• 정보교육학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.465-474
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• 2016

본 연구는 초등학생을 대상으로 PBL 기반의 프로그래밍 학습 과정에서 구조화된 성찰일지 작성 활동이 논리적 사고력에 미치는 영향을 분석하기 위해 성찰일지 작성 전후 논리적 사고력의 차이를 비교하여 효과를 분석하였다. 연구를 위해 초등학교 5학년 59명 학생들을 대상으로 실험집단과 통제집단을 구성하고 실험집단에는 PBL 기반의 프로그래밍 학습 단계별로 내용, 과정, 비판적 성찰일지 작성을 적용하였고 통제집단에는 PBL 기반의 프로그래밍 학습 단계별로 비구조화된 성찰일지 작성을 적용하였다. 연구 결과 실험집단의 구조화된 성찰일지 작성 전후의 논리적 사고력 차이를 공분산분석(ANCOVA)을 통해 분석한 결과 유의수준 .05에서 학습효과가 있음을 확인했고 통제집단과 논리적 사고력의 차이를 비교한 결과에서도 학습효과가 있음을 확인했다. 이를 통해 초등학교 5학년 학생을 대상으로 하는 PBL 기반의 프로그래밍 학습에서 구조화된 성찰일지 작성 학습자의 논리적 사고력 향상에 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.170-191
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• 2008

알고리즘 학습이 학습자의 창의적 문제해결력, 논리적사고력과 같은 고차원적인 인지 능력 향상에 도움이 되지만, 알고리즘 학습을 처음 접하는 어린 학습자들의 경우 인지적 부담으로 작용할 수 있다. 따라서 프로그래밍을 통한 알고리즘 학습에서 학습자의 인지적 부담을 감소시켜주고 알고리즘 학습에 대한 흥미와 동기 유발을 위한 새로운 교수 설계가 필요하다. 본 연구에서는 중학생의 알고리즘 학습을 위한 프로그래밍 도구로 비주얼 기반 교육용 프로그래밍 언어인 Squeak Etoys를 선정하고 이를 활용한 알고리즘 학습 프로그램을 설계하였다. 설계한 학습 프로그램을 실제 중학교 학습자들에게 적용한 결과, Squeak Etoys 활용 알고리즘 학습이 프로그래밍을 처음 접하는 초보 학습자들의 문제해결성향과 자기효능감, 논리적사고력 향상에 유의미한 영향을 주었음을 확인하였다. 특히 논리적사고력의 경우, 실험집단과 통제집단모두 유의미한 향상을 보였다. 이는 알고리즘을 설계하고 표현하는 과정에 대한 학습경험 자체가 논리적사고력 신장에 효과적임을 의미한다. 따라서 초 중등교육에서의 알고리즘 교육은 의미 있는 학습내용이라고 볼 수 있다. 그러나 Squeak Etoys 활용 알고리즘 학습을 진행한 집단이 통제집단에 비해 논리적사고력 향상의 정도가 유의미하게 높은 것은 Squeak Etoys와 같은 비주얼 기반 프로그래밍 학습 환경이 알고리즘 학습에 대한 외생적 인지부하를 감소시켜주고 문제해결성향 및 자기효능감에 긍정적인 영향을 줌으로써 논리적사고력과 같은 고등정신능력 향상에 도움을 준 것으로 해석할 수 있다. 이러한 연구 결과는 향후 새로운 교육과정 시행될 경우, 알고리즘 학습을 위한 교육용 프로그래밍 언어의 선정 및 교수 학습 설계에 유용한 지침을 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.107-116
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• 2019

본 연구는 초등학생의 논리적 사고력 신장을 위한 교육 방법으로 수행시간 중심의 파이썬 정렬 알고리즘 교육 프로그램을 개발하여 적용한 후 그 효과를 검증하였다. 교육 프로그램은 현직 초등학교 교사 100명을 대상으로 실시한 사전 요구 분석 결과를 바탕으로 하여 개발하였다. 개발한 교육 프로그램의 효과를 검증하기 위해 ${\bigcirc}{\bigcirc}$ 대학교에서 실시한 초등학생 교육기부 프로그램의 지원자 표집에 의한 지원자 표본 25명을 대상으로 6일간 1일 7차시씩 42차시를 진행하였다. 한국교육개발원에서 개발한 '논리적 사고 검사(GALT)'를 활용하여 사전 사후 검사 결과를 통해 교육적 효과를 분석하였으며, 분석 결과 수행시간 중심의 파이썬 정렬 알고리즘교육이 초등학생의 논리적 사고력 향상에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2008년도 동계학술대회
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• pp.148-153
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• 2008

