Earticle

본 연구는 초등학교 정보과학교육을 위한 정보기기교육의 내용체계에 관한 연구이다. 연구 결과로 초등학교 정보과학교육을 위한 정보기기교육에 대한 교육내용을 조직하고 성취기준을 마련하여 제안한다. 이를 위하여 여러 나라의 정보기기교육 내용과 우리나라의 정보기기교육 내용을 조사한다. 그리고 정보과학 교육과정에 적용할 수 있는 정보기기교육의 내용을 선정하여 학년 군별로 내용체계를 구성한다. 그래서 국가 수준의 정보과학 교육과정 개발에 기여한다.

This is the study of contents framework of information devices education for the computer science education in elementary school. In this study, we organize and suggest the educational contents of the information device education and its achievement for computer science education in elementary. For this, the educational contents of information device education in Korea and other countries were investigated. Then we selected some contents of information device education that can be applied to the computer science education. With this contents framework of information devices education for the computer science education in elementary school were made. This study will contribute to the curriculum development of computer science at the national level.

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.

1960년대부터 시작된 프랑스의 컴퓨터교육은 2018년이 되어 초중등을 아우르는 교육시스템이 완성되었다. 프 랑스가 산업화된 이후 지금까지 약 60년을 미래사회를 대비하기 위한 핵심역량으로서의 컴퓨터교육에 대한 교수 학습방법과 체제 구축에 대한 연구를 진행해왔으며 크게 네가지의 시사점을 살펴볼 수 있다. 첫째, 학교 급별 위 계를 토대로 달성해야할 각각의 성취목표를 설정하였다. 둘째, 프랑스의 컴퓨터교육의 전격적인 도입 및 확산을 위하여 교육과정이 발표된지 3년만에 컴퓨터교육의 도입이 완성되었다. 셋째, 컴퓨터 소양과 컴퓨터과학의 개념 에 대한 균형을 토대로 알고리즘을 프로그래밍 하는 과정을 통해 문제해결력을 신장시킬 수 있도록 제시하였다. 넷째, 컴퓨터교육의 융합에 대한 내용은 초등학교 저학년에서 다루도록 하고 학년 및 학교급이 높아질수록 컴퓨 터소양 및 컴퓨터과학의 개념에 대한 이해와 프로그래밍의 심화가 이루어지도록 제시되어 있다.

Computer education in France has begun in the 1960, and the education system covering elementary and middle school was completed in 2018. Since the industrialization of France, the research on the instructional method and system on computer science education had been conducted for over 60 years as a core skill to prepare for the future society. There are four major implications we have figured out in this study. First, each achievement goal to be achieved is set based on the hierarchy of school grades. Second, the full establishment of computer science education was completed in three years after the curriculum was announced in France. Third, the contents are presented to enhance problem solving ability through programming algorithms based on the balance between computer literacy and the concepts of computer science. Fourth, the contents of integrated computer science education is considered with in the lower grades of elementary school, and it is proposed to deepen understanding and programming of computer literacy and the concept of computer science as the grade and school level get higher.

본 연구는 학교에서 SW와 인공지능 교육에 대한 관심이 확대되는 시점에서 코딩을 가르치는 방법의 이론적 배경을 탐구하고자 하였다. 학교 현장의 코딩 교육은 매우 다양한 형태로 나타난다. 학교의 코딩 교육의 실제적 장면에서 어떻게 가르칠 것인가는 매우 중요한 과제이다. 이를 위하여 코딩 교육을 위한 사회적 구성주의의 개 념과 페퍼트의 구성주의 접근 방식을 탐구하였다. 페퍼트의 ‘생각하게 하는 사물’의 비유를 통하여 사회적 지식 의 구성의 의미를 분석하였다. 코딩 교육을 위한 사회적 구성주의적 접근 모형 5가지를 분석하였으며, 이를 바탕 으로 코딩 교육을 위한 학습 전략을 제시하였다. 그것은 만들기, 팅커링하기, 협력과 공유하기, 스캐폴딩과 학습 의 주도성, 실체적 객체의 활용 등이다. 코딩 교육에 관한 사회적 구성주의에 대한 탐구와 관련 연구가 학교 현 장의 교육에 도움이 되기를 기대한다.

