본 연구의 목적은 SW융합교육을 위한 골드버그 장치 기반의 교육 도구를 개발하는 것이다. 2015개정교육과정에서는 효과적인 SW교육을 위하여 다양한 교과와의 융합을 강조한다. 특히 물리 교과는 순차적인 움직임, 에너지의 수치화, 시뮬레이션 등 컴퓨팅 사고력과 밀접한 연관성을 갖고 있어 SW융합교육의 소재로 자주 사용된다. 본 연구에서는 물리적인 지식, 개념, 조작 등을 활용하는 골드버그 장치를 기반으로 한 교육용 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 효과성 검증을 위해서 델파이 검증을 통해 설문 문항을 개발하였으며 이를 기반으로 기초 만족도 조사를 실시하였다. 그 결과 개발된 프로그램은 SW융합교육을 위한 프로그램으로 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 나타났다.
현대 인공지능사회에 있어서 교육의 목표는 인공지능사회에 잘 적응하는 동시에 변화를 선도할 수 있는 융합형 인재를 양성하는 것이다. 융합형 미래인재에게 요구되는 핵심역량은 소프트웨어를 잘 이해하고 더 나아가 생성해낼 수 있는 것이다. 이러한 측면에서 알고리즘 교육은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 융합적 사고력 향상을 위한 알고리즘 교육 프로그램을 개발하였다. 또한, 융합적 사고력 사전-사후 검사를 실시하여 대응표본 t-test를 통한 효과성을 검증한 결과, 학생들의 알고리즘 지식, 기능의 영역에서 융합적 사고력이 유의하게 향상된 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 알고리즘 교육에 유용하게 사용될 것으로 기대한다.
초등학교 소프트웨어 교육에서는 간단한 문제해결 과정을 통하여 프로그래밍 과정을 경험하고 있다. 그리고 이러한 경험조차도 문제 해결 과정을 CS Unplugged 활동으로 하도록 강조하는 실정이다. 하지만 CS Unplugged는 컴퓨팅 원리의 습득에 그치고 학습자가 실제 문제 해결의 처리 경험을 하지 못한다는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 초등학생들의 실제적 삶에서 부딪히는 문제들을 해결할 수 있는 역량을 기르는 것에 목표를 두고 로봇 활용 인공지능 교육 프로그램을 개발하였다. 프로그램을 적용한 결과, 학생들은 개발된 프로그램을 통하여 실생활의 복잡한 문제를 인공지능의 관점으로 해결하고, 로봇 제어를 통하여 인공지능 교육에 대한 흥미 및 이해도가 높아질 수 있었다.
본 연구의 목적은 아두이노를 주제로 코딩교육 프로그램을 통하여 청소년의 창의적 활동을 제고하기 위한 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여, 재료비가 저렴하고 관련 소스가 범용적으로 이용할 수 있는 아두이노를 바탕으로 코딩교육 프로그램의 개발을 연구한다. 그리고 해당 내용을 검증하기 위하여 광주 전남 소재의 12개 학교에 적용하여 개선점을 도출하였다. 해당 연구 결과는 첫째, 아두이노를 주제로 한 코딩 교육 프로그램은 절차적 모형(계획-설계-실행-평가-개선)을 통하여 개발하여 시범 수업에 적용하였다. 둘째, 학생들의 만족도 조사와 담당교사의 인터뷰를 통하여 효용성을 분석하였다. 셋째, 교육 프로그램 진행 이후 개선점을 수용하여 다음번의 코딩 교육 프로그램에 적용하였다.
최근 소프트웨어 중심사회 실현 전략을 목적으로 하는 소프트웨어 교육이 국내에서도 많이 강조되고 있는데, 이것은 정보과목 뿐 아니라 다양한 교과 활동과 연계하여 수행하도록 하고 있다. 2015 개정 교육과정에 소프트웨어 교육이 강화되면서, 소프트웨어 교육 운영지침(MOE, 2015)이 발표되었다. 이것은 교육부가 소프트웨어 교육을 얼마나 중요시하는 지를 보여준다. 소프트웨어 교육은 과학교육과도 관련이 있는데, 소프트웨어를 활용한 알고리즘 교육과 피지컬 컴퓨팅을 활용한 센서 측정 및 출력 제어 활동은 과학교육에서 최근 강조되고 있는 과학적 탐구 전략으로서 효과적일 수 있다. 또한 최근 강조되고 있는 컴퓨팅 사고력 개발을 위해서도 적절한 교육방법이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 일상에서의 과학적 문제를 교육용 프로그래밍 언어(EPL)를 사용하는 소프트웨어와 피지컬 컴퓨팅 교구를 사용해 해결하는 탐구활동 프로그램을 설계하고 고등학생들에게 적용해 보았다. 적용 전후 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식의 변화를 보기 위해 컴퓨터 활용 능력 설문지를 소프트웨어 교육의 성취기준과 컴퓨팅 사고력의 구성요소와 관련지어 수정하여 사용하였다. 연구 결과, 언플러그드 활동과 EPL 소프트웨어 및 피지컬 컴퓨팅 교구를 활용하여 구성된 소프트웨어 활용 탐구활동을 통해 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식이 향상되었으며, 컴퓨팅을 통한 문제해결에 대한 자신감도 향상되었다. 또한 소프트웨어 활용 탐구활동을 경험한 학생들은 과학에 대한 흥미와 적극성, 과제집착력도 높은 것으로 나타났다.
