Earticle

본 연구의 목적은 초등 과학영재 학생들을 대상으로 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수·학습을 진행하고 그 결과를 분석함으로써 영재 학생들의 컴퓨팅 사고력을 신장시킬 수 있는 교수·학습 방법에 대한 시 사점을 얻는 데 있다. 이 연구를 위하여 국제 교육성취도 평가 협회(IEA)에서 개발한 컴퓨터‧정보 소양 평가 기 준으로부터 MODI를 활용한 수업의 학습목표를 설정하였고, 학습목표에 따라 MODI를 활용한 피지컬 컴퓨팅 교 수·학습 프로그램을 개발하였다. 또한 연구 개발한 프로그램은 전문가를 대상으로 타당도를 확인하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 S교육대학교 초등 과학영재교육원 4～6학년 15명을 대상으로 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 수업을 32차시 실시하였으며, 교수·학습 과정을 담은 수업 동영상 및 수업관찰 일지, 교사와 학생 설문지 및 면담 등의 자료를 수집하여 질적으로 분석하였다. 연구 결과를 근거로 학교교육 현장에서 코딩블록 (MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수·학습과정에 대한 시사점을 제시하였으며, 창의적인 아이디어를 구현하는 코딩 교육을 통하여 컴퓨팅 사고력의 확장을 모색하였다.

The purpose of this study is to analyze the teaching and learning process of physical computing using coding block for elementary gifted students in science. In order to obtain implications for teaching physical computing, we set the learning objectives from the Computer and Information Literacy Evaluation Standards developed by the International Association for the Evaluation of Educational Achievement(IEA) and developed a teaching and learning program for physical computing through collaboration between science education and computer education experts according to learning objectives. The developed program was related to the use of the coding block MODI(TM) and 32 classes of physical com-puting instruction were conducted for 15 students of the 4th to 6th grade who belong to an education institute for the gifted in science affiliated to the University. In the physical computing class, the teaching and learning process was analyzed by collecting data such as classroom videos, class observation logs, teacher and student questionnaires, and interviews. Based on the results of the study, the implications of the teaching and learning process of physical computing using the coded blocks in the school education field were suggested. And we also explored the strategy of expanding the computational thinking through the activities of coding instruction to realize creative ideas.

본 연구의 목적은 제4차 산업혁명 시대를 살아갈 미래인재가 갖추어야 할 역량에 대하여 전문가들의 인식을 조사하는 것이다. 이를 위하여 교육 분야 전문가 144명을 대상으로 사전 연구에서 정립한 지능정보 핵심인재상 에 대한 인식조사를 실시하였다. 전문가들의 주요 인식 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 지능정보 핵심인재 의 4가지 역량에 대한 동의수준은 ‘창의융합 역량’, ‘메이킹 역량’, ‘인성 역량’, ‘전문성 역량’ 순으로 조사되었다. 둘째, 특성요인에 대한 동의수준은 ‘창의융합 역량’에 속한 ‘문제해결능력’이 가장 높게 조사되었다. 마지막으로 특성요소에 대한 동의수준은 ‘메이킹 역량’의 ‘분석능력’ 요인에 포함된 ‘문제분석’ 요소가 가장 높게 조사되었다.

The purpose of this study is to examine experts' conceptions of the competencies of future talent to live in the fourth industrial revolution. To this end, 144 experts in the education sector conducted conceptions survey on the talented for intelligence and information society. The main findings of the survey by experts are summarized as follows. First, the level of agreement on the competencies of the talented in the intelligence and information society was found in the order of 'creative convergence competencies', 'making competencies', 'character competencies' and 'specialization competencies'. Second, the highest level of agreement on the characteristic factors were found to be 'problem-solving ability' belonging to 'creative convergence competencies'. Finally the highest level of agreement on the characteristic components were found to be 'problem-solving ability' belonging to 'creative convergence competencies'.