This study attempted to explore the theoretical background of the method of teaching coding at a time when interest in software and artificial intelligence education in schools is expanding. Coding education in the school field appears in a wide variety of forms. How to teach in the practical scene of coding education in schools is a very important task. For this, the concept of social constructivism for coding education and Papert's approach to constructionism were explored. The meaning of the composition of social knowledge was analyzed through Papert's analogy of ‘objects to think with’. Five social constructionist approaches to coding education were analyzed, and based on this, a learning strategy for coding education was suggested. It includes making, tinkering, cooperation and sharing, scaffolding and agency in learning, and the use of tangible media. It is hoped that the exploration of social constructionism in coding education and related research will be helpful to the educational method in the school field.

본 연구에서는 Computational Thinking 기반의 인공지능(AI)교육에 대한 학습자의 내재적 사고의 변화를 살펴보 기 위한 평가도구 개발의 기준과 프레임워크를 구성하여 제시하고자 하였다. 이를 위해 데이터수집을 위한 인지적 학습보조(Agency)의 단계, 수집된 데이터의 특징을 분해하여 데이터의 패턴을 인식하고 카테고리화 과정을 수행하 는 추상화(Abstracting)의 단계, 추상화과정을 수행한 정제된 데이터를 토대로 알고리즘을 구성하는 모델링 (Modeling)단계의 일련의 순차적 과정이 평가요소로 구성되었다. 또한 학습자의 인식, 학습, 행동, 결과에 대한 인지 적영역에 대한 평가가 구성되었으며, 학습자의 문제해결의 과정과 결과에 대하여 지식, 역량, 태도의 영역에 대하여 측정을 하게 됨으로써 AI교육에 대한 학습의 내재적인 인지영역의 변화와 결과에 대한 평가를 할 수 있도록 프레임 워크가 설계되었다. 연구의 결과는 교수학습의 맥락에 따른 개별화된 평가도구 개발에 대한 프레임워크를 구성하였 다는 점에서 의미가 있으며, 향후 AI교육의 다양한 영역에서 활용될 수 있는 기준으로서 활용될 수 있을 것이다.

The purpose of this study is to design the framework of evaluation on learner’s cognitive skill for artificial intelligence( AI) education through computational thinking. To design the rubric and framework for evaluating the change of leaner’s intrinsic thinking, the evaluation process was consisted of a sequential stage with a) agency that cognitive learning assistance for data collection, b) abstraction that recognizes the pattern of data and performs the categorization process by decomposing the characteristics of collected data, and c) modeling that constructing algorithms based on refined data through abstraction. The evaluating framework was designed for not only the cognitive domain of learners' perceptions, learning, behaviors, and outcomes but also the areas of knowledge, competencies, and attitudes about the problem-solving process and results of learners to evaluate the changes of inherent cognitive learning about AI education. The results of the research are meaningful in that the evaluating framework for AI education was developed for the development of individualized evaluation tools according to the context of teaching and learning, and it could be used as a standard in various areas of AI education in the future.

본 연구에서는 Computational Thinking기반의 인공지능교육을 위한 프레임워크와 인지적 학습환경 구성의 절 차를 구현하고자 하였으며, 추후 인공지능교육을 위한 교육과정 설계의 이론적 근거를 제시하고자 하였다. 연구 의 결과를 토대로 데이터수집 및 발견의 단계에서 추상화 과정을 통해 알고리즘과 문제해결의 모형을 선택하는 학습모형을 제시하였고 이를 자동화하여 평가하는 단계를 기반으로 문제해결 및 예측하는 과정을 수행함으로써 인공지능을 활용한 문제해결력을 기를 수 있는 Computational Thinking 기반 AI의 교수학습모형을 제시하였다. 인공지능교육에 대한 인지적 학습환경과 관련된 연구를 분석하여 Computational Thinking의 핵심 사고과정 중 하나인 추상화의 단계를 중심으로 절차를 구성하였으며, Agency(학습보조)에서 Modeling(인지적 구조화)으로의 전이를 토대로 학습구성의 단계를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 인공지능교육의 프레임워크와 인지적 학습환 경 구성의 절차는 Computational Thinking을 기반으로 제시되었다는 점에서 특징을 갖고 있으며 추후 인공지능 기반 교수학습연구의 근간이 될 것으로 기대한다.

