Earticle

초등학교 6학년 학생을 대상으로 소프트웨어교육이 실시되고 있다. 본 연구에서는 초등학생의 알고리즘 구성 패턴에 대해 탐색하였다. 초등학교 6학년 학생을 대상으로 알고리즘을 구상하는 문항을 투입한 후 구조적 프로 그래밍 기법에 기반한 MacCabe의 사이클로매틱 복잡도를 산출하여 학습자의 알고리즘 구성 패턴을 탐색하였다. 학생들은 문제 해결을 위해 주로 1～2가지의 선택구조를 사용하며, 이는 문제의 출발점, 도착점에 편중되는 경향 이 있다. 또한 선택 구조 사용에 있어 소극적인 모습을 보인다. 알고리즘 구성에 있어서는 눈에 보이는 구체물과 자신의 배경지식에 의존하는 모습을 보인다. 따라서 초등학교 소프트웨어교육에서는 알고리즘 구성 패턴에 따라 학생들의 경험과 친숙한 문제 상황에서 알고리즘 구조를 복합적으로 사고할 수 있는 과제를 제시할 필요가 있으 며, 구체적 조작물을 활용하여 지도하는 것이 유효할 것으로 보인다.

Software education is provided for 6th grade students. This study explored the algorithmic composition patterns of elementary school students. After investigating the algorithm for the 6th grade students, the algorithmic pattern of the learner was explored by calculating the cyclomatic complexity of MacCabe based on the structural programming technique. Students often use one or two choice structures to solve problems, which tend to be biased towards the starting and ending points of the problem. It is also passive in the use of selection structures. Algorithm composition depends on visible objects and one's own background. Therefore, in elementary school software education, it is necessary to present the task of thinking about the algorithm structure in the context of the algorithm and the students' experiences in accordance with the algorithm composition pattern.

본 연구는 컴퓨팅 사고력을 활용한 체육활동의 효과를 검증하기 위하여 융합적 사고와 창의적 리더십에 어떠한 영향을 미치는 지를 알아보고 이를 통하여 다가올 소프트웨어 사회에서 체육활동 의 방향성을 모색하고자 한다. 본 연구대상자는 2개 초등학교의 2개 학급 학생들로 총 104명이 참 여하였으며, 실험집단과 통제집단으로 구분하여 실시하였다. 두 집단 모두 융합적 사고력의 측정, 창 의적 리더십의 측정을 실시하였으며, 통계처리방법으로 대응표본 T 검증과 독립표본 T 검증을 실시 하였고, 유의수준은 .05로 설정하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 융합적 사고력의 결과를 보면, 융합수준에서는 모든 집단에서 사전에 비해 사후에 유의하게 증가하였고, 혁신수준과 배려수준에서 는 유의한 차이가 나타나지 않았으며, 의사소통 수준에서는 실험집단에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 둘째, 개인적 리더십의 차이를 분석한 결과 자기관리 항목에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 사회적 리더십 중 공동체 배려의 항목에서 실험집단의 유의한 차이를 보였다. 문제해결적 리더십의 항목인 창의적 사고력, 창의적 성향, 창의적 행동의 변화를 본 결과 실험집단에서 긍정적 으로 유의한 차이를 보였다. 결론적으로 정리하면 컴퓨팅 사고력을 응용한 체육활동을 실시한 결과 융합적 사고와 창의적 리더십에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

The purpose of this study is to examine the effects of physical education class using computing thinking ability on convergent thinking and creative leadership to verify the effectiveness, and to seek the direction of physical education class in the upcoming software society. The subjects of this study were 2 class students from 2 elementary schools, and a total of 104 students participated, and were divided into experimental and control groups. In order to derive the results of this study, convergent thinking was measured through questionnaire and creative leadership was measured. As a statistical processing method, the corresponding sample T and the independent sample T were tested, and the significance level was set to .05. The research results are as follows. First, looking at the results of convergence thinking, in the convergence level, all groups showed a significant increase after death compared to the dictionary, and there was no significant difference in the innovation level and consideration level, and the communication level increased significantly in the experimental group. Second, as a result of analyzing the difference in personal leadership, it was found that it increased significantly in the self-management category. Among social leadership, there was a significant difference in the experimental group in the category of community consideration. As a result of seeing the changes in creative thinking ability, creative disposition, and creative behavior, which are items of problem-solving leadership, there was a positive difference in the experimental group. In conclusion, as a result of performing physical education classes applying computing thinking ability, it is considered that it has a positive effect on convergent thinking and creative leadership.

