Earticle

본 논문의 목적은 정보영재 학생들의 정보접근성 인식의 향상을 위한 교수학습법을 개발하여 적용한 후 그 효과를 알아보는 것에 있다. 실험수업에 적용된 모형은 문제중심학습(Problem-Based Learning : PBL)을 기반으로 설계하였으며 정보영재 42명(초등학생 22명, 중학생 20명)을 대상으로 하였다. 수업모형의 효과성을 측정하기 위해 정보접근성에 대한 필요성, 행동의지에 대한 인식을 사전/사후 검사를 통해 알아보고, 수업 후 실험수업에 대한 재미, 만족도, 몰임감에 대한 인식을 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 사전/사후 차이 분석 결과 정보접근성에 대한 필요성 및 행동의지가 전반적으로 향상된 것을 볼 수 있었다. 이 중, 성별에 따른 차이에서는 여학생들의 정보접근성에 대한 인식과 남학생의 행동의지가 통계적으로 유의미하게 향상된 것을 볼 수 있었다. 학교급에 따른 차이를 살펴보면 초등학생의 정보접근성에 대한 필요성과 중학생의 행동의지가 통계적으로 유의미하게 향상된 것을 볼 수 있었다. 둘째, 실험수업 후 학습자들의 재미와 만족도가 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 다만, 몰입감은 상대적으로 낮게 나타나 향후 이를 보완하기 위한 다각적인 노력이 필요함을 알 수 있었다.

The purpose of this paper is to develop and apply instructional model to improve awareness of information accessibility for gifted students in computer science. The model applied to class is designed based on Problem-Based Learning(PBL). The class was for 42 students(22 elementary school students, 20 middle school students), and the questions, cognition of the necessity for accessibility, behavior intent for accessibility were given before and after class. Additionally, interest, satisfaction and flow were given after the class. The results of this study are as follows. Firstly, it shows a meaningful difference on the changes of cognition on the necessity and behavior intent. as a gender difference, specifically, it shows a meaningful difference on the cognition of female students's necessity and behavior intent of male students. And as a class level difference, it statistically shows a meaningful difference on cognitive of the necessity of elementary school students and behavior intent of middle school students. Secondly, after class, it shows a high level of interest, satisfaction. But it shows a general level of flow, so various strategies should be developed for covering the flow level.

미래를 주도할 우수한 인재를 양성하고, 이를 지원하기 위한 시스템을 도입하기 위해 정부는 다양한 교육정책을 실시해왔다. 교육정책의 원활한 적용을 위해서는 교육 주체인 교사의 인식을 알아보는 것이 중요하다. 본 연구는 충청북도에 근무하는 초등교사들을 대상으로 설문조사를 실시하여, 미래교육 대비 정보 관련 주요 정책인 STEAM교육, 스마트교육, 소프트웨어교육, e-교과서, 교육정보통계시스템에 대한 초등교사들의 인식 실태를 조사하고, 주요 교육정책 간 교사의 인식 분포는 어떠한지를 비교분석하였다. 연구 결과, 교육정책에 대한 이해와 필요성에 대해서는 많은 교사들이 긍정적인 평가를 하였으나, 교사들의 연수 경험이나 희망 수준, 그리고 지도 준비 수준은 높지가 않았다. 또한 각 교육정책 간 교사들의 인식 분포는 서로 유사하게 나타났다. 본 연구를 통해 나타난 결과를 참고하여 정부의 교육 혁신 정책이 학교 현장에서 효과적으로 반영되기 위한 적절한 지원 및 교육 방안이 수립되어야 하겠다.

A variety of educational policies have been implemented to educate outstanding individuals who will lead the future and to adopt supporting systems. For the successful implementation of educational policies, it is crucial to identify the perception of teachers as main agents of education. This study conducted a survey with elementary teachers in Chungcheongbuk-do. The purpose of this study was to investigate teachers' perception on the major policies related to ICT(i.e., STEAM, Smart Education, Software Education, e-textbook, and EdudataSystem). This study also compared the distribution of teachers' perception on the policies. The results of the study indicated that teachers had relatively positive perception on the importance and the necessity of the policies. On the other hand, it was found that the levels of teachers' training experiences and readiness for teaching related to ICT were relatively low. In addition, the patterns of teachers' perception on STEAM, Smart Education and Software Education were similar. Based on the results, the study suggested that appropriate support and educational strategies for effective implementation of policies should be established.

