• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.89-98
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• 2014

프로그래밍은 아이디어를 실현시키는 데 매우 훌륭한 도구이다. 그러나 학습자들은 프로그래밍이 요구하는 엄격한 문법과 고도의 추상적인 사고로 인하여 학습의 어려움을 호소하는 경우가 많다. 학습자들이 쉽게 프로그래밍을 학습할 수 있도록 다양한 연구가 진행되고 있지만 그 이전에 학습자들이 무엇을 어려워하는지에 대한 분석이 선행되어야 학습 효과를 보다 높일 수 있다. 따라서 본 연구에서는 프로그래밍 기초 교육에서 초보 학습자들이 어려워하는 부분은 무엇인지, 그 이유는 무엇인지에 대하여 프로그래밍 개념을 중심으로 분석하였다. 분석 결과를 토대로 프로그래밍 교육 시 프로그래밍 개념에 대한 정확한 이해와 내면화, 정교한 알고리즘 작성을 통해 사고와 실행 결과 간의 오차 축소, 다양한 문제 해결 경험 제공을 바탕으로 문제 해결 능력을 향상시키고, 문제 해결 과정에 대해 자유롭게 사고 할 수 있는 전략을 수립하며, 학습 순서 설계 등을 통한 학습의 효율성을 촉진시킬 필요가 있음을 제시하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권11호
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• pp.613-618
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• 2012

개정된 ICT교육지침에는 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터과학 요소가 매우 강화되었다. 또한 최근 교육과학기술부는 STEAM 교육을 강조하고 있다. 여기에서 가장 중요한 문제는 "어떠한 방법으로 가르쳐야 하는가?"이다. 즉, 교수학습 콘텐츠의 개발이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT 교육용 로봇을 활용한 스택과 큐 학습 방안을 제시한다. 주된 목표는 로봇이 미로라는 현실적인 구조물을 탐색할 때 스택과 큐가 어떻게 사용되는지를 보여주는 것이다. 교수학습 전략으로는 알고리즘 작성, 순서도, NXT-G 프로그래밍으로 정하였다. 단순한 미로는 왼쪽과 오른쪽 중 어느 한쪽에만 길이 있는 미로이고, 복잡한 미로는 삼거리가 포함된 미로이다. 이 두 개의 미로는 직접 개발하여 제작하였다. 마스터 로봇은 미로의 출구까지 탐색하면서 경로를 스택에 저장한 후, 이 스택을 이용하여 다시 입구까지 되돌아온다. 또한 마스터 로봇은 미로를 탐색하면서 경로를 실시간으로 슬레이브 로봇의 큐에 전달한다. 그 후 슬레이브 로봇은 큐에서 경로를 꺼내어 탐색없이 미로를 주행한다. 로봇의 미로 탐색이라는 미션을 해결하는 과정에서 학습자들은 스택과 큐의 활용 분야를 자연스럽게 이해하게 된다. 이러한 수업을 통해서 학습자들의 논리적인 사고력과 창의력이 향상되고, ICT 교육과 STEAM 교육에도 적용이 가능하리라 기대된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.101-109
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• 2016

컴퓨팅 사고 교육에서 알고리즘의 설계는 학습자의 논리적 사고력과 절차적 사고력이 요구되는 중요한 학습 과정이다. 하지만 알고리즘 학습에 관한 연구와 학습자가 실제 학습에서 겪는 오류에 관한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 알고리즘 설계 학습에서 순서도를 활용한 프로그래밍 제어 구조 설계에서 발견된 학습자의 오류를 분석하여, 오류 유형을 제시하였다. 대학생을 대상으로 한 강의에서 세 가지 제어 구조에 관한 평가 문항을 제시한 결과, 순차 구조에서는 오류 유형이 발견되지 않았다. 하지만 조건 구조에서는 2개의 조건문이 중첩된 경우 조건 설정에서 오류가 발생하였다. 반복 구조에서는 반복의 횟수를 조절하는 조건, 반복되는 명령문의 위치, 중첩된 반복문에서 조건과 명령문의 위치 오류가 발견되었다. 본 연구에서 나타난 오류 유형은 초 중등학교와 대학에서 실시하고 있는 컴퓨팅 사고 교육의 알고리즘 설계 학습에 참고할 수 있는 사례가 될 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제27권1호
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• pp.57-74
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• 2024

본 연구는 2020년 발행된 일본 초등학교 수학 교과서 2종의 프로그래밍 교육 관련 특화 차시를 지도 시기 및 주제, 지도 내용의 수학적 구성, 지도 맥락 및 활동 구성의 측면에서 분석하였다. 프로그래밍 교육 관련 특화 차시의 경우, 교과서에 따라 1~6학년 모두에 제시되어 있거나 5~6학년에 집중적으로 제시되어 있었다. 주제는 로봇 이동 시키기, 한붓그리기, 정다각형 그리기, 수 정렬하기 등으로 다양했다. 내용 영역 측면에서는 도형과 측정 영역이 가장 많이 제시되었으며, 수학적 요소로는 순서, 논리, 알고리즘 등의 요소가 가장 많이 구현되었다. 실제 프로그래밍을 구현한 디지털 콘텐츠에는 교과서에 제시된 내용보다 많은 내용들이 포함되어 있었으며, 학생들이 스스로 할 수 있도록 단계별로 매우 상세하게 제시되어 있었다. 마지막으로 코드 블록의 경우 동작, 연산, 선택 블록 등을 많이 사용되었다. 이러한 연구 결과를 토대로 우리나라 초등 수학 교육에서의 프로그래밍 교육에 대한 시사점을 제공하고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제45차 동계학술발표논문집 20권1호
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• pp.119-122
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• 2012