디지털 트랜스포메이션은 가상과 현실간의 상호작용을 혁신하는 것이다. 이 과정에서 발생하는 복잡한 문제를 해결해야 하고, 그 방법 중 하나가 컴퓨팅 사고력이다. 따라서 본 연구는 대학에서 교양교육으로 언플러그드를 이용한 소프트웨어 교육이 컴퓨팅 사고력을 향상시키는데 효과가 있는지 살펴보는 것을 목표로 한다. 그 방법으로 전체 학년을 대상으로 한 교양 소프트웨어 수업에 컴퓨팅 사고 5개 요소를 추출한 후 언플러그드를 적용하여 수업을 진행하였다. 한 학기 16차시 수업을 진행하였고 설문지를 통해 컴퓨터 사고력 향상을 측정하였다. 그 결과 수업 이후 수강생의 컴퓨 팅 사고력이 전반적으로 증가하였다. 관찰조사에서는 전 학문분야에서 컴퓨팅 사고력 요소 중 추상화 요소를 개념화하 는데 어려움을 느꼈으며, 예·체능은 알고리즘 요소를, 인문학은 패턴인식 요소를 개념화하는데 더 어려움을 느꼈다. 향 후 각 요소를 학문영역별로 다양한 내용의 콘텐츠를 개발하여 학습자에게 이해를 돕는 것이 필요하다.

Digital transformation is about revolutionizing the interaction between virtual and reality. The complex problems that arise in this process must be solved, and one of the methods is computing thinking. Therefore, this study aims to observe whether software education that uses unplugged as liberal education is effective in enhancing computing thinking. For this, 5 elements of computing thinking were extracted and unplugged was applied to liberal software classes, and classes were conducted. During one semester, 16 sessions of classes were conducted and computing thinking enhancement was measured through surveys. As a result, the computing thinking of the students increased overall after classes. Observation surveys showed that, among computing thinking elements, students of all academic fields felt difficulties conceptualizing abstraction elements, those of arts and physical education felt more difficulties with algorithm elements, and those of the humanities felt more difficulties with pattern recognition elements. In the future, various contents for each element should be developed by academic field to aid learner understanding.

본 연구의 목적은 초등 정보교육에서 디자인 저널을 활용한 반성적 기록 활동이 학생들의 컴퓨팅 사고력 변화에 미치는 영향을 분석하고, 그 교육적 의미를 탐색하는 데 있다. 이를 위해 인천 소재 초등학교 6학년 학생 40명을 대상으로 실험군과 대조군을 구성한 준실험 연구를 실시하였다. 두 집단 모두 Scratch 기반 프로그래밍 수업을 총 10차시에 걸쳐 동일하게 적용하였으며, 실험군에는 매 차시 수업 후 디자인 저널 작성 활동을 추가하였다. 컴퓨팅 사고력은 Brennan과 Resnick의 CT Framework에 근거하여 개념, 실습, 관점의 세 영역으로 구성된 14문항의 검사 도구를 활용해 사전·사후 검사를 실시하였다. 연구 결과, 실험군은 컴퓨팅 사고력의 실습 영역과 관점 영역에서 통계적으로 유의미한 향상을 보였으며, 특히 테스트와 디버깅, 재사용과 재구성, 연결하기, 질문하기 등의 하위 요소에서 유의미한 차이가 나타났다. 반면 개념 영역에서는 두 집단 간 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 이러한 결과는 디자인 저널을 활용한 반성적 기록 활동이 프로그래밍 개념의 직접적인 습득보다는 문제 해결 과정의 점검, 오류 수정, 전략 개선과 같은 수행적 사고와 프로그래밍에 대한 성찰적 인식 형성에 긍정적인 영향을 미쳤음을 시사한다. 즉, 초등 정보교육에서 반성적 기록 활동은 컴퓨팅 사고력의 실습 및 관점 영역과 관련하여 교육적 의의를 지닐 수 있음을 보여준다.

This study aimed to examine the effects of reflective documentation activities using design journals on changes in elementary students’ computational thinking and to explore their educational implications in elementary informatics education. A quasi-experimental design was employed with 40 sixth-grade students from an elementary school in Incheon, Korea, who were assigned to an experimental group and a control group. Both groups participated in the same ten-session Scratch-based programming lessons, while the experimental group additionally completed design journal activities after each lesson. Computational thinking was assessed through pre- and post-tests using a 14-item instrument based on Brennan and Resnick’s CT Framework, which comprises three dimensions: concepts, practices, and perspectives. The results showed that the experimental group demonstrated statistically significant improvement in the practices and perspectives dimensions of computational thinking. In particular, significant differences were found in sub-elements such as testing and debugging, reuse and remix, connecting, and questioning. However, no statistically significant difference was found between the two groups in the concepts dimension. These findings suggest that reflective documentation activities using design journals contribute less to the direct acquisition of programming concepts than to the development of procedural thinking and reflective awareness, including reviewing problem-solving processes, correcting errors, and revising strategies. Overall, the study indicates that reflective documentation activities can have educational value in elementary informatics education, particularly in relation to the practices and perspectives dimensions of computational thinking.