본 연구에서는 SW교육에서 Computational Thinking의 향상을 위한 놀이활동 중심의 UMC(Use-Modify-Create) 전략을 개발하였다. UMC 수업 전략은 학생들이 예제 알고리즘을 분석하고 이를 수정, 확장하여 새로운 SW를 개발하는 모형이다. 먼저 예비교사를 대상으로 1학기 동안 UMC 수업을 적용하였다. UMC전략에 대한 학생들의 self-CT 향상에 대한 t-검사 결과, UMC 수업전략이 CT개념과 실습능력에 도움을 주었다. 또한 Modify 단계와 직접교수식 단계보다 Use단계와 Create 단계의 탐색과 자기주도적 개발과정이 CT능력 향상에 도움을 주고 있음을 알 수 있었다.

We have developed a UMC (Use-Modify-Create) strategy for the improvement of computational thinking in SW education. UMC model is an instructional strategy that students analyze examples of algorithms, modify-expand it and to develop new SW. First, we applied the UMC classes during 1 semester targeting pre-service teachers. To explore the effectiveness of the proposed model, we conducted a t-test for improving students' self-CT. Through a result, we found that is the UMC teaching-learning strategy helped the CT concepts and practice skills. In addition, we could see the Use and Create steps help to improve the ability of students’ CT than directly teaching and Modify steps.

스마트디바이스의 기술적 발전은 학교 교육체제의 변화를 이끄는 동인이다. 스마트교육이 학교 내 안착하려면 최종 수용자 집단인 다수 일반교사들이 스마트교육에 대해 어떻게 인식하고 있으며, 그들의 실제 활용은 어느 정도인지에 대해 규명할 필요가 있다. 이 연구는 일반교사들이 인식하는 스마트교육의 특성을 질적 연구 방법으로 도출한 후, 학교현장에서 스마트교육의 활용에 대한 중요도와 수행도 차이를 양적 연구 방법으로 분석하여 일반교사가 체감하는 스마트교육의 실태를 규명하고자 수행되었다. 스마트교육 속성에 대한 일반교사의 인식을 규명하기 위해 선행연구를 분석하였고, 8명의 일반교사를 대상으로 수업 관찰 및 반구조화된 질문지를 이용한 심층면담 등 질적 연구방법을 실시하였고, 스마트교육에 대한 그들의 1차 핵심 개념 72개를 선정하였다. 그 후 연구자간 논의를 거쳐 16개의 최종 개념, 6개의 하위 범주, 3개의 상위 범주를 도출하였다. 16개 개념을 토대로 일반교사들의 스마트교육 속성에 대한 중요도-실행도를 분석(IPA)하였으며, 스마트교육에 대한 일반교사들의 중요성 인식과 활용 수준에 대한 도출 결과를 토대로 진일보한 스마트교육 실천을 위한 시사점을 제시하였다.

The development of Smart devices has become a key influence on the changes of the school system. As Smart education is integrated and institutionalized in school systems, how it is perceived and utilized by teachers should be investigated. This study is conducted to find out the perception of the teachers on characteristics of Smart education, using qualitative research method, and to analyze importance-performance, using additional quantitative analysis. To figure out the perceptions of the attributes of Smart education by teachers, related literatures were reviewed. The 8 teachers were selected and the data on their perceptions of Smart education were collected through direct observation of class and semi-structured in-depth interview. After researching, we finally drew out 16 final concepts, 6 sub-categories, and 3 categories in the open coding process. Based on the 16 concepts on teachers’ perceptions on Smart education, importance-performance analysis (IPA) were conducted to identify areas that need focus and improvement. Based on the results of teachers’ perceptions on importance of and the levels of use of Smart education, recommendations were provided for better practice of Smart education in school.

컴퓨터과학의 원리를 교육의 기반이 되는 알고리즘 교육이 초등학교에서부터 강조되고 있다. 그러나 초등학생에 적합한 알고리즘을 교육시키고 초등학생들이 이해하기는 어렵다. 본 연구에서는 초등학생들이 알고리즘에 대해 쉽게 배울 수 있도록 검증되어진 컴퓨터과학 언플러그드의 프로그램을 기반으로 교육과정 및 학습자료를 개발하였다. 학습방법은 활동중심학습으로 구성 하였으며, 학습내용은 해싱기법을 사용하여 주어진 자료를 정렬하고, 요구되는 자료를 찾는 교육과정을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 교육과정과 학습자료는 전문가 집단의 검증 및 정보담당 선생님의 설문 분석을 통해 적절하다는 결론을 얻었다.

Algorithm education that become at the base of computational thinking is emphasized as an instrument for teaching the basic principles of Computer Science. We’ll present ‘the sorting teaching contents for algorithm in the elementary student. And they will successfully guide the student to understand sorting using algorithm. The activity-based learning is provided for the contents, and the data will be found out in everyday life. To check the adequacy of these materials they were tested to the elementary classroom, and the results can help to enhance the problem solving ability and the creativity.

