험 및 비교집단을 대상으로 SW개념, SW구현 그리고 SW교육에 대한 태도를 비교 검증하였다. 연구결과 실험집단에 참여한 학생들의 SW개념과 SW구현 결과가 더 높게 나타났다. 그리고 SW교육에 대한 태도에서도 더 긍정적인 결과를 확인하였다.

Since the entering SW-centered society in which people make the best use of SW in order to express their own personal ideas or to solve problems, the significance of SW education has been emphasized. It is generally known that storytelling provides motivational and contextual environments. This study conducted an experimental research to find out how Aesop’s fables-applied SW educational program would influence computational thinking. Of these students who had participated in an SW educational camp on every Saturday for a total of 6 weeks, the experimental group learned on basic concepts of Scratch programming as working on Aesop’s fables and they were led to diverse SW activities such as stories, games, simulations arts, and others. After that, the study carried out a comparison research in relation to the groups’ SW concepts, SW implementation and attitudes toward SW education. The result shows that the experimental group came up with higher levels of SW concepts, implementation and positive attitude toward SW education.

현대 정보 사회에서 정보격차라는 장벽이 존재한다. 이러한 장벽 때문에 장애인들은 세상과 소통하는 데 어 려움이 있다. 최근 스마트 기술의 발달에 따라 스마트 기기는 장애인들에게 필수품이 되어가고 있다. 현재 장애 인들의 스마트 애플리케이션 접근성 향상은 큰 관심을 받고 있다. 본 논문의 목적은 장애인의 스마트접근성 향 상을 위한 가이드라인을 개발하는 것이다. 이 가이드라인은 기존의 모마일 접근성 가이드라인에 기초를 두고 개 발하였다. 가이드라인은 다음과 같다. 즉, 스마트기기에서 청색 최소화, 입력창에 자동 포커스 제공, 행위 추적, 폰트 칼라 변경 가능, 모션에 의한 응급상황 공지, 제스처 인식, 컨트롤 위치, 스크롤링 금지, 시각경고메시지의 음성화 서비스, 아이콘에 대한 텍스트레벨 부착 등을 포함한다.

In current information society, there is a barrier called digital divide. Due to this barrier, the disabled have difficulties to communicate with the world. Recently, with advanced smart techniques, smart devices become necessity for the disabled. Currently improvements of smart application accessibility become a great concern for the disabled. The purpose of this paper is to present some guidelines for enhancing smart application accessibility for the disabled. The enhancement guidelines are developed based on the existing mobile accessibility guidelines and modified for better adaptability for the disabled. Our principles are as follows: minimizing blue light emission from smart devices, automatic focus on input window, action trace, font color change, emergency notification by motion, gesture recognition, control location, scrolling avoidance, auditory service for visual warning, and icon literation.

본 논문에서는 최근 정보통신 분야에서 중요성이 강조되고 있는 사용자경험 디자인과 관련된 학습 경험을 제 공하고, 정보통신 관련 미래 유망직업에 대한 진로를 체험할 수 있는 교재 개발과 수업방안 제시를 목적으로 한 다. 3차시 분량의 교재는 초등학교 3∼4학년을 대상으로 하며, 학생의 지적 발달 수준과 IT 관련 선행지식, 학 습자의 흥미 등을 고려하여 페르소나 모델 분석을 통한 UX 디자인 STEAM 교육을 적용하여 개발하였다. 이를 통해 최신 정보통신 관련 이론의 습득은 물론 체험을 바탕으로 한 프로젝트 수행을 통해, IT 관련 직업 탐색, 소양 발달 등에 많은 효과 있을 것으로 기대된다.

The purpose of this paper is to give the opportunity to explore the career in UX(User Experience) designer and presents how to teach for UX design that is stressed in IT industry recently. We develop the textbook which is for 3 class periods for STEAM career exploration of UX designer for K-3 and K-4 students considering their students’ intellectual level, prior knowledge and interests. We will offer this program to K-3 and K-4 students, soon. It will be expected that students can accept the knowledge about UX design and explore the career for UX designer.

