Development of a Convergent Teaching-Learning Materials based on Logic Gates using Water-flow for the Secondary Informatics Gifted Students

물의 흐름을 이용한 논리 게이트 기반 융합형 중등 정보과학 영재 교수·학습 자료 개발

Since the start of gifted education in 2002, educational support system has now been established, and sufficient growth in quantitative aspects has been achieved in Korea. On the other hand, they report that there are insufficient points in terms of education quality. In other words, most of the gifted education simply expands knowledge by prior-learning. In order to improve the quality of gifted education, they should enhance critical-thinking and creativity able to apply interdisciplinary principles or phenomena for solving problems. In this study, we designed and developed a convergent teaching-learning materials based on the concept of integrated education, which explore the process that basic logic operations such as AND, OR, XOR do the role of computer cells. A survey result showed that student satisfaction(usefulness, understanding, interest) of the materials is significantly higher than that of other traditional learning topics, and the design intent was met.

우리나라 영재교육은 2002년 시작된 이후 이제 교육지원체계가 확립되었고, 양적 측면에서 충분한 성장을 이루었다. 반면에 교육의 질적인 측면에서는 미흡한 점이 있다는 보고가 많다. 즉, 대부분의 영재교육이 선행학습에 의한 단순 지식확대 위주로 이루어진다는 것이다. 영재 교육의 질을 높이기 위해서는 간학문적 원리와 현상을 문제해결에 적용할 수 있는 비판적 사고력 및 창의력 배양 교육이 되어야 한다. 이 연구에서는 통합교육 개념에 근거하여 AND/OR/XOR 등의 기본 논리 연산이 컴퓨터의 세포 역할을 하게 되는 과정을 탐구하는 융합형 교수 학습 자료를 설계하고 개발하였다. 설문 조사 결과 기존의 다른 학습 주제보다 학생들의 만족도(유익성, 이해도, 흥미도)가 크게 높은 것으로 평가되어 설계 취지에 부합된 것으로 나타났다.