The purpose of this study is to design an instructional framework and cognitive learning environment for AI education based on computational thinking in order to ground the theoretical rationale for AI education. Based on the literature review, the learning model is proposed to select the algorithms and problem-solving models through the abstraction process at the stage of data collection and discovery. Meanwhile, the instructional model of AI education through computational thinking is suggested to enhance the problem-solving ability using the AI by performing the processes of problem-solving and prediction based on the stages of automating and evaluating the selected algorithms. By analyzing the research related to the cognitive learning environment for AI education, the instructional framework was composed mainly of abstraction which is the core thinking process of computational thinking through the transition from the stage of the agency to modeling. The instructional framework of AI education and the process of constructing the cognitive learning environment presented in this study are characterized in that they are based on computational thinking, and those are expected to be the basis of further research for the instructional design of AI education.

본 논문은 소프트웨어 교육의 추진 현황과 2015개정 교육과정에서의 내용을 비판적으로 고찰하고 내용 선정 을 위한 준거를 탐색하였다. 이를 위하여 일반적인 교육과정 구성의 교육 내용 선정 원리를 검토하였으며 교육 철학적 관점에서 소프트웨어 교육의 내용 선정 준거를 탐구하였다. 특히 오우크쇼트의 ‘실제적 지식’을 소프트웨 어 교육 내용 선정의 철학적 근거로 검토하였다. 소프트웨어 교육의 내용을 지식과 활동으로 구분하기보다 실제 적 경험으로 구성하여야 한다는 점을 강조하였다. 이와 같은 논의를 바탕으로 소프트웨어 교육을 위한 내용 선 정의 준거로써 다섯 가지를 제안하였다. 첫째, 교육과정의 목적과의 일관성, 둘째, 학습자의 수준 반영, 셋째, 창 의적인 지식의 생성과 창출, 넷째, 미래의 사회·문화적 요구 반영, 다섯째, 디지털 민주시민으로 성장 등이다.

This paper critically examines the current status of software education and its contents in the 2015 revised curriculum and explores the criteria for content selection. For this purpose the principles of selection of educational contents in general curriculum composition were reviewed. In addition this study explored the criteria for selecting contents of software education from an educational philosophy. In particular Oakeshott's practical knowledge was examined as a philosophical basis for the selection of software educational contents. It emphasized that the contents of software education should be composed of practical experiences rather than knowledge and activities. Based on these discussions five proposals were made as criteria for selecting contents for software education. First consistency with the purpose of the curriculum second reflection of the level of learners third creation and product of creative knowledge fourth reflection of future sociocultural demands and fifth, growth as a digital democratic citizen.

컴퓨터과학 교육은 고차원적인 사고가 수반되어야 학습할 수 있으므로 학생들이 효과적으로 학습할 수 있는 교수ㆍ학습 방법을 개발할 필요가 있다. 본 연구는 추상적인 컴퓨터과학 개념을 보다 쉽게 이해하고 창의성과 문제 해결력을 신장시킬 수 있는 언플러그드 활동을 제시하였다. 이를 위해 SW 교육과정에서 다루고 있는 알 고리즘을 분석한 후 그에 맞는 언플러그드 활동을 개발하였다. 컴퓨터과학교육을 학습하는 학생들이 초등학생임 을 감안하여 구체적 조작활동을 통한 학습으로 다가감으로써, 컴퓨터에 대한 호기심, 관심, 적극적인 참여 태도 로 컴퓨터과학 개념원리 습득에 도움을 주고자한다.

Since computer science education can be learned only with high-level thinking, it is necessary to develop teaching and learning methods that enable students to learn effectively. This study presents an unplugged activity that can understand abstract computer science concept more easily and enhance creativity and problem solving ability. To do this, we analyzed the algorithms covered in SW curriculum and developed unplugged activities corresponding to them. Considering that the students who are learning computer science education are elementary school students, they will approach to learning through concrete manipulation activities, so that they can help them to acquire the principles of computer science concepts with curiosity, interest and active participation attitude.