초등학교 로봇활용교육에서 여학생들의 경우 기계에 대한 부정적 태도와 인식 등으로 인하여 학습동기와 흥 미를 유지하는 데 어려움이 따른다. 본 연구에서는 초등학교 여학생들을 위한 STEAM 기반 스토리텔링 로봇활 용교육을 통하여 학습태도를 향상시키는 방안을 모색하였다. 교육과정은 여학생들에게 친근한 명작동화를 9개의 학습주제로 구성하였고 스마트폰을 활용하여 로봇설계, 제작, 학습토론, 공유할 수 있는 스마트 로봇교육지원시 스템을 개발하였다. 학습태도에 대한 t-검증 결과, 실험집단이 통제집단보다 평균이 더 높았으며 설계된 시스템 은 여학생들의 협력적 학습활동과 학습동기 지속에 효과적인 것으로 나타났다.

Robotics education in elementary school, It is difficult for girls to continue the motivation and willingness to learn because of a negative attitude and low recognition against the machine. In this paper, we studied method to improve the learning attitude through STEAM-based robotics education utilizing storytelling and robot smart learning system for elementary school girls. The curriculum is composed of nine themes which are selected from famous classic fairy tales for girls and we developed robot smart learning system which allows girls to enjoy robot design&control, collaborative learning, and sharing their ideas by using smart-phone. As a t-test results of learning attitude, the two groups showed statistically significant difference, the experimental group was higher average than the control group in terms of learning attitude. The robot smart learning system is effective for collaborative learning activities and maintaining learning motivation of elementary school girls.

청소년의 건강이 갈수록 악화되어 가고 있는 가운데 학교현장에서는 다양한 건강체력 향상 프로그램이 진행되 고 있다. 그러나 교사의 지도 없이 자기 주도적 체력 관리를 하기에는 다양한 제약이 따른다. 이를 위해 체력관리 어플리케이션 활용이 도움이 될 수 있지만 기존의 운동 어플리케이션은 대부분 성인을 대상으로 개발되어 성장기 청소년이 사용하기에는 한계가 있다. 그러므로 본 논문에서는 청소년의 자기 주도적 체력관리가 가능한 체력증진 어플리케이션을 개발하였다. 본 어플리케이션의 특징은 홈트레이닝과 스쿨트레이닝으로 분류하여 다양한 운동 프 로그램을 제공하며, 지속적 활용을 위해 흥미요소를 가미하여 제작하였다. 적용 결과 실험집단 학생들의 건강체력 이 대다수 향상되었으며, 어플리케이션 만족도⋅운동시간⋅지속적 사용에 대한 반응이 긍정적으로 나타났다.

While youth health is getting worse and worse, various physical improvements programs are being operated in schools. However, self-learning fitness management without the guidance of a teacher has various limitations. Fitness management applications may be helpful to overcoming the limitations. But as they are mostly developed for adults, young people will have limitations in using them. Therefore, this study is intended to develop a physical activity promotion system (application) which will enable young people to do self-learning fitness management. The features of the application are that it is classified as home training and school training, providing various physical activity programs, and added with interesting elements for continuous use. The results of application have revealed that student test groups experienced improvement in fitness health and showed positive reponses to satisfaction of the application, exercise hours, and continuous use.