지식 기반 사회에서는 논리적인 사고를 통해 외부의 자극에서 새로운 가치를 창조하고 스스로 지식을 형성하는 능력이 필요하다. 그리고 컴퓨터 교육의 목적은 기능의 습득이 아니라 습득한 기능을 유기적으로 이용하여 주어진 문제를 해결하는 논리적 사고력의 향상에 있다. 따라서 논리적 사고력을 기를 수 있는 프로그래밍 교육을 학생들에게 지도하여야 한다. 본 연구에서 논 프로그래밍 입문기 학습자들이 갖는 어려움, 즉 프로그래밍 언어의 단어와 문법 암기 따른 부담을 덜고 프로그래밍 학습이 갖는 논리적 알고리즘 탐구에 집중하고자 기존의 구문 중심 프로그래밍 언어가 아닌 아이콘 기반의 비주얼 프로그래밍 도구를 제시한다. 그리고 기존의 프로그래밍 학습에서 아동들이 추상적으로 해 왔던 프로그래밍 과정을 로봇을 이용하여 구체적이고 실험적인 학습을 하도록 하며 아울러 일반 학급에서 적용할 수 있는 로봇 활용 프로그래밍 교육 프로그램을 구상하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제9권1호
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• pp.101-111
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• 1989

본 연구의 목적은 광합성과 관련하여 한국 국민학교 5학년과 중학교 2학년 학생들이 갖고 있는 오개념을 조사하고, 학생들의 개념이해 정도, 논리적 사고능력, 그리고 학생배경변수들 사이의 상호관계를 조사하는 것이다. 세가지의 도구들이 이 연구를 위해 개발되었다. 광합성 개념검사 (Photosynthesis Concepts Test)는 광합성과 관련된 개념들의 이해를 평가하기 위해, 삐아제의 논리적 사고력 검사(Piagetian Cogical Reasoning Test)는 PCT에 포함된 3종류의 논리적 사고들, 변인 통제, 조합적 사고력, 상관관계 사고능력을 평가하기 위해, 그리고 실문서는 학생들의 배경변수들에 대한 정보를 얻기 위해 개발되었다. 이 도구들은 20명 의 국민학교 5학년, 239명의 중학교 2학년 학생들에게 시행되었다. 이 연구의 결과는 두집단의 학생들이 "먹이를 만든다"는 의미, 먹이의 정의, 식물에 의한 빛의 사용, 식물 뿌리와 잎의 기능들, 광합성 산물, 그리고 광합성을 위한 조건들과 관련하여 오개념을 갖고 있음을 보여 주었다. 국민학교 5학년과 중학교 2학년 사이의 개념 이해의 향상은 식물에 의한 빛 이용의 본질, 한 체계내에서 생물들간의 물질 교환, 포도당, 지방, 단백질 등에 대한 지식에서 보여졌고, 그래프를 해석하는 능력에서 또한 중학교 2학년 학생들이 앞섰다. 향상을 보인 항목들은 교과서에서 보다 많은 강조점을 두거나 상위의 논리적 사고능력을 요구하는 것들이었다. 희귀분석 결과, 전년도 과학성적과 논리적 사고력이 PCT 성취도에 가장 예견력이 높은 두 변수이며 5학년의 경우 성취도의 약 22%의 변량을, 중2의 경우 성취도의 약 40%의 변량을 설명하였다. 후속연구로서 내용의 추상성, 적절성, 그리고 요구되는 논리적 능력면에서 교수조건의 변형을 통한 오개념의 변화와 감소에 대한 실험적 연구가 제시되었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.405-408
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• 2018

이 연구의 목적은 기존 EPL 관련 연구들을 조사 및 수집하여 메타분석을 통해 초등학생의 고등사고력 향상에 미치는 전체 효과 크기의 산출과 다양한 변인에 따른 효과크기를 확인하는 것이다. 그래서 이 연구로 초등학생의 고등사고력 및 다양한 요인들에 대한 EPL 교육의 실제적 효과를 객관적으로 확인하고 일반화하였다. 이 연구의 결과는 1)EPL을 활용한 교육이 초등학생들의 고등사고력을 크게 향상시키는 교수학습 도구임이 확인되었고, 2) EPL을 활용한 교육은 창의적 사고력, 논리적 사고력 등의 향상에 크게 도움이 되는 것으로 확인되었으며, 3) App Inventor, Scratch, Dolittle 등이 고등사고력 향상에 미치는 효과가 큰 것으로 확인되었다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.226-235
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• 2004