피지컬 컴퓨팅은 도구를 활용한 구체적 조작 활동으로 컴퓨터와 실제 세계간의 상호작용을 직접 관찰할 수 있어, 초등학교 학생들이 컴퓨터 과학의 개념과 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서 는 초등학생들이 보유한 스마트폰을 피지컬 컴퓨팅 도구로 활용할 수 있는 안드로이드 어플리케이션을 설계하고 개발한다. 안드로이드 스마트폰의 센서를 활용하여 데이터를 수집하는 클래스와 수집된 데이터를 컴퓨터로 전송 하여 프로그래밍 학습에 활용할 수 있도록 하는 클래스를 설계하고 어플리케이션을 개발한다. 본 연구에서 개발 하는 피지컬 컴퓨팅 교육용 어플리케이션은 다른 피지컬 컴퓨팅 도구의 구비가 어려운 환경에서 학생 자신의 스 마트폰을 통해 컴퓨터 과학의 원리를 더욱 쉽게 이해할 수 있는 도구로 활용될 수 있다.

Physical computing, a concrete operational activity using tools, can help children to understand principles of computer science by observing interactions between a computer and the real world directly. This study aims to design and develop an android application to utilize students’ smart phones as a tool of physical computing education. The application includes one class designed to collect data using android smart phone sensors and another designed to transfer the data to a computer which students can use to learn programming. The physical computing application can be used to help students understand the principles of computer science more easily in schools not equipped with physical computing tools.

본 연구에서는 엔트리 프로그래밍 언어를 활용한 협력적 이야기 생성하기 활동의 교육적 효과를 분석하기 위해 교육대학교 1학년을 대상으로 약 3주간 강의를 실시하고, 학생들의 SW교육 역량과 이야기 생성 능력의 변화를 분석하였다. 그 결과, 정보 소양 능력이나 컴퓨팅 사고력, 학습자 역량 등 학생들의 SW 교육 역량에는 큰 변화가 없었지만, 이야기 생성 능력은 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 학생들은 글쓰기와 함께 엔트리 프로그래밍 언 어를 동시에 배워야 한다는 부담감을 느꼈지만, 점차 이야기 생성하기 활동에 대한 흥미가 생겼으며, 융합 활동 과제가 여러 측면에서 유용했음이 파악되었다. 향후 학생의 교과 역량뿐만 아니라 SW교육 역량을 동시에 향상시 키기 위해서는 학습 시간을 충분히 확보하여, 엔트리 교육 활동과 함께 다양한 교과 연계 활동이 필요하다.

To determine the educational effects of collaborative story creation activities using the Entry programming language, we instructed first year students at the national university of education on these activities for three weeks and analyzed the changes in their software (SW) education capacity and story creating ability. The completed analysis showed no significant changes in the students' SW education capacity as related to information literacy, computational thinking, and learner competency; however, the students’ ability to create stories increased significantly. Although students struggled to learn story creation using Entry, they gradually found that the activities were useful and their interest in creating stories grew. Therefore, we suggest expanding the number of subject curriculum activities using Entry in order to improve SW education capacity as well as the subject capacity for student teachers.

2015 개정교육과정에 의해 2018년부터 SW 교육이 필수화되면서 SW 교육에 대한 연구가 활발하게 이루어지 고 있다. 본 논문에서는 예비교사들의 컴퓨팅 사고력 수준을 파악하기 위해 2016년부터 2018년까지 3년 동안 K 교육대학교 1학년 학생 325명을 대상으로 스크래치 수업을 실시한 후 연도별로 산출된 스크래치 프로젝트를 Dr. Scratch 분석도구로 평가하여 연도별과 학점별로 CT요소 점수의 연관성을 분석하였다. 그 결과, 연도와 학점이 높을수록 CT요소, 점수, 등급도 높아짐을 알 수 있었다. 이를 통해, 학생들은 Dr. Scratch와 같은 자동화된 평가 도구를 사용하여 평가해 본 후 스스로 수정 보완해보는 과정과 필요한 자료를 직접 제작하여 활용하는 ICT 능 력이 필요하며, 복잡한 조건과 논리연산 활용 등 논리적 사고 요소를 이해하고 잘 활용될 수 있도록 교육될 필요가 있다.