최근 소프트웨어 활용교육 중심에서 프로그래밍을 비롯한 컴퓨터과학을 기반으로 한 사고력 향상 중심의 컴퓨터 교육이 강조되고 있다. 시각화 자료를 이용하거나 활동 중심의 언플러그드 활동 중심의 알고리즘 교육을 기반으로 초등 알고리즘 교육에 대한 여러 연구가 이루어지고 있다. 그러나 아직 초등학생의 특성을 살린 학습자료나 수업 방법이 부족하여 실제 학교 현장에 도입하기에 여러 가지 어려움이 있다. 이에 본 연구에서 관련 선행 연구를 분석하여, 초등학생들의 발달단계에 적합한 활동중심의 검색 알고리즘 수업을 설계하였다. 본 연구에서 개발한 수업 설계를 통하여 학생들의 사고력을 향상시킬 수 있는 알고리즘 관련 수업이 더욱 확대되기를 기대한다.

Currently computer education has been emphasized improving thinking skill instead of practical education of applied software. There are various studies that are to teach algorithm with visualization learning materials or activitives-centered unplugged class. However, algorithm classes for elementary school have various difficulties. One of the reasons is insufficient learning materials and teaching methods. Therefore we designed a activities-centered algorithm class for elementary school students. We hope this study will contribute to the study of algorithm classes for improving kids’ thinking skill.

본 논문에서는 미국 메사추세츠주의 Tufts University 부설 CEEO(Center for Engineering Education and Outreach)에서 수행되고 있는 로봇활용교육 워크샵, Novel Engineering, STOMP 사례를 소개하고자 한다. CEEO는 미국의 많은 대학에서 롤모델로 삼을만큼 로봇활용교육에서 가장 선도적인 센터이다. 이 센터에서는 초중고등학교 학생들과 교사들을 위한 로봇활용교육 워크샵이 매년 여름방학때 진행되고있다. 또한 공과대학 1학년 학생들은 Simple Robotics과목을 필수로 이수해야한다. 우리에게 생소한 Novel Engineering은 독서교육과 공학을 융합한 공학교육방법이며, STOMP(Students and Teachers Outreach Mentorship Program)는 초중고등학교 교사들이 공학을 필요로하는 수업을 설계할 때, STOMP에 소속된 대학생과 대학원생들이 직접 수업에 참여하여 교사와 함께 수업을 이끌어나가도록 도와주는 프로그램이다. 소프트웨어 교육이 많이 활성화되어가고 있는 상황에서 우리나라에서도 이러한 프로그램들을 도입하여 시행한다면 소프트웨어 인재양성에 많은 기여를 할 수 있을 것이라고 기대한다.

I will introduce robotics education, Novel Engineering, STOMP have hosted in CEEO at Tufts University. CEEO is a leading center for Robotics Education in all over the USA. So far lots of universities and centers have adopted these programs. CEEO have hosted many workshops for students and teachers every summer vacation. And Simple Robotics course is required for every Engineering department freshmen. Novel Engineering(NE) is not familiar to us. I think that NE will be a good tool for integrating reading literacy and engineering. When teachers design a engineering class, members of STOMP help teachers achieve the goals of class. Software Education has been widely spreaded for last several years in South Korea. If our country adopts these programs government-widely. I think that It will be able to contribute to foster SW-talented persons.

본 연구의 목적은 정보영재학생들의 인지적인 특징을 비교하고 그를 통해 정보영재학생들의 판별과 관찰기준을 제시하며 나아가 적합한 교육과정을 개발하는데 도움이 되고자 하는 데 있다. 이에 영재학생들의 지속적인 발전과 개발을 위한 기초정신능력이자, 다양한 정보를 수집하고 분석하며 종합하고 적용하는 등 학습능력의 바탕이 되는 ‘문제해결력’에 대한 연구를 통하여 앞으로 정보 분야의 영재교육이 나아가야 할 방향에 대해 시사점을 제시하고자 한다. 따라서 본 연구에서는「2012 PISA 컴퓨터 기반 문제해결력 평가틀을 검사도구로 사용하여 정보영재 학생들에게 특징적으로 나타나는 우수한 측면과 보완이 요구되는 특성을 분석함으로써 정보영재학생들을 위한 교육과정이 지향해야 할 목표에 대한 방향을 제시한다.

This study is to analyze how is the giftedinInformaticsstudent’s cognitive features different from others and present standard for screening. So ultimately, I hope this study contribute to the promising perspective and curriculum development for gifted elementary school students in information science. And hopefully give an Implications for the way forward as an information special education by study of problem solving skills that underlie the learning ability. These skills are being able to collect, analyze, synthesize and apply the informations so that make sustainable development possible. Therefor, the ultimate goal of this study is to provide better education for the giftedinInformaticsstudent’s basic learning skills.