본 연구는 컴퓨팅사고력에 관한 국내 연구동향을 분석하고, 연구방향을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 2015년부터 2018년까지 국내 학술지에 게재된 컴퓨팅사고력 관련논문 138편을 분석하였다. 연구결과, 국내 컴퓨팅사고력에 관한 연구는 2015년 소프트웨어교육이 의무화됨에 따라 꾸준히 증가하는 추세이고, 초등학생과 대학생을 대상으로 조사연구, 개발연구, 실험연구 등의 양적연구가 대부분이었으며, 컴퓨팅사고력 관련 교육과정 및 교육프로그램, 컴퓨팅사고력 관련 변인관계 등에 대한 연구주제가 많았다. 향후 컴퓨팅사고력에 대한 연구에서는 학습자의 컴퓨팅사고력을 촉진하는 변인과 그것들의 관계를 이론적으로 규명하고 이와 관련된 교수학습방법, 수업도구 및 매체 활용, 평가방법 등의 실증적인 연구가 활성화될 필요가 있다.

This study was to review the research trends in domestic computing thinking and to suggest future research direction by analyzing 138 papers related to computing thinking published in domestic academic journals from 2015 to 2018. As a result, domestic research on computing thinking has been steadily increasing since 2015, and quantitative research, development research and experimental research were mainly used. Most research were conducted for elementary school students and university students. Research topics are oriented to the curriculum and program as well as the relationship among the variables related with computational thinking. It is necessary to explore empirical studies such as teaching methods, teaching tools, media utilization, and evaluation methods in order to promote learner's computing thinking. Also, it is needed to explore various variables related to enhance computing thinking and the relationship among the variables.

본 연구는 학습자의 교육적 요구를 파악하기 위해 현장에서 이루어진 수업을 바탕으로 설문조사 결과를 분석하여 SW 교육에 필요한 요소를 반영하기 위한 것이다. 본 연구에서는 선행연구를 통해 학습 동기와 학습 성취도에 따른 다양한 실 험적 요소를 구성하고 설계하였다. 본 연구에 적용한 설문조사로 교수자 역량(FC), 학습자 역량(LC), 교육 여건(EC)의 3가지 부문의 실험적 요소를 1차 영역별, 2차 전공 계열별로 각각 분석하였다. CT 기반의 SW 교육을 영역별로 분석한 결과 교육자 료 개발, 강의에 대한 이해, 교수방법은 만족도가 높게 나타난 반면, 수강생과의 소통, 강의의 난이도, 수강 인원은 상대적으 로 낮게 나타났다. 전공별로 분석한 결과는 인문 계열에서 공학 계열보다 어렵고 흥미가 떨어지는 것으로 결과가 나타났다. 본 연구에서는 이러한 통계적 결과를 바탕으로 학습자의 문제해결 능력 향상 측면에서 향후 효과적인 교양교육을 위하여 흥 미로운 교과과정으로 비전공 SW 교육이 개선되어야 할 필요성을 제시한다.

This study analyzes the results of a survey based on classes conducted in the field to understand the educational needs of learners, and reflects the elements necessary for SW education. In this study, various experimental elements according to learning motivation and learning achievement were constructed and designed through previous studies. As a survey applied to this study, experimental elements in three categories: Faculty Competences(FC), Learner Competences(LC), and Educational Conditions(EC) were analyzed by primary area and secondary major, respectively. As a result of analyzing CT-based SW education by area, the development of educational materials, understanding of lectures, and teaching methods showed high satisfaction, while communication with students, difficulty of lectures, and the number of students were relatively low. The results of the analysis by major were found to be more difficult and less interesting in the humanities than in the engineering field. In this study, Based on these statistical results proposes the need for non-major SW education to improve into an interesting curriculum for effective liberal arts education in the future in terms of enhancing learners' problem-solving skills.

2015 개정 교육과정을 통해 소프트웨어 교육의 일환으로 프로그래밍 교육이 초등학교 정규교과에 도입된다. 프로그래밍 교육이 문제해결력에 미치는 영향에 대한 분석을 통해 효과적인 교수 학습 방법이 제시될 수 있다. 본 논문에서는 학생들의 학업 성취도에 따라 두 그룹으로 나누고 엔트리와 엔트리용 센서보드를 활용한 5차시 분량의 학습 프로그램을 개발하고 그것을 적용한 수업을 실시하였다. 수업 전 후에 문제해결 검사 도구를 활용하여 학생들의 감마파와 뇌파집중 지표의 변화를 측정하고 분석하였다. 그 결과 학업 성취도가 우수한 그룹의 학생들은 프로그래밍 수업을 통해 감마파와 집중지표가 향상되는 경향을 보였고, 학업 성취도가 우수하지 못한 그룹의 학생들은 감마파와 집중지표의 변화에 일정한 경향성을 보이지 않았다. 이를 통해 학습자의 학업 능력을 고려한 수준별 프로그래밍 교육의 필요성을 제안하였다.