초등학생 프로그래밍 교육은 프로그래밍 활동을 통해 논리적 사고력과 문제 해결력을 신장시키는 데 의의를 두고 다양한 프로그래밍 교육 방법과 학습 시스템을 개발하려는 연구가 이루어지고 있다. 프로그래밍 교육의 목표가 프로그래밍적 사고력 함양이라면 프로그래밍적 사고를 언어로 표현하여 실제로 프로그램을 작성할 수 있는 프로그래밍 언어 사용 능력 함양도 필요하다. 초등학생 프로그래밍 언어 학습은 특정 언어의 문법적 설명과 해석을 지양하고 프로그래밍 언어에 대한 올바른 개념 이해와 활용을 통해 프로그램을 구현하는데 필요한 기초 소양 능력 함양에 중점을 두어야 한다. 따라서 초등학생을 위한 프로그래밍 언어 교육 방법의 체계화에 기여할 수 있는 하나의 모델로서, 프로그래밍 언어의 기본적인 개념 중 함수 개념을 효과적으로 지도할 수 있는 지도 원리와 학습 모형을 연구하였고, 함수가 가진 특성 즉 함수적 사고과정을 이용하여 프로그래밍 언어 기술 능력과 논리적 사고력 및 문제해결력의 고등인지기술 능력을 함께 신장시킬 수 있는 지도 방법을 제안하고자 한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.27-39
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• 2016

디지털 정보시대가 필요로 하는 역량은 정보를 기반으로 한 문제해결력, 논리적 사고력, 그리고 융합적 사고력 등이다. 이러한 능력을 갖추기 위해 21세기를 살아가는 현대인들은 컴퓨팅 사고(Computational Thinking)를 함양하기 위한 교육을 해야 한다. 그러나 현재 중학교 컴퓨터 교육과정 내에서 이러한 사고력을 향상시키기란 현실적으로 매우 부족한 실정이다. 이에 단편적이고 제한적인 컴퓨터 교육에서 벗어나 학습자의 컴퓨팅 사고능력을 신장시키고 컴퓨터 과학 원리를 보다 쉽게 이해시키기 위하여 프로그래밍 중심의 교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 교육 프로그램의 효과를 검증하기 위해 소프트웨어 교육 시범학교로 선정된 W중학교 1,2학년 학생 22명, 3학년 학생 20명을 대상으로 12주간에 걸쳐 총 24차시 동안 적용한 결과, 논리적 사고력과 창의적 문제해결능력 향상의 긍정적 변화를 가져오는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서는 컴퓨팅 사고력 기반 프로그래밍 학습의 현장 적용 가능성을 제시하고 그 효과성에 대해서 분석하였다. 향후 컴퓨팅 사고력을 향상시키기 위한 다양한 교육 프로그램의 개발 방향을 제시하는데 의의를 찾을 수 있다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2010년도 하계학술대회
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• pp.95-99
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• 2010

본 연구에서는 초등학교에서 스크래치 프로그램을 활용한 사용자 중심 디자인 모델에 기반한 하이레벨(High Level)단계의 프로토타이핑 기법을 적용하여 응용프로그램 개발 교육모형을 제시하여 적용해 보고 그 효과를 검증해 보고자 한다. 본 연구의 결과는 초등학교에서 문제해결력과 논리적 사고력 신장을 위한 응용프로그램 개발 교육의 새로운 접근방법이 될 것으로 기대한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.207-217
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• 2019

컴퓨팅 사고력을 향상시키기 위해 초등학교에서는 블록형 프로그래밍 언어인 스크래치를 활용한 기초 프로그래밍 교육을 하고 있으나 컴퓨팅 사고력에 대한 평가 연구는 초기 단계이다. 따라서 본 연구에서는 스크래치 프로젝트의 코드를 분석하는 방법을 활용하여 초등학생들의 컴퓨팅 사고력의 개념 수준을 평가하였다. 이를 위해 스크래치 코드 분석 자동화 도구인 Dr. Scratch를 활용하여 초등학교 6학년 학생들이 제작한 179개의 스크래치 프로젝트를 분석하였다. 연구결과 초등학생의 컴퓨팅 사고력의 개념수준은 개발자 수준이 많았고, 성별과 작품유형에 따라 차이가 있었고, 논리와 추상화 요소에서 가장 낮은 수준을 보였으며, 프로그래밍 과정에서 컴퓨팅 사고력이 향상되는 것으로 나타났다. 본 연구는 초등학생의 프로그래밍 학습에서 교수방법의 개선과 자기주도적 컴퓨팅 사고력의 평가에 대한 시사점을 제공한다.