As SW education has become essential since 2018 due to the revised curriculum in 2015, researches on SW education are actively being carried out. In order to understand the level of pre-service teachers' computational thinking level, we analyzed a correlation of CT element scores with each year and each grade based on the calculated Scratch project by years using the analysis tool Dr. Scratch, which was targeted for 325 students in K National University of Education who passed the scratch course from 2016 to 2018. The result indicated that there is a positive correlation between all the CT related factors and both the year and the grade. Conclusionally, it is crucial to have students undergo revising process by using an automated evaluation tool such as Dr. Scratch and cultivate ability to create and utilize required materials. Furthermore, it is necessary to educate students to utilize logical thinking elements such as complex conditions and logic operations.

CSUnplugged에 나타난 교육용 정렬 놀이는 만 8세 이상이면 할 수 있지만, 학생들을 지도하기에 쉬운 활동 은 아니다. 왜냐하면 (1) 좋은 정렬 방법을 찾는 것은 컴퓨팅 사고력이 뛰어난 전공자라 하더라도 어려울 수 있 고, (2) 정렬 알고리즘의 수가 많아 모든 내용을 파악하기가 어렵기 때문이다. 또, (3) 우수한 성능을 나타낸다고 알려져 있는 정렬 알고리즘들이 교육용 정렬 놀이에서는 반드시 좋은 결과를 만들어 내지도 않는다. 본 논문에 서는 정렬 놀이를 할 때 어떤 알고리즘이 더 효과적인지 분석하고, 교수자가 알아야 하는 내용이 무엇인지에 대 해 논의한다.

Sorting algorithms are the basic building blocks that computer science students need to learn. In recent years, sorting algorithms also have begun to be taught in K-12 classrooms using “the educational sorting game” described in CSUnplugged. However, although the educational sorting game was developed for students aged 8 and up, it is hard for K-12 teachers to play with their students because it is difficult for teachers to understand all of the algorithms and some popular algorithms do not work well in the educational sorting game. In this paper, we discuss what teachers should know, and experimentally analyze the performance of the existing algorithms when applied to the educational sorting game.

많은 논문들은 연구성과와 평가를 객관적으로 검증받기 위해 KCI에 등재된 학술지에 게재하고 있다. 본 연구 는 초등정보교육에 관련된 다양한 연구물을 게재하는 대표적 KCI등재 학회인 한국정보교육학회지의 2008년부터 2018년 10월(10년간)까지 게재된 논문을 수집하고 10개의 주제분야별로 분류하고 분석하였다. 결과로서, 소프트 웨어교육에 관련된 주제로 발표된 논문이 전체 게재 논문 중에서 34.2%로 나타났으며, 본 학회에 게재된 논문 중에서 소프트웨어교육 관련 논문의 인용회수가 33%로 가장 많이 나타났다. 나머지 분석된 주제 분야별 게재논 문에서도 상당수가 소주제 분야에서 소프트웨어교육과 중첩되어 있었다. 향후, 상당수의 연구자들 연구방향은 소 프트웨어교육에 치중할 것으로 예상된다.

Many papers are published in KCI-listed journals for objectively validating research results and evaluations. This study collected articles published from 2008 to October, 2018 (10 years) of KAIE, which is a representative KCI registration institute which publishes various research related to elementary information education, and classified and analyzed by 10 subject areas . As a result, 34.2% of the papers published in the topic related to software education were found in the whole papers, and 33% of the papers published in this society showed the highest number of citations of papers relating to software education. Many of the remaining articles analyzed by subject area were overlapped with software education in the field of small scale medicine. In the future, a considerable number of researchers are expected to focus on software education.

본 연구의 목적은 온라인 SW교육에서 초등학생의 컴퓨팅사고력과 학습만족도에 대한 자기조절학습, 그릿, 부 모지원의 예측력을 규명하는데 있다. 이를 위해 2018년 여름 광역시 소재 K대학교의 온라인 SW교육프로그램을 수강한 초등학생 71명이 본 연구에 참여하였으며, 최종적으로 63명의 데이터가 분석에 사용되었다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 자기조절학습, 그릿은 컴퓨팅사고력을 유의하게 예측하였다. 둘째, 자기조절학습, 그릿은 학습 만족도를 유의하게 예측하였다. 본 연구의 결과는 온라인 SW교육에서 초등학생의 컴퓨팅사고력과 학습만족도 향상을 위한 요인을 규명하였다는 점에서 의의가 있다.