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 연구는 초⋅중학교에 체계적인 로봇교육을 정착시키기 위해 로봇교육과정을 개발하였다. 문헌연구로 영국, 미국 그리고 우리나라의 로봇교육과정 관련 사례를 조사한 후 로봇교육내용 선정 및 조직에 고려하였다. 개발된 로봇 교육과정은 로봇기초, 센서, 구조/운동, 제어, 문제해결의 5가지 영역으로 구성되었으며 로봇체험, 로봇창 작, 로봇탐구, 로봇제어의 4단계로 이루어졌다. 단계별 학습내용은 난이도와 계열성을 고려하여 심화반복 활동을 경험할 수 있도록 하였다. 본 연구는 초⋅중학생들에게 체계적으로 로봇교육을 실시할 수 있는 기반을 마련할 것이다. 향후 개발된 로봇교육과정을 기초로 현장 적용이 가능한 다양한 프로그램의 개발 및 적용에 대한 후속 연구가 기대된다.

In this study, robot curriculum was developed to fulfill systematic robot education in elementary and middle schools. For literature research, robot curriculum cases in the UK, the US, and Korea were surveyed to choose and organize robot education contents. The robot curriculum developed is categorized into five areas-robot basic course, sensor, structure/motion, control, and problem-solving-and consist of four step-robot experience, robot creation, robot exploration, and robot control. Stepwise learning contents reflected difficulty and sequence to let students experience intensive repetitive activity. This study will lay the foundation for applying systematic robot education to elementary and middle school students. In the future, it is expected to study the development and application of various programs on the basis of the developed robot curriculum.

최근 K-12교육에선 교수학습도구로 로봇을 활용하는 연구가 꾸준히 증가하고 있다. 핸즈온 특성을 기반으로 하는 로봇은 과학, 수학 교과학습 뿐만 아니라 STEAM 융합활동에서도 긍정적 교육효과를 제공하며 비판적 사고력, 창의성, 의사소통능력, 협동심 등의 21세기에 필요한 능력 신장에도 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 하지만 많은 연구 성과에 비해 초중등 교육현장에서 로봇의 도구적 활용을 향상시키기 위한 로봇교육과정 연구는 아직 부족한 실정이다. 즉, 학교급/학년별로 도구적 활용을 제고하기 위한 체계적인 교육내용, 교육방법, 그리고 교육평가에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 초등학교와 중학교에서 ‘로봇’과 관련된 교육과정을 개발하고 운영할 수 있도록 국내외의 로봇교육과정 및 관련 사례를 분석한 후 개정될 컴퓨터과학 교육과정의 하위 영역으로써 로봇영역의 성취 목표를 제시하고, 교수학습 방법과 평가 방법의 고려사항을 제시하였다.

Recently, research using robots as a learning tool has increasingly been conducted in K-12 education area. It has been known that hands-on robots give positive educational effect not only on science and mathematics, but on STEAM activity, and help improve the abilities necessary in the 21 century, such as critical thinking, creativity, communication skills, and team work. Despite many research achievements, there is still few research on robot based curriculum to improve the instrumental application of robots in the primary and secondary education fields. In other words, there is a lack of studies of systematic educational contents, educational methods and educational evaluation to increase the instrumental application according to schools and class years. Therefore, this study analyzed domestic and foreign robot based curriculums and relevant cases to develop ‘robot’ related educational programs in primary school and middle school, suggested the achievement objectives in the robot area as a sub category of the computer science curriculum which will be revised, and proposed teaching-learning method and evaluation method.

우리나라의 소프트웨어 생산은 세계 수준에 비하면 아직 미미한 수준에 그치고 있지만 우리나라의 소프트웨어회사들 가운데 세계적으로 성공한 회사들도 점점 늘어나고 있다. 이러한 시대적인 변화에 부응하기 위하여 우리나라의 컴퓨터교육도 IT의 사용과 활용 중심에서 콘텐츠의 생산과 생산성을 높이기 위하여 원리 중심의 컴퓨터과학 교육으로 방향 전환이 필요하다. 본 연구에서는 초등학교와 중학교에서 ‘컴퓨터 시스템’과 관련된 교육과정을 개발하고 운영할 수 있도록 하기 위하여 컴퓨터과학교육과 관련된 해외 사례를 분석하고, 컴퓨터과학 교육과정의 하위 영역으로서 컴퓨터 시스템 영역의 성취 목표를 제시하고, 교수학습 방법과 평가 방법의 고려사항을 제시한다.