Through the 2015 Revised Curriculum, programming education is introduced into the elementary school regular curriculum as part of the software education. Effective teaching & learning methods can be presented through an analysis of the effects of programming education on the problem-solving abilities. In this paper, students were divided into two groups according to their academic achievement, a learning program was developed for five times of implementation using the entry and the sensor board for the entry, and classes to which it was applied were conducted. Before and after the classes, a problem-solving test tool was used to measure and analyze the changes in Gamma waves and EEG concentration indicators. As a result, the gamma waves and the concentration indices of the students in the group with high academic achievement showed a tendency to be improved through the programming lessons, and those of the students in the group with poor academic achievement showed no such tendency. Through this, the necessity of the level-specific programming education in consideration of students' academic abilities was suggested.

본 연구의 목적은 소프트웨어 교육에서 학습자들의 컴퓨팅 사고력을 신장시키기 위한 개발 중심 모형(Discovery-Design-Development: DDD)의 효과를 검증하는 것이다. 개발 중심 모형은 탐구, 설계, 구현의 3단계를 거쳐 실생활 문제를 해결하기 위한 SW를 개발하는 과정을 학습하는 수업모형이다. 이러한 개발 중심 모형의 효과를 검증하기 위해 SW 교육 수업 경험이 없는 초급 수준의 G 대학교 1학년 학생을 대상으로 실험하였다. 그 결과 개발 중심 모형을 통해 SW 개발을 경험한 학생들의 SW 교육에 대한 학습 동기는 사전-사후 간 유지되었으며 특히 자신감 영역은 유의미하게 높아졌다. 또한, 학생들은 특히 설계(Design) 단계가 CT 능력 향상에 도움이 되었으며 개발 중심 모형은 문제분해와 알고리즘의 개념 이해에 상당한 도움이 된다고 응답하였다.

The purpose of this study is to verify the effectiveness of the Development-oriented model (Discovery-Design-Development: DDD) for developing students' Computational Thinking skills in software education. DDD is a class model that learns the process of developing SW to solve real-life problems through three stages of Discovery, Design, and Development. In order to verify the effectiveness of the DDD, first grade students at G university who did not have SW education class were tested. As a result, the students who experienced SW development through DDD maintained the learning motivation of SW education before and after, especially the confidence area increased significantly. In addition, students also noted that the Design phase was particularly helpful in improving CT abilities and the DDD was a significant help in understanding of decomposition and algorithms.

본 연구에서는 AI 메이커 코딩 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대 상은 안산시 H 초등학교에 재학 중인 10명의 학생이며, 소프트웨어 코딩 기반 메이커교육용 교수학습모형을 활 용한 총 8차시의 AI 메이커 코딩 교육을 학생들에게 적용하여 컴퓨팅 사고력의 향상 정도를 분석하였다. 수업에 참여한 학생들은 실생활의 문제를 코딩과 메이킹 활동을 통해 해결하는 과정을 수행하였고, 컴퓨팅 사고력 검사 지를 통해 교육 전‧후의 컴퓨팅 사고력 향상 정도를 측정하는 한편, 면담을 통해 컴퓨팅 사고력 구성요소와 관 련된 학생들의 사고 과정을 관찰하였다. 연구 결과 모든 학생의 컴퓨팅 사고력 평균 점수가 향상되었으며, 학생 간 점수의 편차가 감소함을 확인하였다. 면담을 통해서는 문제해결 과정에서 학생들이 컴퓨팅 사고력과 관련된 사고 능력을 적극적으로 활용함을 알 수 있었다. 이를 통해 AI 메이커 코딩 교육은 학생의 컴퓨팅 사고력 향상 에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.

This study analyzed the effect of AI maker coding education on improving students' computational thinking. The subjects of the study were 10 students at H Elementary School in Ansan, and a total of 8 AI maker coding education using the Instructional Model for Maker Education based on SW Coding was applied to students to find out the degree of improvement of computational thinking. Students who participated in the class performed a process of solving real-life problems through coding and making activities, measured the degree of improvement in computing thinking before and after education through a computing thinking test paper, and observed students' thinking processes related to computing thinking components through interviews. As a result, it was confirmed that the average score of all students' computational thinking skills was improved, and the deviation of scores between students decreased. Through the interview, it was found that students actively utilize their thinking skills related to computational thinking skills in the problem-solving process. Through this, it was confirmed that AI maker coding education can have a positive effect on improving students' computing thinking skills.