컴퓨팅 사고력, 정보문화소양 및 협력적 문제해결력 함양을 목표로 하는 소프트웨어 교육, 즉 코딩 교육에 있어서 양질의 강사를 수급하는 것은 교육의 성패를 결정하는 중요한 문제 중 하나이다. 이러한 관점에서 초등학교의 방과후학교, 중학교 자유학기 등의 강사 수급 문제를 해결하기 위한 방법으로 다양한 코딩교육 전문강사 양성 과정이 주목을 받고 있다. 본 연구는 여성가족부와 각 지자체의 여성새일센터 등을 중심으로 개설 및 운영되고 있는 코딩강사 양성 프로그램의 운영 및 개설 현황, 운영 시간, 수강생 특성, 교육과정 등을 분석하고 시사점을 도출하는데 목적이 있다. 본 연구의 결과는 향후 코딩교육 전문강사 양성 프로그램의 개발 및 효과성 분석 등의 후속연구로 이어질 수 있다.
4차 산업혁명이 시대의 화두로 떠오르고 있다. 산업구조가 과거와는 다른 모습으로 크게 바뀌어 가고 있으며 이에 따른 사회 모습도 빠르게 변화하여 우리의 일상을 변화시키고 있다. 특히 그 중에서도 소프트웨어 분야의 중요성이 커지고 있다. 이러한 미래 사회를 살아가야 하는 학생들에게 컴퓨팅 사고력을 길러 주는 것은 교육의 핵심 목표라 할 수 있을 것이다. 이러한 목표를 달성하고자 본 연구는 다음과 같은 단계로 진행되었다. 첫째, 생활 속 모습을 소재로 한 소프트웨어 융합프로그램을 구성하였다. 둘째, 구성된 프로그램을 현장에 적용하여 컴퓨팅 사고력의 효과성 검증을 실시하였다. 본 연구 결과 실험집단은 사전검사에 비해 약 32점이 향상되었으며 비교집단은 약 2점이 향상되었다. 통계상 유의확률은 .028로 유의미한 차이를 보였다. 본 연구 결과물은 향후 소프트웨어 융합교육과 미래인재 양성에 참고 자료로 활용될 수 있을 것이다.
2015 개정 교육과정은 새로운 지식을 창조하고, 다양한 지식을 융합하여 새로운 가치를 창출할 수 있는 '창의융합형 인재'를 양성하고자 인문학적 상상력을 키우는 독서교육, 그리고 과학적 창의성을 키우는 소프트웨어교육을 강화하고 있다. 또한 사회적으로 이슈가 되고 있는 안전교육 강화 방안으로 체험활동 중심의 [안전한 생활] 교과를 신설하며 창의적 체험활동 시간을 활용한 안전교육을 실시하고 있다. Novel Engineering은 책을 읽고, 그 속에 있는 생활 속 문제를 찾아 해결해 가는 과정 속에서 사고력을 키울 수 있다고 본다. 따라서 본 연구에서는 Novel Engineering을 적용한 안전교육용 소프트웨어교육 프로그램을 개발하여 실제 수업에 적용해 학생들의 창의적 문제해결력과 안전교육에 도움이 되는지 교육적 효과성을 검증하고자 한다.
본 논문은 기존의 가상현실을 이용하여 환경교육용 프로그램과의 차별성을 두어 단순히 가상현실을 이용한 전통문화 체험학습이 아닌, 조선시대의 자연환경과 주거환경 모습을 가상현실로 재현하고 각계 전문가의 고증을 통해 작성된 시나리오를 바탕으로 사용자 스스로 현재의 자연환경 변화의 모습과 조선시대의 환경변화 모습을 비교 학습하고 원인과 해결방안을 모색 할 수 있는 환경교육용 가상체험 프로그램을 제작하는데 그 목적이 있다.
본 논문은 기존의 가상현실을 이용하여 환경교육용 프로그램과의 차별성을 두어 단순히 가상현실을 이용한 전통문화 체험학습이 아닌, 조선시대의 자연환경과 주거환경 모습을 가상현실로 재현하고 각계 전문가의 고증을 통해 작성된 시나리오를 바탕으로 사용자 스스로 현재의 자연환경 변화의 모습과 조선시대의 환경변화 모습을 비교 학습하고 원인과 해결방안을 모색 할 수 있는 환경교육용 가상체험 프로그램을 제작하는데 그 목적이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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