본 연구는 전통적 수업과 플립러닝 수업의 언어 상호작용 분석을 통해 두 수업의 특징과 차이를 규명하고자 하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 사회과의 전통적 수업과 플립러닝 수업을 동영상으로 녹화하고 전사하였으 며, 이를 플랜더스 언어상호작용 분석법으로 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 전통적 수업은 교사의 발언이 주로 이루어지는 수업이고, 플립러닝 수업은 학생의 학습활동과 교사의 발언이 적절하게 이루어지는 수업이다. 둘째, 전통적 수업은 교사 중심의 지배적, 전제적, 제한적인 의사소통이 이루어지는 지시적 경향의 수업이고 플립러닝 수업은 전통적 수업에 비해 학생 중심의 통합적, 민주적, 포괄적, 허용적인 의사소통이 이루어지는 비지시적 경 향의 수업이다. 셋째, 전통적 수업은 교사 강의 중심의 지식 내용 전달을 강조하는 수업이고 플립러닝 수업은 지식 내용 전달은 줄이고 학생의 활동과 발언을 강조하는 수업이다. 넷째, 전통적 수업의 언어 상호작용 형태는 교사의 강의와 질문에 학생이 단순 반응을 하는 단방향적인 의사소통이 주로 이루어지고 플립러닝 수업에서는 교사가 학생을 칭찬하거나 격려하고 학생의 생각을 수용하거나 사용하는 상호작용이 주로 이루어지는 수업이다.

This study intends to investigate the features and the difference between traditional instruction and flipped learning through a comparative analysis of verbal interaction on those learning method. The videos of traditional instruction and flipped learning of 5th graders social class were recorded and transcribed, which were analyzed in Flanders verbal interaction model. The results were as follows: First, the flipped learning is composed of students’ learning activity and a teacher’s statement properly, while the traditional instruction consists of a teacher’s statement mostly. Second, the traditional instruction tends to be directive classes that full of dominant, despotic, restrictive communication of teacher oriented. In contrast, the flipped learning is inclined to be nondirective with integrated, democratic, comprehensive, permissive communication of students oriented. Third, the flipped learning emphasizes students’ activities and statement and reduces delivery of knowledge, meanwhile, the traditional instruction stresses delivery of content that the teacher centrally located. Lastly, the type of verbal interaction in traditional instruction is a one-way communication, students responding simply in teacher’s lectures and questions. On the other hand, in flipped learning lessons, more interactive communication occurs, teachers complimenting students and accepting their comments.

핀란드는 우수한 교육정책과 선진화된 교육 시스템으로 세계에서 가장 선진화된 교육을 실시하는 나라로 일 컬어진다. 핀란드와 우리나라의 역사적 배경 및 지리적 환경 등은 여러 가지 면에서 흡사하며, 자원이 부족하여 국가의 성장 동력을 우리나라와 마찬가지로 인재양성에 두었다. 그러나 최근 2012년 실시한 PISA의 결과에서 급격한 하락세를 보이고 있으며, 컴퓨터관련 교육은 미흡하다는 지적과 함께 인접한 국가들의 소프트웨어 교육 에 대한 국가수준 추진 전략 등으로 소프트웨어 교육에 대한 논의가 높아졌다. 따라서 2016년은 소프트웨어교육 을 통한 국가 성장의 기회로 삼을 수 있는 중요한 해가 되었고, 필수교육과정으로써 초등학교에서부터 본격적으 로 실시하도록 준비하였다. 본 연구에서는 핀란드의 소프트웨어 교육의 배경과 교육과정에 대해 살펴보고 우리 나라의 소프트웨어 교육과정 수립에 시사하는 바를 도출하여 제시하고자 한다.

Finland is referred to the country which is conducting the most advanced education in the world with the excellent education policy and the outstanding education system. Historical background and geographical environment of between Finland and Korea is similar in many ways, since the lack of resources, Finland has focused on the fostering the human resources for the growth of the country like Korea. However, because of the recent PISA in 2012 indicated a sharp declined result than before, pointed out the lack of computer related education and national level implementation strategies for a software education of neighboring countries, the discussion on software education in Finland is increased. Thus, the coming 2016 year become a significant year to bring up the opportunity for national growth through software education, Finland government prepared the software education curriculum as a national common required curriculum which will be implemented from elementary school. In this study, we will look through the background of Finland’s software education and curriculum, we are going to suggest which might be helpful to set the direction of software education curriculum.