본 연구는 디자인 사고를 적용한 피지컬 컴퓨팅 SW교육 프로그램을 개발하고 적용하고자 하였다. 제작한 SW교육 프로그램 제주시 소재 J, B 2개 초등학교 5, 6학년 22명의 학생을 대상으로 적용하였다. 창의성과 컴퓨 팅 사고력 사전검사를 실시하고 총 5회기 20시간에 걸쳐 디자인 사고를 적용한 피지컬 컴퓨팅 SW교육을 진행 한 후 창의성과 컴퓨팅 사고력 사후검사를 실시하였다. 검증 결과, 디자인 사고를 적용한 피지컬 컴퓨팅 SW교 육 프로그램이 초등학생의 창의성과 컴퓨팅 사고력 향상에 효과적인 것으로 나타났다.

This study attempted to develop and apply a physical computing SW education program applying design thinking. The produced SW education program was applied to 22 students in the 5th and 6th grades of J and B elementary schools located in Jeju-si. Computational thinking ability and creativity pre-test was conducted, and Physical computing software training applied design thinking was conducted over a total of 5 sessions for 20 hours, followed by a post-test on creativity and computational thinking ability. As a result of the verification, it was found that physical computing SW education program applying design thinking was effective in improving the creativity and computing thinking ability of elementary school students.

컴퓨터과학은 정보처리의 연구, 자동화될 수 있는 것에 대한 연구, 컴퓨터계산의 연구, 자연적 인공적 모두의 정 보처리의 연구로 발전하고 있다. 컴퓨터과학의 발전에 따라 정보교육의 모습도 변해 왔고, 최근에는 계산적사고 교 육을 강조하고 있다. 본 논문은 정보교육의 발전과정을 살펴보고, 계산적사고의 교육방법으로 언플러그드 컴퓨팅 을 적용하는 것에 대해 탐색해 본다. 연구자는 또한 언플러그드 컴퓨팅 방법을 적용하는데 있어서의 고려사항을 교사준비, 교육내용, 교수자원의 측면으로 나눠 살펴본다. 교사준비 측면에서는 교사의 인식전환, 컴퓨터과학 내용 의 이해, 학생의 사고 촉진방법에 대한 이해가 필요하고, 내용 측면에서는 추상화 수준 설정, 내용 난이도 조절, 내 용 심화 및 통합이 필요하다. 그리고 교수자원의 측면에서는 시간관리 및 자료준비 방법에 대한 고려도 필요하다.

Computer Science has been developed thru the study of information processing, the study of what can be automated, the study of computation, and the study of information processes both natural and artificial. As developing the computer science, the aspect of informatics education was changed. Recently we focus on computational thinking education. In this paper, I review the progress of informatics education and research the applying of unplugged computing as a method of computational thinking education. I also research the considerations about applying of unplugged computing in aspects of teacher preparation, educational content, and teaching resources. As result I found that teachers change their perceptions about computer education, understand the computer science contents, and understand the promotion of students thinking skills in point of view at teacher preparation, that teachers can set the levels of abstraction and can enrich and integrate of contents, and that teacher can manage class time and educational resources preparation in point of view at educational resources.

소프트웨어교육의 도구로서 블록형 교육용 프로그래밍 언어(EPL)는 무료로 이용할 수 있고, 피지컬 컴퓨팅은 현실세계와 컴퓨팅 환경을 연결시켜줌으로써 실생활 문제 해결이라는 목표에 더욱 가깝게 다가갈 수 있도록 해 주기 때문에, 특히 초등학교 단계에서 학생들이 직관적으로 이해하기 쉬우며 알고리즘적 사고를 향상시키기 때문에 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 초등학생도 회로지식 없이 쉽게 접할 수 있고 가격적인 측면에서도 큰 부담이 가지 않는 엔트리와 센서보드를 활용한 EPL 및 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 제시하고, 초등학교 6학년 학생을 대상으로 12차시의 EPL 교육과정과 8차시의 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 개발하고 적용하였다. 본 연구의 결과 EPL 교육과정을 적용한 집단과 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 추가로 적용한 집단 모두 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 유의미한 효과가 있었으며, 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 추가로 적용한 집단에서 컴퓨팅 사고력 요소의 자료표현, 수행 및 검증, 일반화에서 유의하게 더 큰 향상을 보였다.

Block-based educational programming language(EPL) is commonly used due to its availability at low or no cost. It is also preferred tool of computing education due to its intuitive design, ease-of-use and its effectiveness in increasing algorithmic thinking abilities especially in elementary students. Physical computing is also necessary because it brings students closer to real-world problem solving by connecting the real world with the computing environment. However, due to high-cost and required knowledge in electrical engineering, many schools find the education difficult to access. The study shows significant increase in computational thinking abilities in both groups treated with EPL and additional physical computing education.

