Browse > Article
http://dx.doi.org/10.5392/JKCA.2018.18.12.238

The Effect of Software Education on Middle School Students' Computational Thinking  

Lee, Jeongmin (이화여자대학교 교육공학과)
Ko, Eunji (이화여자대학교 교육공학과)
Publication Information
The Journal of the Korea Contents Association / v.18, no.12, 2018 , pp. 238-250 More about this Journal
Abstract
The 2015 revised curriculum includes 'informatics' course including the process of building software aiming at cultivating creative and convergent ability. This study analyzes the competencies pursued in the revised curriculum and defines computational thinking as the main competency. The subjects of the study were the first grade of a middle school in the first semester of the 2018 school year. Of the 95 collected data, 83 data were used for analysis and the significance was confirmed by the paired t-test. Also, computational concept, computational practice and computational perspectives were confirmed through artifact-based interviews. As a result of statistical analysis, critical thinking, creativity, algorithmic thinking, and problem-solving significantly increased among sub-variables of computational thinking. Statistical results and interview results were analyzed to provide implications for design and implementation of software education in 'informatics' course.
Keywords
Informatics; SW Education; Computational Thinking;
Citations & Related Records
Times Cited By KSCI : 6  (Citation Analysis)
연도 인용수 순위
1 김혜진, 서정현, 김영식, "아두이노를 연계한 스크래치 프로그래밍 교육이 중학생의 창의적 문제 해결력에 미치는 영향," 학습자중심교과교육연구, 제16권, pp.707-724, 2016.
2 D. O'Sullivan and T. Igoe, Physical Computing: Sensing and Controlling the Physical World with Computers, Boston, MA, USA: Thomson, 2004.
3 최유현, "로봇의 교육적 활용을 위한 교육 프로그램 모형 개발," 한국실과교육학회지, 제16권, 제3호, pp.75-90, 2003.
4 D. Alimisis and C. Kynigos, "Constructionism and Robotics in Education," Teacher Education on Robotic-Enhanced Constructivist Pedagogical Methods, pp.11-26, 2009.
5 C. Chomyim, S. Chaisanit, and A. Trangansri, "Low Cost Mobile Robot Kits Design as a Teaching Tool for Education and Research," Applied Mechanics and Material, Vol.752, pp.1010-1015, 2015.
6 Y. A. C. Gonzalez and A. G. V. Munoz-Repiso, "Educational Robotics for the Formation of Programming Skills and Computational Thinking in Childish," Computers in Education (SIIE), 2017 International Symposium on, pp.1-5, 2017.
7 ISTE, "CT Leadership Toolkit," Available at: http://www.iste.org/docs/ctdocuments/ct-leader shipt-toolkit.pdf?sfvrsn$\frac{1}{4}$4, 2015.
8 O. Korkmaz, R. Çakir, and M. Y. Ozden, "A Validity and Reliability Study of the Computational Thinking Scales (CTS)," Computers in Human Behavior, Vol.72, pp.558-569, 2017.   DOI
9 교육부, 2015 개정 교육과정 총론, 교육부 고시 제 2015-74호 (별책 1), 2015.
10 S. Blanchard, V. Freiman, and N. Lirrete-Pitre, "Strategies sed by elementary schoolchildren solving robotics-based complex tasks: Innovative potential of technology," Procedia-Social and Behavioral Sciences, Vol.2, No.2, pp.2851-2857, 2010.   DOI
11 김경훈, 이은경, 김영애, 양재명, 이영준, 김현철, 김재현, 배정이, 한건우, 박소영, 박종훈, 정웅열, 이진, 김영아, 장원영, 2015 개정 교과 교육과정 시안 개발 연구 II-정보과 교육과정, 한국교육과정평가원 연구보고 CRC 2015-25-14, 2015.
12 J. M. Wing, "Computational Thinking," Computations of the ACM, Vol.49, No.2, pp.33-35, 2006.
13 배영권, 남재원, "웹 2.0 을 활용한 로봇프로그래밍 교육이 문제해결력 신장에 미치는 영향," 한국콘텐츠학회논문지, 제10권, 제11호, pp.468-475, 2010.   DOI
14 황요한, 문공주, 박윤배, "소프트웨어 활용 탐구 활동을 통한 고등학생의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식 변화와 과학 학습에 대한 태도 조사-스크래치와 피지컬 컴퓨팅 교구의 활용을 중심으로," 한국과학교육학회지, 제36권, 제2호, pp.325-335, 2016.   DOI
15 A. OLUK and O. KORKMAZ, "Comparing Students' Scratch Skills with Their Computational Thinking Skills in Terms of Different Variables," International Journal of Modern Education & Computer Science, Vol.8, No.11, pp.1-7, 2016.   DOI
16 M. Berland and U. Wilensky, "Comparing Virtual and Physical Robotics Environments for Supporting Complex Systems and Computational Thinking," Journal of Science Education and Technology, Vol.24, No.5, pp.628-647, 2015.   DOI
17 S. Papert, Mindstorms(Second Addition): Children, Computers, and Powerful Ideas, Basic Books, 1993.
18 M. Guzdial, "Programming Environments for Novices," Computer Science Education Research, Vol.2004, pp.127-154, 2004.
19 송정범, 조성환, 이태욱, "스크래치 프로그래밍 학습이 학습자의 동기와 문제해결력에 미치는 영향," 정보교육학회논문지, 제12권, 제3호, pp.323-332, 2008.
