Earticle

본 연구는 동료 프로그래밍(Pair Programming)을 이용한 SW교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력과 창의성 신장에 미치는 효과를 분석하였다. J지역에 소재한 ○○대학교 겨울방학 교육기부 신청 학생 3, 4, 5학년 학생을 대상으로 2가지의 연구 가설을 검증하였다. 첫째, 동료 프로그래밍을 이용한 SW교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장에 더 효과적일 것이다. 둘째, 동료 프로그래밍을 이용한 SW교육이 초등학생의 창의성 신장에 더 효과적일 것이다. 검증 결과 동료 프로그래밍을 이용한 SW교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력과 창의성 신장에 유의미한 차이를 보이는 것으로 나타났다.

In this study, It analyzed the effect that Software education using Pair Programming develope of Elementary Students' Computational Thinking and Creativity. The winter break of ○○ university in J area, education donation application students 3 , 4 , 5th grader was verified two research hypothesis to the target. First , Software education using Pair Programming will be more effective on the development of elementary school students’ Computational Thinking. Second, Software education using Pair Programming will be more effective on the development of elementary school students’ Creativity. Test results, Software education using Pair Programming is to show a significant difference on the development of elementary school students’ Computational Thinking and Creativity.

피지컬 컴퓨팅은 하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 추상적 아이디어를 창의적으로 표현하고 구체적인 산출물로 만드는 과정에서 컴퓨팅 원리를 활용하는 것이다. 최근 오픈소스 하드웨어 및 3D 프린터의 보급으로 피지컬 컴퓨팅에 대한 접근성이 높아졌다. 그러나 이를 교육 현장에 접목하기 위해서는 교사의 관심과 역량이 뒷받침되어야 한다. 본 연구에서는 초등 교사들이 피지컬 컴퓨팅 관련 기본 소양 교육을 받은 뒤에 그 과정에서 경험한 피지컬 컴퓨팅 교육의 유익함과 도전적 요소를 제시하였다. 본 연구의 결과는 피지컬 컴퓨팅에 대해 관심을 가지고 있는 교사들과 피지컬 컴퓨팅 교사 연수 프로그램 구성에 시사점을 제공한다.

Physical computing is utilizing principles of computing in the process of expressing one’s ideas creatively and implementing them into tangible objects by combining hardware and software. Recent deployment of open source hardware and 3D printers increased the accessibility of physical computing. However, incorporating these into educational practices requires teachers’ interest and competencies. This study aims to share the perceived benefits of developing physical computing based lessons and challenges from teachers’ experiences while primary teachers participated in learning fundamentals of physical computing and developing lessons. The findings of this study provide implications to the teachers who are interested in adopting physical computing into classes and in designing teacher training programs.

본 연구는 PISA 2012 문제해결력 평가 문항 중 이산수학의 그래프 이론이 적용된 ‘TRAFFIC’ 문항을 바탕으로 총 19문항의 최단경로 탐색 검사 도구를 제작했고, 웹기반 컴퓨터 평가로 정보영재학생과 일반학생을 대상으 로 실시했다. 컴퓨터는 일상의 문제를 해결하는 과정에서 없어서는 안 될 중요한 기기이자 평가의 기반이 되는 매체로 자리 잡았고, 정보영재학생은 컴퓨터를 통해 문제를 해결할 수 있어야 하고, 컴퓨터가 절차를 수행할 수 있는 분명한 명령을 내려줄 수 있어야 한다. 또한, 컴퓨팅 사고가 어느 분야든 영향을 미치는 시대이기 때문에 학생들에게 새로운 교육적 자극을 줘야 한다. 최단경로 탐색 과정을 통해 문제해결에 걸린 시간과 정답률 간의 상관관계를 찾을 수 있었고, 노드와 엣지의 증가로 문항의 곤란도가 높아짐에 따라 노드가 문제해결에 영향을 크게 미치는 것을 찾을 수 있었다. 또한, 정보영재학생의 문제해결 과정에서 알고리즘적 사고 과정을 볼 수 있 었고, 정보영재학생의 인지적 특성인 ‘효율화 능력’과 ‘정보구조 기억력’을 확인할 수 있었다.