Computer education in Korea needs to be modified from IT untilization to principle-oriented form of computer science education. In this study the achievement, teaching-learning methods, and evaluation methods in the computer system education area of computer science education are suggested on the elementary and middle schools in Korea. For these purpose the curriculums of computer science in United Kingdom and United States are analyzed.

정보과학기술의 발달로 급변하는 사회에서 정보교육의 필요성에 대한 목소리가 높아지고 있다. 하지만 초등학교의 대부분의 교사들은 정보교육의 필요성을 체감하지 못하고 핵심원리인 정보과학적 사고에 대하여 인지하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 예비 초등교사들이 정보교육의 필요성을 체감하고 정보과학적 사고를 올바로 인지할 수 있도록 Logo를 이용한 정보과학적 사고 기반의 알고리즘 학습 프로그램을 설계하고 시행하였다. 사전, 사후검사를 분석한 결과 예비교사의 논리적 사고력 중 상관논리, 조합논리와 논리적 사고력 합계의 평균이 유의미하게 상승하였다. 또한 정보교육과 정보과학적 사고에 대한 예비교사들의 인식이 긍정적으로 변화한 것으로 나타났다.

The necessity of computer science education has been increased in the society which has been changing rapidly by the development of information science. But most elementary school teachers don't realize its necessity and don't recognize the notion of computational thinking which is the fundamental principle of computer science. In this research, we designed and implemented an algorithm learning program based on computational thinking with using Logo, which was for pre-service elementary school teachers to be able to realize the necessity of computer science education and recognize computational thinking. As the findings analyzed between pre- and post-test, the averages of correlational reasoning, combinatorial reasoning and the sum of overall logical thinking increased significantly. Also, participants' awareness of computer science education and computational thinking changed positively.

교육대학교 학생을 대상으로 설문 결과 절반 이상의 학생이 정보교육이 초등교육에서 중요하지 않다고 인식을 하고 있으며, 실제 수업에서도 배우는데 많은 어려움을 호소하고 있다. 이러한 인식의 전환과 컴퓨터 수업의 어려움을 해결하기 위해 이 연구에서 컴퓨터과학 언플러그드기반의 에듀테인먼트 프로그램을 제안하였다. 에듀테인먼트 요소가 포함된 컴퓨터과학 교육 프로그램을 개발하고 수업 전략을 마련하였다. 제안한 프로그램을 수업에 적용한 결과 학생들의 인식 전환과 함께 수업을 가치 있게 느꼈으며, 학습 주도성뿐만 아니라 학습 성취도에서도 비교반보다 우수한 결과를 보였다. 따라서 본 연구에서 제안한 컴퓨터과학 언플러그드기반 에듀테인먼트 프로그램이 교육대학교의 컴퓨터 과학교육에서 효과적으로 활용될 것으로 기대된다.

By result of statistics, over half of teachers college students recognized the computer science education is not important for elementary education as well as is having difficulties of learning in their real lectures. To solve these problems, this study proposed new edutainment learning program using unplugged computing. Firstly, we developed the learning content in computer science having edutainment attribute with unplugged computing and the teaching-learning methods. We also applied to college students in computer education that programs in two lectures and tested the efficiency of that program. As a result of test, the students have improved the self-lead learning and has a high level of academic achievement. Moreover, we found their perceptions were changed positively and felt the computer science as a worthy subject.

최근 교육과학기술부에서는 컴퓨터 활용 위주의 정보통신기술교육과정을 컴퓨터 과학 교육 측면을 반영하여 개정된 정보통신기술교육과정을 발표한 바 있다. 이와 같은 변화는 컴퓨터 교육을 실시하는데 있어 응용 소프트웨어의 활용이나 단순한 컴퓨터의 사용방법에 대한 학습보다는 컴퓨터에 대한 심도 있는 이해와 원리를 파악하는 것이 보다 학생들의 사고력을 자극하고 창의력 위주의 교육을 실시할 수 있기 때문이다. 이에 본 논문에서는 원리학습 중심의 컴퓨터 교육과정을 설계하고 제시함으로써 초․중등 컴퓨터 교육을 실시하는데 있어 학생들이 보다 양질의 컴퓨터 교육을 받도록 하는데 작은 밑거름을 제시하고자 한다.