20 D. H. Clements and D. F. Gullo, "Effects of Computer Programming on Young Children's Cognition," Journal of Educational Psychology, Vol.76, No.6, pp.1051-1058, 1984.   DOI
21 F. Kalelioglu, "A New Way of Teaching Programming Skills to K-12 Students: Code. org," Computers in Human Behavior, Vol.52, pp.200-210, 2015.   DOI
22 이민영, 전석주, "엔트리와 스크래치를 활용한 초등학생의 논리적 사고력 신장에 관한 연구," 한국초등교육, 제28권, 제1호, pp.173-185, 2017.
23 채재호, 배영권, 유인환, "로봇프로그래밍 학습이 초등학생의 논리적 사고력 신장에 미치는 영향," 교원교육, 제24권, 제2호, pp.361-376, 2008.
24 서순식, 배영권, 양유정, 고유하, 신승기, 장의덕, 최미애, 로봇 활용 SW교육 효과성 검증 연구, 한국교육학술정보원 연구보고, KR 2016-1, 2016.
25 전용주, 김태영, "국내외 동향 분석을 통한 SW 교육의 이해," 한국컴퓨터학회논문지, 제18권, 제2호, pp.1-6, 2014.
26 교육과학기술부, 2009 개정 교육과정 해설, 서울:교육과학기술부, 2011.
27 이철현, "컴퓨팅 사고력 기반 실생활 문제해결학습이 초등학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 효과," 실과교육연구, 제23권, 제4호, pp.91-107, 2017.
28 K. Brennan and M. Resnick, "New Frameworks for Studying and Assessing the Development of Computational Thinking," In Proceedings of the 2012 annual meeting of the American Educational Research Association, Vancouver, Canada, pp.1-25, 2012.
29 오미자, 김미량, "컴퓨팅 사고력 향상을 위한 스크래치 프로그래밍 교육의 효과 분석," 교육정보미디어연구, 제24권, 제2호, pp.255-275, 2018.
30 서영호, 염미령, 김종훈, "초등학교 SW교육에서 동료 프로그래밍 교육 방법이 컴퓨팅 사고력과 창의성 신장에 미치는 효과 분석," 정보교육학회논문지, 제20권, 제3호, pp.219-234, 2016.   DOI
31 P. Curzon, "Computational Thinking: Searching to speak" Available at: http://www.icspiazzasicil ia.gov.it/wp-content/uploads/2016/04/Searching ToSpeak.pdf, 2015.
32 J. M. Wing, "Computational Thinking and Thinking about Computing," Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: mathematical, physical and engineering sciences, Vol.366, No.1881, pp.3717-3725, 2008.   DOI
33 CSTA, CSTA K-12 Computer Science Standards Revised 2011 [Eletronic version]. ACM, 2011.
34 최형신, "로봇활용교육의 효과성 검증을 위한 평가도구 개발: 사회‧문화적 맥락 및 컴퓨팅 사고연계," 정보교육학회논문지, 제18권, 제4호, pp.541-548, 2014.   DOI
35 V. Barr and C. Stephenson, "Bringing Computational Thinking to K-12: What is involved and what is the role of the computer science education community?," ACM Inroads, Vol.2, No.1, pp.48-54, 2011.   DOI
36 J. J. Lu and G. H. L. Fletcher, "Thinking about Computational Thinking," In Proceedings of the 40th ACM Technical Symposium on Computer Science Education (SIGCSE'09), 2009.
37 D. Barr, J. Harrison, and L. Conery, "Computational Thinking: A digital age skill for everyone," Learning & Leading with Technology, Vol.38, No.6, pp.20-23, 2011.
38 김재휘, 김동호, "컴퓨팅 사고력 향상을 위한 초등 피지컬 컴퓨팅 교육과정 개발," 정보교육학회 논문지, 제20권, 제1호, pp.69-82, 2016.
39 I. Lee, F. Martin, J. Denner, B. Coulter, W. Allan, J. Erickson, and L. Werner, "Computational Thinking for Youth in Practice," ACM Inroads, Vol.2, No.1, pp.32-37, 2011.   DOI
40 S. Atmatzidou and S. Demetriadis, "Advancing Students' Computational Thinking Skills Through Educational Robotics: A study on age and gender relevant differences," Robotics and Autonomous Systems, Vol.75, pp.661-670, 2016.   DOI
41 이정민, 박현경, 최형신, "로봇 활용 SW 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력, 창의성, 학업흥미, 협업능력에 미치는 효과," 정보교육학회논문지, 제22권, 제1호, pp.9-21, 2018.   DOI
42 송정범, "메타인지 전략을 활용한 게임 프로그래밍 학습이 초등학생의 문제해결력에 미치는 효과," 교원교육, 제24권, 제4호, pp.432-447, 2008.
43 A. Khanlari, "Effects of Robotics on 21st Century Skills," European Scientific Journal, ESJ, Vol.9, No.27, pp.26-36, 2013.
44 전성균, 서영민, 이영준, "컴퓨터교과교육과 컴퓨터과학: 창의성과 프로그래밍 교육에 관한 고찰," 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집, 제15권, 제1호, pp,73-77, 2011.
45 박경재, 이수정, "두리틀과 로봇 프로그래밍 교육이 창의성에 미치는 효과 비교 연구," 정보교육학회논문지, 제14권, 제4호, pp.619-626, 2010.
46 류충규, 이철현, "스크래치 프로그래밍이 초등영재학생들의 창의적 문제해결력에 미치는 효과," 한국실과교육학회지, 제25권, 제1호, pp.149-169, 2012.