This study has produced a checker of the shortest path search problem with a total of 19 questions as a web-based computer evaluation based on the ‘TRAFFIC’ questions of PISA 2012. It is because the computer has been settled as an indispensable and significant instrument in the process of solving the problems of everyday life and as a media that is underlying in assessment. Therefore, information gifted students should be able to solve the problem using the computer and give clear enough commands to the computer so that it can perform the procedure. In addition, since it is the age that the computational thinking is affecting every sectors, it should give students new educational stimuli. The relationship between the rate of correct answers and the time took to solve the problem through the shortest route search process showed a significant correlation the variable that affected the problem solving as the difficulty of the question rises due to the increase of nodes and edges turned out to be the node than the edge. It was revealed that information gifted students went through algorithmic thinking in the process of solving the shortest route search problem. And It could be confirmed cognitive characteristics of the information gifted students such as ‘ability streamlining’ and ‘information structure memory’.

본 연구는 SW교육에서 학습자의 Computational Thinking 역량을 효과적으로 평가하기 위한 방법으로써 서술형 수행평가 방법에 관한 내용이다. 본 연구에서 개발된 서술형 수행평가도구는 MIT에서 제시한 창의컴퓨팅 평가 문항들을 델파이 기법을 통해 조사한 후 문항을 선별 및 수정하였다. 이 서술형 수행평가 도구는 실험하기 및 반복하기, 테스팅과 디버깅, 재사용과 재구성, 추상화와 모듈화의 4가지 영역으로 구성되어 총 4문항으로 개발되었다. 이 서술형 수행평가도구는 예비교사를 대상으로 소프트웨어 강좌에 적용하였다. 적용결과 평가 도구는 Cronbach-α값이 0.6 이상으로 신뢰도가 높았으며 전문가 대상의 델파이 검사 결과 타당도도 높게 나타나 본 연구에서 제안하는 서술형 평가 도구는 학생들의 CT 역량을 효과적으로 측정하는 유용한 평가 도구로 확인되었다.

This paper proposes a method to effectively evaluate learner competencies of computational thinking in SW education. Proposed assessment method in this research is the descriptive performance assessment method. Developed descriptive performance assessment tool in this study is the use of assessment items presented in a creative computing MIT. The evaluation tool is selected and modify items through expert delphi technique. The performance assessment tool is composed of four areas that are an experimenting and iterating, testing and debugging, reusing and remixing and abstracting and modularizing. We apply to software classes for the pre-service teachers and conducted this descriptive performance assessment. Applying result of the assessment, the developed assessment tool shows the reliability Cronbach-α values higher than 0.6. In addition, the validity of the test results is higher in experts delphi test. Descriptive assessment tool suggested in this study are identified as a useful assessment tool to effectively measure student CT competencies.

본 연구는 중학교 과학수업에서 플립러닝을 적용하고 과학성취, 과학흥미, 내재학습동기에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 이를 위해 서울의 남자 중학교 1학년 학생 90명을 실험집단과 통제집단으로 나누고, 플립러닝 수업(실험집단)과 강의식 수업(통제집단)을 진행하였으며, 수집된 자료는 공분산분석(ANCOVA)을 통해 평균의 차이를 분석하였다. 연구 결과, 플립러닝으로 적용한 집단의 과학성취, 과학흥미의 평균이 강의식 수업집단의 평균보다 통계적으로 유의하게 높았으나, 두 집단의 내재학습동기의 차이는 통계적으로 유의하지 않은 것으로 나타났다. 본 연구는 플립러닝의 효과성을 검증하고, 과학교육에서 플립러닝에 대한 이해를 확장시켰다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있다.

The purpose of this study is to examine the effects of flipped learning on science achievement, science interest, and intrinsic motivation in middle school science course. In order to achieve the purpose of this study, data was collected from 90 7th graders who were assigned to the experimental group(flipped learning class) or comparison group(lecture class) in Seoul. After collecting data, we examined mean difference between teaching method using ANCOVA. The results of this study were as follows: The flipped learning is associated with significant improvements in science achievement and science interest. However, the flipped learning is not associated with significant improvements in intrinsic motivation. This study was investigated effects of the flipped learning and expanded the understanding of the flipped learning.