본 연구의 목적은 2022 개정 교육과정 정보 교과 성취기준에 부합하는 지역사회 문제 해결형 피지컬 컴퓨팅 교육 프로그램과 과정 중심 정량 평가 도구를 개발하고, 전문가 델파이 조사를 통해 그 내용 타당도를 확보하는 데 있다. 연구 방법으로, 현대 사회의 정서적 외로움과 같은 지역사회 문제를 학습 맥락으로 도입하여 학습자가 디지털 펫 제작 활동을 통해 컴퓨팅 사고력과 사회정서적 가치를 통합적으로 함양하도록 설계하였다. 이를 위해 문제분해(Decomposition), 상태(State), 입력(Input), 출력(Output)의 네 단계로 구성된 D-S-I-O 모형을 구안하고, 이를 기반으로 디지털 펫을 제작하는 총 17차시 프로그램을 설계하였다. 또한 학습자 산출물의 입출력 결합 복잡성과 함수 모듈화·재사용 수준에 따라 컴퓨팅 사고력을 계층화하는 '문제분해 수준' 3단계 평가 루브릭과, 세 개 평가 시점에 걸쳐 수준별 기본 점수를 누적 합산하고 상위권 학습자 변별을 위해 함수 재사용에 가산점을 부여하는 표 기반 절대평가 산출 구조를 개발하였다. 이후 전문가 10명을 대상으로 2차에 걸친 델파이 조사를 실시하였다. 연구 결과, 모든 항목에서 내용 타당도 비율(CVR)이 기준을 충족하여 프로그램과 평가 도구의 내용 타당도가 확인되었다. 다만 본 연구의 결론은 전문가 합의에 기반한 설계 타당도 확보에 한정되며, 실제 학습자를 대상으로 한 적용 및 효과 검증은 후속 연구 과제로 제언한다.

The purpose of this study was to develop a community problem-solving physical computing education program and a process-oriented quantitative evaluation tool for fostering computational thinking (CT) in elementary students, aligned with the 2022 Revised National Curriculum, and to secure their content validity through an expert Delphi study. Methodologically, contemporary community issues such as emotional isolation were introduced as the learning context, and a Digital Pet creation activity was designed to integrate the cultivation of CT with social-emotional values. To this end, the D-S-I-O (Decomposition-State-Input-Output) model was formulated, and a 17-session digital pet creation program was designed accordingly. A three-level 'Level of Problem Decomposition' rubric was devised to measure CT based on input-output integration complexity and function modularization/reuse, together with a table-based absolute scoring structure that cumulatively sums level-specific base scores across three evaluation points and grants bonus points for function reuse to differentiate advanced learners. A two-round Delphi study was then conducted with 10 experts. As a result, the content validity ratio (CVR) of every item met the required threshold, confirming the content validity of the program and the evaluation tool. However, the conclusions of this study are limited to design validity based on expert consensus; empirical application to actual learners and verification of its effects are suggested as tasks for future research.work provide a systematic approach to quantifying CT development in elementary informatics education.

소프트웨어 교육과 관련된 교육과정이나 운영지침에 포함된 Computational Thinking(CT)의 개념과 구성 요 소가 서로 달라서 학교 현장에서 CT를 기반으로 한 소프트웨어 교육을 정착시키는 데 어려움을 겪고 있다. 따 라서 본 연구에서는 전문가 델파이 조사 결과를 토대로, CT에 대한 용어를 ‘컴퓨팅 사고력’으로 통일하였고, CT 의 구성 요소를 문제 정의, 자료 분석, 추상화, 자동화, 일반화 등 5가지로 구분하였다. 또한, 한국정보교육학회에 서 개발한 정보과 교육과정 표준 모델에서 컴퓨팅 사고력과 관련성이 높은 소프트웨어 영역을 선정하여, 하위 영역별 성취 기준과 관련성이 높은 컴퓨팅 사고력이 무엇인지를 조사하여 제시하였다.

Because the concepts and components of computational thinking included in the Information Education Curriculum and the Software Education Guidelines are different, it has been difficult to establish computational thinking-based software education in schools. Therefore, this study, which is based on the Delphi survey results from 39 experts, we defined computational thinking as 'computing thinking' and separated the components of computational thinking into five main categories: (1) problem definition, (2) data analysis, (3) abstraction, (4) automation, and (5) generalization. In addition, we selected software areas that are strongly related to computational thinking in the KAIE's information Curriculum Standard Model and surveyed experts to decide which computing thinking components are related to the achievement criteria of the software areas.