PATROL은 디지털교과서를 활용하여 플립클래스룸을 적용한 교수학습모형으로서 계획, 실행, 추적, 추천, 요구, 안내 단계로 구성되어 있다. 현재의 디지털교과서는 서책형교과서의 내용과 함께 추가적인 멀티미디어 자료를 보여주는 기능을 중심으로 개발되었기 때문에 교사들이 학생들의 가정 학습 결과를 파악하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 학생들의 학습 상황을 분석하고, 진단하고, 처치할 수 있도록 PATROL 모형 기반의 디지털교과서 기능을 설계하였다. 디지털교과서 기반의 학습 분석 기능은 관계 분석, 평가 분석, 예측 분석, 적응 분석, 정보 분석 등 5단계로 구성하였으며, 이 기능을 SEE-PAD라 명명하였다. 또한, 단계별 기능을 구체화하기 위해 Use Case 다이어그램과 시퀀스 다이어그램을 제시하였다.

The PATROL instructional model only uses digital textbooks. PATROL is an acronym for Planning, Action, Tracking, Recommending, Ordering, and Leading. Teachers have a difficult time using current digital textbooks to determine how much time students spend using course materials. This is because current digital textbooks can only show the content of paper textbooks and display additional multimedia materials. In this study, digital textbook functions were designed based on the PATROL model in order to analyze students' learning situations, diagnose problems, and offer solutions. Digital textbook are based on learning analytics named SEE-PAD. SEE-PAD is composed of the following: Social network analysis; Evaluation and assEssment analysis; Predictive analysis; Adaptive learning analysis; and the analysis Dashboard. I drew and showed the use case and sequence diagrams of SEE-PAD to help design digital textbook functions.

빈칸 채우기 문제는 학생들이 학습 내용을 제대로 이해했는지 확인하기 위해 널리 사용되어 왔다. 이런 유형의 문제를 컴퓨터 알고리즘에 의해 자동으로 생성하는 많은 방법들이 제안되어 왔지만, 대부분 어떤 부분을 빈칸으로 만들면 좋을지에 대해 집중했기 때문에 적절한 보기를 자동으로 생성하는 연구는 미흡했다. 본 논문에서는 빈칸이 주어졌다고 가정하고, 이에 어울리는 보기를 자동 생성하는 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 통계 언어 모델에 기반하여 보기를 생성하기 때문에, 사람이 생성하는 경우보다 출제자에 편향되지 않은 보기를 제공할 수 있다. 또, 확률값에 기반하여 난이도를 자동으로 조절하는 것이 가능하기 때문에, 직접 사람이 문제를 만드는 것에 비해 상당한 비용 절감 효과가 있다. TEPS 문법, 어휘 시험에 대해 적용하여 실험한 결과, 사람과 유사한 결과를 생성함을 확인하였다. 향후 스마트 교육 분야에서 높은 활용도를 보일 것으로 기대한다.

A fill-in-the-blank with choices are widely used in classrooms in order to check whether students’ understand what is being taught. Although there have been proposed many algorithms for generating this type of questions, most of them focus on preparing sentences with blanks rather than generating multiple choices. In this paper, we propose a novel algorithm for generating multiple choices, given a sentence with a blank. Because the algorithm is based on a statistical language model, we can generate relatively unbiased result and adjust the level of difficulty with ease. The experimental results show that our approach automatically produces similar multiple-choices to those of the exam writers.

본 논문은 영국의 컴퓨터과학 교육의 정책적 배경을 탐구하는 것이다. 영국은 2014년 9월부터 ‘컴퓨팅’을 교과로써 초등학교부터 고등학생까지 가르친다. 교육부는 기존의 ICT 교과를 컴퓨터과학으로 대체하였다. 영국 교육부는 기존의 ICT 교육에 대한 교사들의 문제인식과, 학계의 요구, 미래 산업을 위한 인재에 대한 요구를 받아들였다. 풀뿌리 조직으로 시작한 CAS의 노력이 영국의 교육 제도를 변화시키는 과정에 정부, 대학, 기업, 평가기관, 비영리 기관 등 다양한 조직의 적극적인 협력이 있음을 알게 되었다. 이를 통하여 우리나라의 소프트웨어 교육 발전을 위한 여러 가지 시사점을 제시하였다.

This paper have been knowing about policy background about Computer Science Education in UK. Every schools in UK have been teaching Computing as a subject matter from september, 2014. Department of Education in UK had replacement ICT to Computing subject. The institute have accepted that problems about ICT subject which school teacher recognised and the needs of academic sector, and the entrepreneur’s needs for talented person of 21st century. We have known that Computing at School(CAS) had started grass root organization, which had been trying to changing the computer science curriculum. In the processes, it was corporation very closely among organizations, such as government, universities, entrepreneurs, awarding bodies for evaluation, and non-profit initiatives. Through this research, we have get some lessons for advancing of software education in South Korea.