본 논문에서 제안하는 신규 STEAM(Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics) 프로그램 및 정보보안 모의해킹 놀이식 학습교구는 미래 유망 직업군인 정보보안전문가와 관련된 프로젝트를 수행해 정보보안전문가에 대한 학생들의 관심과 흥미를 높이고 창의적 진로설계를 할 수 있도록 도움을 주는 것을 목적으로 한다. 또한 프로그램을 활용하는 교사와 학생이 정보보안전문가 관련 프로젝트 지도 및 수행과정을 통해 정보보안전문가가 하는 일과 필요한 역량이 무엇인가를 자연스럽게 이해하도록 프로그램을 설계하였다. 본 논문에서 제안한 정보보안전문가 STEAM 학습 교구는 정보보안전문가의 기본 소양을 제안된 학습 교구를 응용하여 간접적으로 체험해보는 활동으로 설계하였다. 사이버 보안에 관련된 내용이 어렵고 낯설기 때문에 기술적인 부분보다는 해당 직업의 핵심 원리에 접근할 수 있도록 내용을 구성하였다. 이 프로그램을 통해 학생들은 문제를 해결하는 과정에서 서로 소통하고 정보보안전문가에 관심을 가지고 창의적으로 진로를 설계할 수 있을 것이다.

The new STEAM program suggested in this paper aims at helping students to have interest in information security engineering experts and to design their career creatively through the project on future promising career. The program was designed to help teachers and students understand the jobs and capabilities required for information security experts through direction and execution of the information security expert project. Teaching tools of information security through simulation hacking play activities based on hexagon cell is designed to provide students with the chance to indirectly experience the job of a computer security expert through an unplugged education. Because the content of cyber security is unfamiliar and difficult to understand, the program is designed to allow students to access the key principle of the job, rather than to describe the technical part. Using this program, students will be able to communicate with each other to solve the problems, to have interest in computer security experts, and to design their careers in a creative manner.

2015 개정 교육과정에 따라 초등학생들을 위한 다양한 SW 교육 방안들이 현장에서 연구·개발·적용되고 있다. 하지만 대부분의 SW교육이 언플러그드와 영어 Text에 기반하고 있어 영어와 수학 활동에 익숙하지 않은 초등학교 어린이들뿐만 아니라 가르치는 교사에게도 어렵게 느껴지고 있다. 이에 본 연구는 게임과 아이콘을 통해 쉽게 코딩을 가르치고 배울 수 있는 Kodu game lab 기반 ‘아이콘 카드 보드’를 개발하였다. 스토리활동, 코딩활동, 협력활동(SCC) 전략기반의 17차시 SW교육과정으로 구성하여 적용·검증한 결과 학생들의 코딩에 대한 흥미도 및 수업모형에서 유의미한 결과를 보였으며 전체적인 SW수업에 대해서도 86%가 만족하는 것으로 응답하였다.

Based on revised 2015 curriculum, diversified SW education methods for elementary school students are researched, developed and applied. However, as most of SW education is based on English text, its coding process may be difficult for low graders of elementary school who are not familiar with English and Math. Under this situation, Kodu game lab based 'icon card board' by which coding could be learnt with ease through game and icon was developed and story activity, coding activity and collaboration activity (SCC) strategy based 17th session SW curriculum was applied and verified. As a result of research, in terms of satisfaction of students for SW class, students more than 86% recognized such class positively and a significant effect was obtained from students' interest level and learning model for coding.