본 연구에서는 피지컬 컴퓨팅을 통한 프로젝트 기반 학습과 메타인지 전략이 초등학생의 지식정보처리 및 창의적 사고 역 량 변화에 미치는 교육적 효과를 탐색하였다. 이를 위해 충청남도 소재 W초등학교 5학년 1학급 학생 8명을 실험 집단과 통 제 집단으로 구분하여 연구를 진행하였다. 각 집단에는 피지컬 컴퓨팅을 통한 프로젝트 기반 학습을 실시하였으며 실험 집 단에는 추가적으로 메타인지 전략을 적용하였다. 역량 변화를 확인하기 위해 사전·사후 검사를 실시하였고 Mann–Whitney U test, Wilcoxon signed-rank test를 활용하여 집단 간 및 집단 내 변화 경향을 분석하였다. 그 결과, 두 집단 모두 지식정 보처리 및 창의적 사고 역량의 평균값이 전반적으로 향상되었으며, 특히 메타인지 전략을 적용한 실험 집단에서 상대적으로 긍정적인 변화가 관찰되었다. 본 연구는 소규모 표본을 대상으로 한 탐색적 연구로서 결과의 일반화에는 한계가 있으나 질 적 분석을 병행하여 이를 보완하고자 하였으며, 피지컬 컴퓨팅을 통한 프로젝트 기반 학습과 메타인지 전략이 초등학생의 지식정보처리 및 창의적 사고 역량 함양을 촉진할 수 있다는 가능성을 시사하였다.

This study explored the educational effects of Project-Based Learning (PBL) through physical computing and metacognitive strategies on changes in elementary students’ knowledge-information processing and creative thinking competencies. Eight fifth-grade students at W Elementary School in Chungcheongnam-do were divided into an experimental group and a control group. The experimental group was provided with additional metacognitive strategies. Pre– and post–tests were conducted, and the results were analyzed using Mann–Whitney U and Wilcoxon signed-rank tests. Although the small sample size limits the generalizability of the findings, qualitative data were analyzed to address this limitation. The findings suggest the potential of Project-Based Learning through physical computing and metacognitive strategies to enhance elementary students’ knowledge-information processing and creative thinking competencies.

The purpose of the study is to develop effective teaching methods to strengthen the major learning capabilities of electronic engineering learners through inquiry learning using computing thinking ability. To this end, first, in the electronic engineering curriculum, we performed teaching-learning through an inquiry and learning model related to mathematics, probability, and statistics under the theme of various majors in electronic engineering, focusing on understanding computing thinking skills. Second, an efficient electronic engineering subject inquiry class operation using computing thinking ability was conducted, and electronic engineering-linked education contents based on the components of computer thinking were presented. Third, by conducting a case study on inquiry-style teaching using computing thinking skills in the electronic engineering curriculum, we identified the validity of the teaching method to strengthen major competency. In order to prepare for the 4th Industrial Revolution, by implementing mathematics, probability, statistics-related linkage, and convergence education to foster convergent talent, we tried to present effective electronic engineering major competency enhancement measures and cope with innovative technological changes.

본 논문은 비교적 기초학력 수준이 낮은 전문대학생들의 컴퓨터전공으로 프로그램언어 교육을 수강하는데 있 어서 알고리즘적 사고력과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력이 결여된 상태에서 프로그래밍언어 교육을 받는데 현실적으 로 어려움을 탈피하기 위해 EPL(Educational Programming Language)인 스크래치을 활용하여 코딩교육을 병행하 여 프로그램언어 학습을 수강한 학생들과 EPL을 활용한 코딩교육 없이 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로 그래밍과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력의 향상 정도를 측정하기 위해 학습효과분석, 문제해결 능력 향상 등에 대한 비교 분석을 실시하였다. 그 결과, EPL인 스크래치를 병행하여 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로그래밍 및 컴퓨팅사고력과 문제해결력의 향상에 도움이 되는 것으로 나타났을 뿐만 아니라 학생들의 만족도 또한 높은 것으로 나타났다. 이것은 학생들이 어렵게만 생각한 프로그래밍실습에 자신감을 주었을 뿐만 아니라 중도탈락을 방지하는데 도움을 주는 것으로 나타났다.

In this paper, it is practically difficult to obtain programming language education without having an algorithmic thinking ability, computing thinking ability, and problem solving ability of students with relatively low basic education. The results showed that students who took program language education in parallel with the EPL(Educational Programing Language), Scratch, compared to without using Scratch found to be helpful in improving their programming amd computing thinking ability, and problem-solving abilities as well as their satisfaction. This not only gave students confidence in their hard-thinking programming practices, but also helped prevent them from falling out of the middle.