융합 이미지 생성의 목적은 여러 입력 이미지에 나타난 주요 시각적인 정보를 결합시켜 하나의 보다 정보적 이고 완성적인 출력 이미지를 얻는 데 있다. 현재 이러한 이미지 융합 기술은 영상 의료, 원격 감지, 로봇공학 등의 분야에서 활발하게 연구되고 있다. 본 논문에서는 최대 엔트로피에 의한 임계값 추정과 이를 바탕으로 하 는 특징 벡터 추출 및 상호 정보량에 의한 특징 벡터들의 밀접한 관계를 추정하는 방식으로 융합 이미지를 생 성하는 하나의 접근방식을 제안한다. 이러한 융합 이미지 생성 방식은 이미지의 전반적인 불확실성을 감소시킨 다는 점에서 장점이 있고, 더 나아가서 융합되는 이미지들 가운데 블러링 이미지가 사용되는 경우에 이미지 정 합이 다른 기법에 비해 보다 좋은 성능을 가진다는 점이다.

The purpose of image fusion is to combine the relevant information from a set of images into a single image, where the resultant fused image will be more informative and complete than any of the input images. Image fusion techniques can improve the quality and increase the application of these data important applications of the fusion of images include medical imaging, remote sensing, and robotics. In this paper, we suggest a new method to generate a fusion image using the close relation of image features obtained through maximum entropy threshold and mutual information. This method represents a good image registration in case of using a blurring image than other image fusion methods.

프로그래밍 교육은 문제분석 능력, 논리적 사고력, 절차적 문제 해결방식과 상상적 문제 해결방식을 종합적으 로 습득하는 데 매우 효과적이다. 그러나 아직까지 우리나라에서는 초⋅중등학교에서 정규시간에 프로그래밍 수 업을 하지 않고 있어, 미국 등 IT 강국 중심으로 코딩수업이 활발히 진행되고 있는 것에 비해 대조적이다. 다행 히 정부에서도 이러한 현실을 파악하고 2017년부터 초등학교에서 프로그래밍 수업을 정규 교과에서 실시하기로 결정하였다. 이러한 상황에서 많은 연구자들이 초⋅중등학교에서 학습할 수 있는 프로그래밍 교육모형 연구가 절실히 필요하다. 본 연구에서는 초등학교 5, 6학년들이 프로그래밍 수업에 활용할 수 있도록 스크래치언어와 센서보드를 연계한 프로그래밍 교육모형을 17차시 개발하여 제안하였다. 초등 프로그래밍 교육에 적합한지를 검 증하기 위해 제안한 교육과정을 기초로 방과 후 시간에 5, 6학년 협동수업을 실시한 결과 만족할 만한 성취도를 얻었다. 향후, 제안한 프로그래밍 교육모형을 추가로 개선하여 초등학생들의 지적 능력에 맞는 최적 모형으로 개발하고자 한다.

Programming education plays a very effective role in comprehensively learning problem analysis ability, logical thinking ability, procedural problem solving method, and imaginary problem solving method. Until recently, however, it is not applied to the elementary and the middle school in Korea, which is very different from the other IT centerd countries such as the U.S., etc., where coding class is actively implemented. Fortunately, Korean government recognized this reality and decided to implement programming education as a regular subject in the elementary school from 2017. In this situation, many researchers’ programming education model research is urgently required for the students to learn in the elementary and the middle school. This research developed and suggested 17 sessions of programing education model connected with scratch language and sensor board, which is hardware, to be applied to the class of the 5th and 6th graders. As the result of implementing the joint class of 5th and 6th graders during the after-school class based on programming education process suggested to verify the suitability for elementary school programing education, satisfactory achievement was attained by the assessed students. The researcher plans to develop an optimum model proper for the elementary school students’ intellectual capacity by more improving programming education model.