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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.

언플러그드 컴퓨터과학 활동은 카드, 실, 크래용 등 주변의 물건들을 사용하는 놀이와 퍼즐을 통하여 컴퓨터 과학에 대하여 학습하는 활동의 모음이다. 기존의 언플러그드 활동은 알고리즘을 소개하고 실생활에 적용하는 것에 편중되어 문제 해결을 위하여 알고리즘을 적용하기 전에 이루어져야 할 자료의 표현 방법에 대한 활동은 상대적으로 부족한 실정이다. 본 연구에서는 초등학생들에게 그래프 이론의 기본 개념과 실생활에 적용할 수 있는 그래프 알고리즘을 소개하는 언플러그드 수업을 설계하고 수업을 실시한 후에 설문조사를 통하여 수준의 적절성과 수업 효과에 대하여 평가하였다. 설문 응답을 분석한 결과 모든 응답자가 본 연구에서 제시한 수업 내용이 초등학생에게 적합하다고 응답하였고 수업의 효과와 적절성에 대하여 긍정적인 응답을 보였다.

Computer Science Unplugged is a collection of free learning activities that teach Computer Science through engaging games and puzzles that use cards, string, crayons and lots of running around. In spite of the success of unplugged activities, the unplugged resources for experiencing the concepts of data structures is lacked. In this study, we design, implement and survey the 3 hour lessons of the core concepts of graph theory and the shortest path algorithm for the primary students using computer science unplugged activities. Our survey results showed that our lesson plan is adequate for primary school students and will have a positive effects for primary school students.

소프트웨어 교육에 대한 관심이 늘어감에 따라 컴퓨터과학에 대한 관심도 높아지고 있다. 컴퓨터과학은 컴퓨 터와 컴퓨터시스템의 이론과 원리를 학습하는 학문으로서 이러한 컴퓨터과학의 지식과 개념은 소프트웨어 교육 의 근본이라고 할 수 있다. 최근에 컴퓨터를 사용하지 않고 컴퓨터 과학의 핵심 내용을 전달하는 방법으로 컴퓨 터과학 언플러그드라는 학습 방법이 전 세계적으로 수업에 많이 활용되고 있다. CS 언플러그드는 다양한 놀이 활동을 중심으로 컴퓨터과학의 원리를 배우도록 하는 학습 방법이다. 그러나 문제는 이러한 CS 언플러그드 활 동이 실제 컴퓨터과학에서 배우는 핵심교과와 얼마나 연관성이 있는지에 대한 분석 없이 단순한 놀이 수업으로 만 이루어지는 것이다. 따라서 본 연구에서는 컴퓨터과학의 핵심 내용과 CS 언플러그드의 다양한 활동에 들어 있는 컴퓨터과학 핵심 내용을 분석하여 비교 연구를 하고자 한다.

Recent interest in software education has naturally led to interest in computer science. Computer science is the study of theory and principle of computer and computational systems. This knowledge and concept of computer science is fundamental to software education. Recently, "Computer Science (CS) Unplugged", which is an educational method for introducing students to concepts of computer science without using a computer, has been widely used in classes around the world. CS Unplugged is a method for learning the basic principles of computer science through diverse playing activities. The problem, however, is that these CS unplugged activities take place in class without an analysis of how closely they relate to the core subjects learned in real computer science. Therefore, in this study, we will study on the comparison between the core contents of computer science and the core contents of computer science contained in the various activities of CS Unplugged.

본 연구는 컴퓨터 과학의 내용을 보다 쉽게 초등학생에게 이해하여 논리적 사고력을 신장시킬 수 있는 언플러그드 수업의 전략을 제시하였다. 컴퓨터 과학의 내용 중 자료구조의 수업내용을 재구성하여 실제 수업을 실시하였으며, 사고력 검사지로 수업의 가능성을 확인하였다. 그리고 언플러그드 학습을 적용하여 컴퓨터실이 아니라 일반 교실에서 아동의 구체적 경험과 실생활의 예를 토대로 학습을 하였으며 학습지를 해결하도록 하였다. 적용한 결과 초등학생의 발달 단계에 알맞게 조직화된 컴퓨터과학의 학습방법을 제시했을 때 초등학생이 컴퓨터 과학을 이해하는데 많은 도움이 되었다. 본 연구를 통하여 초등학교 정보교육의 내용에 컴퓨터 과학을 적용할 수 있으며 초등학생들이 논리적 사고력을 신장시키는데 많은 기여를 할 수 있을 것이다.