본 연구는 컴퓨팅 사고력에 기초한 유아를 위한 언플러그드 코딩의 특성과 개념, 유형, 전략을 알아보는 데 목 적이 있다. 유아를 위한 언플러그드 코딩의 핵심은 컴퓨팅 사고력이다. 유아를 위한 컴퓨팅 사고력에 기초한 언플러 그드 코딩은 프로그램을 사용하지 않고 알고리즘 판, s-블럭, 코딩 로봇, 스마트 기기 등을 긍정적으로 활용하여 논리 적 사고를 기반으로 놀이를 통해 일상 생활 속에서 만날 수 있는 문제를 해결하고 새로운 놀이 방법을 찾는 것이다. 유아를 위한 언플러그드 코딩의 유형은 스마트 기기에 직접 입력하기, 전용 앱을 이용한 코딩 로봇 활용하기, 알고리 즘을 활용한 코딩절차 연습하기, 혼합형 방법 사용하기가 있다. 전략으로 알고리즘 이해하기, 순서도 그리기, 작은 부 분으로 나누기, 패턴 찾기, 벌레 잡기, 결과 예측하기가 있다.

This study aims to investigate the characteristics, concepts, types, and strategies of unplugged coding for young children based on computing thinking. The key to unplugged coding for young children is computing thinking. Unplugged coding based on computing thinking for young children can be used to solve problems that can be encountered in everyday life through playing games based on logical thinking by positively utilizing algorithm boards, s-blocks, coding robots, and smart devices without using programs And find new ways to play. Types of unplugged coding for young children include direct input to smart devices, using coding robots with dedicated apps, practicing coding procedures using algorithms, and using hybrid methods. Strategies include understanding algorithms, drawing flowcharts, dividing into smaller parts, finding patterns, inserting, and predicting outcomes.

정보 혁명 시대를 맞이하여 전 세계적인 변화의 흐름 속에서 인공지능 융합 교육의 필요성이 더욱 대두되고 있다. 이에 본 논문에서는 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육 방법을 개발 및 적용하였다. 통제집단에는 인공지능을 융합하지 않은 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육을 실시하였으며, 실험집단에는 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육 방법을 개발하여 적용한 후 초등학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육이 인공지능을 융합하지 않은 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육과 비교하여 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장에 더욱 긍정적인 효과를 나타내었음에 대한 통계적으로 유의미한 결과를 확인할 수 있었다.

In the era of the information revolution, the need for artificial intelligence convergence education is emerging in the trend of global change. Therefore, in this paper, a physical computing programming education method that combines artificial intelligence was developed and applied. The control group was provided with physical computing programming education that did not converge with artificial intelligence, and the experimental group developed and applied a physical computing programming education method that fused artificial intelligence to analyze the impact on elementary school students' computing thinking ability. As a result, it was confirmed that physical computing programming education fused with artificial intelligence had a more positive effect on enhancing elementary school students' computational thinking skills compared to physical computing programming education without artificial intelligence.

본 연구는 유아의 컴퓨팅 사고를 위한 누리과정 기반 놀이중심 언플러그드 프로그램 개발을 위해 수행되었다. 본 연구의 목적을 실현하기 위해 소프트웨어 관련 문헌을 분석하고 유아교육현장에 적용하기 위해 누리과정을 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 유아교육현장에 적용 가능한 놀이중심 언플러그드 컴퓨팅 프로그램을 구성하였다. 본 연구에서 구성한 활동은 소프트웨어 교육의 목적을 기반으로 누리과정에 적용하여 설계하였으며, 전문가의 의견을 통해 그 적용성을 확인하였다. 평가 결과 누리과정의 생활 주제에 소프트웨어 교육내용이 대응될 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 특히 유아의 발달특성에 적합한 놀이 활동이 중심이 되는 언플러그드 컴퓨팅 프로그램을 통해 컴퓨팅 사고능력을 향상시키고자 하였다. 본 연구의 결과 개발된 활동이 배우고, 이해하기 쉬울 뿐 아니라 숙련과 이용이 쉽다. 본 연구에서 개발한 놀이중심 언플러그드 컴퓨팅 프로그램은 유아교육현장에서 유아의 컴퓨팅 사고력 증진을 위한 다양한 활동 개발에 시사점을 제공할 것이다.

This research is designed to develop materials for early children’s play-based unplugged program and to improve computing thinking skills. For this purpose, literature on software was reviewed and Nuri curriculum was analyzed for its implementation in early children’s classroom. Subsequently, a unplugged computing program based on play was constructed for early childhood education. The activity was devised to be applied in Nuri curriculum for software education and its applicability was validated through experts’ opinion. The activity was designed so that the contents of the software education correspond to the everyday life theme of Nuri curriculum. Especially, early children’s computing thinking skills were to be improved through unplugged program which is centered on developmentally appropriate play. The activity developed in this research is easy to learn, understand, master and use. The play-based unplugged computing program provides insights into designing various activities development to improve early children’s computing thinking skills.