Recently, the Ministry of education science and technology announced a revised information and communication technology curriculum, emphasizing aspects of computer science education rather than application of computer softwares. This change would benefit students to stimulate their thinking ability and facilitate creativity learning through in-depth understanding of principles of computer science, compared to the previous curriculum of computer education mainly focused on the skills of utilizing application softwares. Thus, the paper presents the design of a computer education curriculum based on the principles of computer science education, which would lead to trigger constructive ideas for improvements on the subject so that students may experience better education in the area.

본 논문에서는 정보교과의 초등 프로그래밍기초교육에서 흐름도 중심의 프로그래밍 지도를 위해, 라인트레이서 로봇을 활용한 센서기반 초등로봇프로그래밍 PBL 문제를 제안하였다. 제안한 초등로봇프로그래밍 문제는 다양한 알고리즘을 답안으로 갖도록 설계되었다. 이를 위해 PBL기반 초등로봇프로그래밍 교육단계를 제시하였다. 그리고 라인트레이서 로봇 예제를 통해 제안한 PBL 문제들을 활용하여, 실제 수업에 적용한 결과를 난이도 할당의 적절성 및 학생들의 문제해결력 측면에서 분석하였다.

In this paper, to instruct elementary programming concepts based on flowchart programming for elementary school students, we proposed sensor-based elementary robot programming PBL problems using line-tracer robots. Proposed PBL problems are designed to have various correct-answer algorithms. For this purpose, we present PBL-based robot programming instruction steps. Through applying the proposed sensor-based PBL problems using line-tracer robots, experimental results are analyzed in views of the problem-solving ability and suitability of allocating degrees of difficulties to the proposed elementary robot programming problems.

컴퓨터 교육은 사회의 정보화 속도가 빠르게 진행된 만큼 그 변화를 반영하며 발전되어 가야한다. 본 연구에서는 20년 전의 컴퓨터교육 실태 보고서를 토대로 현재 컴퓨터 교육의 실태와 비교 분석해봄으로써 현재를 진단하고 향후 컴퓨터 교육의 나아갈 방향을 제시하고자 하였다. 실태분석 결과 가정에 컴퓨터의 보급률이 높아짐에 따라 컴퓨터의 주요 활용 환경은 학교 중심에서 가정 중심으로 바뀌었다. 반면학교에서의 컴퓨터 교육 내용과 교육 방법에 대한 변화를 요구하고 있었다. 컴퓨터 교육의 세계적 흐름은 컴퓨터 과학의 원리 교육을 통한 문제해결력 향상에 두고 있다. 그러한 요구는 학습자들의 기대요구에서도 있었으며, 또한 교수-학습 면에서는 게임 활동 중심의 언플러그드 학습과 EPL을 활용한 시뮬레이션 기반 학습이 학습자들의 요구와 부응할 수 있는 방법이다. 그러기 위해서는 국가적 차원에서의 컴퓨터 교육 활성화 노력이 요구된다.

Computer Science Education has to be dynamically changed due to a change of information technology. This study aims to present the direction of development for computer science education according to compare a report of KEDI; Korean Educational Development Institute, twenty years ago with our latest investigation. In this research, nowadays the personal computer diffused at most home. Home is the main environment for students to use computer. Students demand new computing curricula and teaching method. The global tendency of computer science education focuses on the improvement of problem solving ability. According to our investigation, most students hope to learn the new computing skills through game-based learning. We present the unplugged teaching methods and simulation-based learning using EPL(Educational Program Langage). Of course it's important to be applied to school now. And it can be achieved just by national efforts alone.