The purpose of this study was to investigate the prediction of self-regulated learning, GRIT and parents support on computational thinking and learning satisfaction in online software education. The participants were 71 elementary students who attended to an online software education which K university offered in Spring 2018. The 63 of cases were used to analyze by SPSS. The key findings were as follows: First, self-regulated learning and GRIT significantly predicted computational thinking. Second, self-regulated learning and GRIT significantly predicted learning satisfaction. This research suggested the implications for computational thinking and learning satisfaction in online software education.

제 4차 산업혁명에서 모든 기기들과 사람들이 상호 연동되어 새로운 부가가치를 창조하는 시대이다. 무엇보다 도 중요한 것이 소프트웨어이기 때문에 초등학교에서 소프트웨어 교육이 필요하다. 그러나 지금까지 초등학교에 서 소프트웨어를 교육하기 위한 교수 학습 방법이 부족하다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위하여 소프 트웨어 교육을 위한 IDOL 모델을 제안하다. 본 모형은 구현하기(implement), 다변화 시키기(diversify) 관찰하기 (observe)를 통해서 학습하는(learning)것이다. 구현하기 단계에서는 초등학생들은 빨리 만들어 보는 것에 초점을 두었고, 다변화시키기 단계에서는 만든 것을 다양하게 변경하여 보는 것이고, 관찰하기 단계에서 변경된 것이 어 떻게 다른지 관찰하고 평가하는 단계이다. 본 모형은 전문가 집단을 통한 덜파이 검증한 결과 타당하다고 판별 되었다.

In the 4th Industrial Revolution, it is a time when all the devices and people interact to create new added value. Software education is necessary in elementary school because what is more important is software. However, until now there is a lack of teaching and learning methods for software education in elementary school. In this paper, IDOL model is proposed as a method to solve this problem. statements for elementary students. The idol model is learning through observe, to implement, to diversify. In the implementation, the elementary students are to make it quickly, In the diversification, it is variously changing the things that have been made, and observation how the changed things are different. A model is verified by a group of experts consisting of elementary school teachers.

인공 지능 기술의 발달과 소프트웨어 중심 사회로의 변화로 누구나 접근 가능할 수 있으며 안정적이고 지속 가능한 다양한 오픈 콘텐츠 속에서 어떻게 접근, 이해, 활용하고, 또한 새로운 오픈 콘텐츠를 어떻게 만들고 공 유하는지에 대한 디지털 리터러시 교육의 필요성이 제기되고 있다. 이러한 시점에서 본 논문은 디지털 리터러시 를 데이터, 도구, 장치 요소에 대한 각각 하위의 리터러시 개념인 컴퓨터 리터러시, ICT 리터러시, 정보 리터러 시로 계층화하고 인지적 능력과 비인지적 능력을 포함하는 개념으로 정의하였다. 또한 오픈 콘텐츠는 OER(Open Educational Resource)과 Open Access 운동과 같이 누구나 자유롭게 사용하고 공유할 수 있는 교수 -학습 자료로 정의하고, 두 정의를 기반으로 한 디지털 리터러시 요소 활용 방안으로 디지털 리터러시 교육을 위한 3단계 전략을 마련하여 디지털 환경에서 오픈 콘텐츠를 선정하고, 다음으로 디지털 리터러시 교육 방안을 제시하며, 마지막으로 디지털 리터러시 역량을 함양하기 위한 교육 활동을 실시하는 교육 프레임을 제시하였다.

The development of artificial intelligence technology and the shift to a software-driven society are raising the need for digital literacy education on how to access, understand, use, create and share new open content in a variety of sustainable open content. At this point in time, this paper defines the digital literacy as the subliteracy concept for data, tools, and device elements. It is defined as a concept that includes cognitive and non-cognitive abilities and is stratified by computer literacy, ICT literacy, and information literacy. Open content is also defined as teaching-learning materials that can be used and shared freely by anyone, such as the Open Education Resource (OER) and the Open Access movement. Based on the two definitions, a three-step strategy for digital literacy education was developed to select open content in the digital environment, followed by a digital literacy education plan, and finally, an education frame to foster digital literacy capabilities.