This study proposed the unplugged learning strategy of computer science that makes more easily to understand learning contents and to improve logical thinking of learners in elementary school. We reorganized the contents of data structure in computer science. The students write project papers from their own experiences and daily lives in the classroom, not in the computer room as applying unplugged learning methods. The result of this study shows that students can better understand computer through a study method of computer science on their step of growth. Through this study, the learners can be the abilities of organizing digital data and increasing the logical thinking, based on information education.

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.

This study focused on the design and development of contents using Unplugged CS method to learn computer science knowledge. With the strengthening of software education, all universities students including elementary and junior high school students are demanding knowledge of computer science centered on the computational thinking. We have developed educational contents using unplugged computing method as a way to effectively learn the concept of computer science. First, we analyze the related research of Unplugged CS theory and investigate the educational method accordingly. And we divided the areas of computer science and selected learning concepts in each area. The contents of learning were divided into basic and intermediate classes considering the level of the learner. The subject of learning contents was selected evenly in the area of computer science and it consisted of 16 basic subjects and 16 intermediate subjects based on concepts that are important in each field. In order to confirm the validity of the Unplugged CS learning topic and the development contents for computer science, we conducted expert reviews and content validity tests. As a result of the validity test, the validity of the learning topic and area selection was found to be more than .92 for the CVI value and the validity of the 32 subject learning contents was over .935 in basic level and .925 in intermediate level for the CVI values. Based on the design contents, we developed digital contents for online learning and put them in the system. We expect that this study will contribute to the understanding of computer science for all, including elementary and junior-high school students as well as students at software - oriented universities, and contribute to the spread of software education.

K-12 교육현장에서 컴퓨터과학 교육에 대한 요구는 점차 확대되고 있으며, 교육방법으로 언플러그드컴퓨터과학 활동이 대중적으로 활용되고 있다. 하지만‘왜 언플러그드 활동을 해야 하는가?’에 대해서는 충분한 동기를 제공하진 못하였다. 이러한 측면에서 본 연구는 언플러그드 활동의 학습맥락으로써 컴퓨팅 동화를 선택하고 컴퓨팅 동화가 예비교사들의컴퓨터과학의 개념 습득과 태도변화에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 우선 컴퓨팅 동화는 문헌분석을 통한 컴퓨터과학 개념 추출, 플롯과 에피소드개발 그리고 스토리 창작 등의 절차에 따라 개발하였다. 최종적으로 7개의 챕터와 23개의 컴퓨터과학개념으로 구성된 컴퓨팅 동화와 언플러그드 활동자료를 개발하였다. 이후 예비교사 125명을 실험 및 비교집단으로 무선 배치한 후 총 4주에 걸쳐 주당 2시간씩 총 8시간 실험연구를 수행하였다. 연구 결과 컴퓨팅동화기반의 언플러그드 활동을 실시한 실험집단에서 컴퓨터과학 개념 평가 및 태도 검사 점수가 모두 높게 나타났다(p<.001).

In the K-12 education site, the demand for computer science education is gradually expanding while the unplugged computer science activity is popularly used as an educational method. However, the motive for ‘the reason why the unplugged activity should be done?’ has not been fully provided. In this aspect, this study selected the computing children’s story as learning context of unplugged activity, and then analyzed the effects of computing children’s story on the acquisition of concept of computer science and attitude change of pre-service teachers. First, a computing children’s story was developed in the procedure of extracting the concept of computer science through literature analysis, developing the plot/episode, and creating the story. Finally, the unplugged activity materials and a computing children’s story composed of seven chapters and 23 concepts of computer science were developed. Randomly assigning 125 pre-service teachers to an experiment group and comparative group, the experiment research was performed for total eight hours(two hours/week) throughout total four weeks. In the results of study, the score of concept of computer science and attitude test was highly shown in the experiment group with the computing children’s story-based unplugged activity(p<.001).