정보화시대에 요구하는 인재는 문제를 인식하고 이런 문제를 풀기 위해 다양한 전문가들과 함께 창의적인 사고를 통해 해결책을 제시하는 인물이다. 정보영재교육의 목표 역시 창의적 인재를 기르는 데 있으나, 프로그래밍과 알고리즘 교육은 특정 프로그래밍 언어의 사용법이나 문법 위주의 교육, 정렬 및 탐색과 같은 알고리즘 그 자체에 치중함으로서 이러한 목표에 도달하고 있지 못하다는 지적이 많다. 이에 본 논문에서는 창의적인 알고리즘을 설계하고 개발하는데 필요한 사고력, 즉 사고 과정에 대해 안내하고 생각하는 알고리즘적 사고력을 기르기 위한 방안으로 실생활 주제의 이야기 쓰기를 활용하는 교수 학습 프로그램을 제안하였다. 반성적 사고와 창의성을 기르는 데 효과적인 것으로 알려진 이야기 쓰기 활동에서 출발하여 사건 요소 추출과 시간적 질서 분석하기, 순서도로 알고리즘 표현하기, 동료 학습자와 토의하기 등의 과정을 통해 알고리즘적 사고력을 향상시킬 수 있도록 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제53권3호
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• pp.413-434
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• 2014

Logic lays the foundation of Mathematics and the development of Mathematics is dependent on critical thinking. So it is important that school mathematics helps students develop their logical and critical thinking ability for both mathematics learning and problem solving in general. MINDSTORMS, a LEGO based programming activity kit, is an effective teaching and learning tool that can be used to enhance logical and critical thinking in students. This study focused on measuring the growth of students' ability to think logically and critically when they used MINDSTORMS activities to learn programming. In addition, we investigated how the students' logical and critical thinking changed from the MINDSTORMS learning experience. The study confirmed that the programming activities using MINDSTORMS help to enhance logical and critical thinking in students. The students attitude about logical and critical thinking became more positive and the activities helped to engage students to think logically and critically. This type of programming activities should be valuable in mathematics education and it should be included in a general mathematics curriculum.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.489-498
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• 2015

본 연구에서는 초등학교의 알고리즘 교육에 필요한 교육 내용과 교육 방법, 평가 유형을 제안하였다. 첫째, 교육 내용으로는 한국정보교육학회에서 제안한 정보교육과정을 보완하여 알고리즘의 표현, 알고리즘의 이해, 알고리즘과 순서도, 알고리즘의 구조, 알고리즘의 결과, 알고리즘의 수정, 알고리즘의 개선으로 구분하였다. 둘째, 교육 방법으로는 생활 속 코딩, 언플러그 활동, 블록 프로그래밍, 체감형 프로그래밍을 제안하였다. 셋째, Code.org에서 제공하는 'Hour of Code'의 모든 미션을 분석한 후 평가 유형을 알고리즘 선택하기, 알고리즘 채우기, 알고리즘 수정하기, 알고리즘 예측하기로 구성하였다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2011년도 동계학술대회
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• pp.203-209
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• 2011

본 연구는 선행 연구 분석을 통해 찾아낸 정보 영재의 특성 중 하나인 알고리즘 능력을 측정하여 정보 영재를 판별할 수 있는 도구를 교육용 프로그래밍 언어인 스크래치를 활용하여 개발하였다. 판별 도구는 크게 단일 스프라이트, 다중 스프라이트로 나누고 각각 블록추가, 블록 순서 변경, 변수 값 수정, 블록 종류 변경으로 세분화하여 문항을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 정보 영재 판별 도구는 프로그래밍 언어를 배우지 않은 학생들도 쉽게 조작할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어 중 하나인 스크래치를 활용해 제작되었다, 그러므로 프로그래밍을 배우지 않은 일반 학생들을 대상으로 판별 도구를 이용해 알고리즘 능력을 측정하고 분석한다면 많은 학생들의 정보 영재성을 판별하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.45-51
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• 2012

프로그래밍은 문제분석, 논리적 사고력, 절차적 문제해결과 같은 다양한 능력을 요구하므로 많은 학생들이 어려워하고 있다. 본 논문에서는 알고리즘의 개념을 쉽게 정립할 수 있도록 알고리즘 시각화 시스템을 이용하여 교육한 후 학업성취도 및 설문평가를 통하여 시스템의 효용성을 분석하였다. 평가를 위해 3개 대학의 프로그래밍과 알고리즘 교과목을 수강하는 학생들을 2집단 각각 6팀으로 분류하여 교육을 실시하였다. 알고리즘 시각화 시스템을 이용하여 교육을 적용한 집단은 비적용집단 보다 학업성취도가 17.4점 이상 높게 나타났다. 또한 적용집단에 설문조사결과 흥미도, 집중도, 이해도, 효과성, 편리성이 높게 나타났다.

• 정보교육학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.11-20
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• 2012

프로그래밍의 핵심은 어디까지나 알고리즘 학습에 있으며 이를 통한 창의적이고 논리적인 문제해결력의 향상이 프로그래밍 학습의 목표인 것이다. 그렇다면 어떤 알고리즘들을 어떠한 순서대로 가르치는가에 대한 고민을 좀 더 해 볼 필요가 있으며 그 효과성에 대해서도 연구해 볼 필요가 있을 것이다. 본 연구는 개념적 알고리즘의 내용들을 한국정보올림피아드 초등부 경시부문의 문제들을 이용하여 학습할 수 있도록 알고리즘 학습 교재를 개발하고 이 효과를 검증하였다.