최근 SW 교육의 관심이 증대되고 프로그래밍 교육이 대학 학부교육의 주요한 부분으로 인식되고 있다. 특히 프로그래밍 입문 도구로서 블록 기반 프로그래밍 도구가 널리 사용되고 있으며 프로그래밍 입문자에게 기존 프로그래밍 언어와 비교하여 매우 다양한 장점들을 제공하고 있다. 한편 블록기반 프로그래밍 도구로 작성된 코드가 스크립트 언어일 경우 스크립트의 품질과 수준을 정교하게 측정하기 위해서는 상당한 노력을 기울어야 한다. 따라서 블록기반 프로그래밍 코드의 품질측정과 관련된 대부분의 연구는 단순히 프로그래밍 개념과 연관된 블록의 사용개수를 정량화하여 스크립트의 수준을 평가하고 있다. 그 결과 기존연구의 기법으로는 취약수준을 측정하거나 스크립트에 명시되지 않는 프로그래밍 개념에 대한 평가가 어렵다. 본 연구는 블록기반 프로그래밍 스크립트의 품질측정 및 취약수준 분석이 가능한 프레임워크를 제안한다. 프레임워크에서는 블록기반 프로그래밍 언어들이 내포한 다양한 프로그래밍 개념을 구조화한 평가 매트릭스를 구축하고 동 지표를 기반으로 스크립트의 품질 측정과 항목별 취약점 개선에 따른 수준향상 모델을 제안함으로써 개인별 수준진단 및 향후 개선 가능한 목표수준을 예측할 수 있도록 하였다.

It is the latest fashion of interesting with software education in public school environment and also consider as high priority issue of curriculum for college freshman with programming 101 course. The block-based programming tool is used widely for the beginner and provides several positive features compare than text-based programming language tools. To measure quality of programming code elaborately which is based script language, it is need to very tough manual process. As a result the previously research related with evaluation of block-based script code has been focused very simple methods in which normalize the number of blocks used which is related with programming concept. In such cases in this, it is difficult to measure structural vulnerability of script code and implicit programming concept which doesn’t expose. In this research, the frameworks proposed which enable to measure and evaluate quality of code script of block-based programming tools and also provides method to find of vulnerability of script code. In this framework, the quality metrics is constructed to structuralize implicit programming concept and then developed the quality measure and vulnerability model of script to improve level of programming. Consequently, the proposed method enable to check of level of programming and predict the heuristic target level.

본 논문에서는 초등학생 전체의 1%를 표집하여 ICT 리터러시 수준을 측정하였다. 그 결과, 여학생이 남학생보다 ICT 리터러시 점수가 높게 나타났으며, 그 원인을 분석하기 위하여 성별 간의 ICT 활용 습관의 차이를 조사하여 ICT 리터러시 수준 점수와의 상관성을 분석하였다. 상관관계를 분석한 결과, 여학생은 남학생보다 공부나 학교 과제를 위한 정보 검색하기, 학습을 위한 온라인 백과사전에 접속하기, SNS를 이용한 의사소통하기를 평소 훨씬 더 많이 하고 이러한 습관은 ICT 리터러시 수준 점수와 다른 요인에 비해 상관이 더 높은 것으로 나타났다. 이에 따라 본 논문에서는 남학생과 여학생의 ICT 활용 습관을 고려하여 ICT 활용 교육을 실시하는 방안을 제안하였다.

In this paper, I had sampled 1% of whole elementary school students in Korea and measured ICT literacy levels of them. As a result, the girl’s score was higher than the boy’s. To analyze the cause, I had surveyed the habit to use ICT according to sex and analyzed the correlation between that and ICT literacy score. According to the correlation analysis, girls have the habits of searching for information more than boys and accessing to on-line dictionary and enjoying SNS. Also, the fact that the habits have the correlation with ICT lieracy score is analyzed. Therefore, I proposed educational method for ICT literacy learning based on the difference of habit to use ICT between boys and girls.

초등학생을 대상으로 샌드박스형 게임인 마인크래프트 에듀를 활용한 게임기반학습을 적용하여 창의적 문제해결력과 학습몰입도에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 기존의 전통적인 강의식 교수법보다 샌드박스형 게임을 활용한 게임기반학습을 적용했을 때 창의적 문제해결력과 학습몰입도에서 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 창의적 문제해결력은 모든 하위요소에서 유의미한 차이가 나타났으며 학습몰입도는 통제감, 시간 감각의 왜곡을 제외한 하위요소에서 유의미한 차이가 나타났다.

The effect on creative problem solving ability and learning flow is analyzed by applying game-based learning using sandbox game, Minecraft Edu for elementary school students. It appeared to be effective when applied to sand box utilizing game-based learning than traditional lecture teaching method on creative problem solving ability and learning flow. It is found to be a significant difference observed in all sub-elements on Creative problem solving ability and it is found to be a significant difference in all sub-elements on learning flow except sense of control and transformation of time.