정보교육 교과서는 교육청년체육부(MoEYS)와 한국국제협력단(KOICA)의 지원을 받아 캄보디아 중학교 ICT 역량강화 사업(2021~2026)의 일환으로 개발되었습니다. 캄보디아. 정보학 교육교과서의 데이터 과학 및 컴퓨터 과학은 데이터 과학 교육 및 학습에 관한 기본 개념을 논의합니다. 데이터 과학이 하나의 학문으로 부상하고 있다는 사실을 강조하고, 데이터 과학의 필수 구성 요소가 컴퓨터 과학이라는 점에 주목하고 미래 컴퓨터 과학 교사의 교수법을 풍부하게 하기 위해 데이터 과학 교육학을 논의하는 것이 중요합니다.

The Informatics Education textbook was developed as part of the Project of ICT Capacity Building of Lower Secondary Education in Cambodia (2021–2026), supported by the Korea International Cooperation Agency with the cooperation of the Ministry of Education, Youth, and Sports (MoEYS) of Cambodia. Data Science and Computer Science in the Informatics education textbook discuss the fundamental concepts regarding teaching and learning data science. It highlights the fact that data science is emerging into a discipline, and it is significant to note that the essential component of data science is computer science and discuss data science pedagogy to enrich future computer science teachers’ teaching methods.

2022 개정 교육과정에서 초등 정보교육은 학교 자율시간 등을 활용하여 최소 34시간 이상 편성·운영되어야 한다. 하지만, 초등 정보교육을 위한 시수 운영이나 핵심 내용 영역에 대한 프레임워크의 부재로 초등학생들을 대상으로 한 정보교육 보장과 디지털 소양 개발에 어려움이 있다. 본 연구에서는 초등 정보교육을 위한 시수 운 영과 내용 영역에 대한 정보를 결합한 프레임워크를 설계하고자 하였다. 프레임워크는 2022 개정 교육과정, 초· 중등 인공지능 내용 기준, 2023 AI 선도학교 운영 가이드북 등에 대한 분석을 토대로 설계되었다. 놀이·체험 중 심의 구체적 조작 활동을 통한 컴퓨팅 사고력 개발을 도모하는 Papert의 구성주의적 관점이 프레임워크 설계의 바탕이 된다. 본 연구에서 제시한 정보교육 프레임워크는 학교 여건에 따라 시간과 내용을 고려한 초등 정보 교 과 편성의 기초가 될 수 있을 것으로 기대된다.

In the 2022 revised curriculum, elementary computer science education must be organized and operated for at least 34 hours using school autonomy time, etc. However, there is no framework for time management or core content areas for elementary computer science education. In this study, we designed a framework for elementary computer science education to ensure at least 34 hours of information/artificial intelligence education for elementary students to develop digital literacy. The framework was designed based on analysis of the 2022 revised curriculum, elementary and middle school artificial intelligence content standards, and the 2023 AI Leading School Operation Guidebook. Papert's constructionism, which promotes the development of computational thinking through concrete manipulation activities centered on play and experience, serves as the basis for the framework design. The proposed elementary computer science education framework is expected to serve as the basis for organizing the extended elementary information education curriculum.

본 연구의 선행 연구에서는 1∼3차에 걸쳐 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교 육 프로그램을 개발하여 현장에 투입하며 교육 효과를 CT창의성과 CT인지력으로 나눠 검증하고 교육 프로그램 을 개선해왔다. 본 연구에서는 이러한 선행 연구 결과를 바탕으로 연령과 CT사고력 하위 요소를 매개 변수로 사용하여 계층적 베이지안 추론 모델링을 실시하였다. 그리고 그 결과를 바탕으로 중·고등학교에서 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 효과를 예측하고 향후 투입할 중·고등학교의 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램 의 주요 개선 항목과 개선 방향을 제안하였다.

The preceding study of this study developed puzzle-based computer science education programs to enhance the computational thinking of elementary school students over 1 to 3 times. The preceding study then applied such programs into the field, categorized the effects of education into CT creativity and CT cognitive ability to improve the education programs. Based on the results of these preceding studies, the hierarchical Bayesian inference modeling was performed using age and CT thinking ability as parameters. From the results, this study predicted the effectiveness of puzzle-based computer science education programs in middle and high schools and proposed major improvement areas and directions for puzzle-based computer science education programs that are to be deployed in the future throughout middle and high schools.