• 제목/요약/키워드: 정보과학적사고

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컴퓨터 교육의 전망과 과제: 계산적 사고 및 협력적 문제 해결 능력 향상을 위한 융합적 접근 (Perspectives and Challenges of Computing Education: Interdisciplinary Approaches for Collaborative Problem Solving and Computational Thinking)

  • 이은경
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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    • pp.203-206
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    • 2013
  • 본 논문에서는 컴퓨팅 집약적인 현대와 미래 사회를 대비하기 위한 컴퓨터 교육의 목표를 계산적 사고 및 이를 바탕으로 한 협력적 문제 해결 능력의 향상으로 보고 이를 실현하기 위한 컴퓨터 교육의 전망과 과제를 제시하였다. 계산적 사고 향상을 위한 컴퓨터 교육은 컴퓨터과학을 전공하는 학습자 뿐 아니라 모든 학습자를 대상으로 이루어져야 하며 이를 위해 초 중등학교 컴퓨터 교육과정의 체계적인 개선 및 계산적 사고를 바탕으로 한 간학문적 융합 학습 활동의 설계 및 평가 전략의 개발이 요구된다. 또한 여학생, 특수교육대상 학생과 같은 정보 소외 계층 학습자들의 컴퓨터과학에 대한 관심과 참여를 조장하고 협력적 문제 해결 활동을 지원하기 위한 학습 환경을 제시하여야 한다. 따라서 이러한 과제를 해결하기 위한 새로운 접근으로 예술과 컴퓨터과학의 융합 교육 활동인 E-Textiles 프로젝트의 특성과 연구 동향, 국내 적용 방안을 제시하였다.

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과학영재의 비유 만들기 과정에서 나타난 심상적 사고의 특성 (The Characteristics of Imagery Thinking in the Processes of Science-Gifted Students' Generating Analogy)

  • 양찬호;박원;김유정;최길순;노태희
    • 대한화학회지
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    • 제55권5호
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    • pp.846-856
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    • 2011
  • 이 연구에서는 중학교 1학년 과학영재들의 비유 만들기의 각 단계에서 나타나는 심상적 사고의 특성을 심상적 정보처리 과정의 측면에서 분석하였다. 연구 결과, 과학영재들의 비유 만들기 과정에서 이미지 산출, 이미지 조작, 이미지 표현의 심상적 정보처리 과정이 나타났다. 또한, 과학영재들은 비유 만들기 과정에서 지각 심상, 기억 심상, 상상 심상의 세 가지 유형의 심상을 활용하는 것으로 나타났으며, 활용한 심상의 유형에 따라 심상적 정보처리 과정에 차이가 있었다. 이를 바탕으로 비유 만들기에서 활용한 심상의 유형에 따른 심상적 정보처리 모델을 제안하였다. 이 연구의 결과는 비유적 사고와 심상적 사고의 상호 작용을 강조함으로써 과학영재의 심상적 사고를 촉진할 수 있는 비유 만들기 전략의 효과적인 활용 방안을 마련하는데 유용한 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

오피니언-과학기술, 위험사회 그리고 미디어

  • 김원제
    • 프린팅코리아
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    • 통권24호
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    • pp.144-147
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    • 2004
  • 오늘날 우리네 일상은 과학기술로 구성되거나 매개된다. 정보처리기술, 유전공학기술 등 과학기술이 급속하게 혁신됨으로써 새로운 지식정보가 쏟아져 나오고 있다. 그러나 기술문명이 발전할수록 물질적인 풍요는 늘어날지 모르지만 정작 우리의 삶은 점전 불안하고 위태롭고 피폐해지는 상황이 전개되고 있다. 새로운 지식정보를 기반으로 현대사회가 날로 복잡해지고 있으며, 인간의 삶의 질을 위협하는 위험요소가 빠른 속도로 증가하고 있는 것이다. 비행기 사고, 건물 붕괴 및 화재, 도시가스 폭발 등 공학 시설에서의 대형사고, 교통사고와 환경오염, 지하철 안전사고, 식품 및 의약품 위해성, 핵발전소 누출과 화학공장의 폭발위험, 유전공학에 의한 생명조작 등은 끊임없이 우리의 삶을 위협하고 있다.

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문제 해결 능력 향상을 위한 알고리즘적 사고 문제에 관한 연구 (A Study of Algorithmic Thinking-Based Problems for Development of Problem Solving Ability)

  • 김일만;허경
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2010년도 동계학술대회
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    • pp.319-325
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    • 2010
  • 현재의 컴퓨터 교육은 정보화 사회에 필수적으로 필요한 문제해결능력을 키우기 위해 정보교과의 대부분을 차지하던 소프트웨어 활용 중심의 내용을 대폭 축소하고 컴퓨터 과학의 원리에 대한 교육을 강화되고 있다. 이러한 문제해결력을 키우기 위하여 개정된 ICT 운영지침의 컴퓨터 과학 원리에 대한 교육 내용 분석을 통한 알고리즘적 사고 문제 모델을 초등 수학과에 접목시켜 다양한 학습 문제해결 실습을 통하여 알고리즘적 사고 신장의 적합성을 검증 하고자 한다.

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Computational Thinking(CT) 관련 국내 연구 동향 분석 : CT 용어 사용을 중심으로 (The Analysis on Research Trends for Computational Thinking in Korea : Based on Terminology of CT)

  • 한정민;김성원;이영준
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제56차 하계학술대회논문집 25권2호
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    • pp.223-226
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    • 2017
  • 소프트웨어 교육이 활성화됨에 따라 CT의 중요성이 증가하고 있지만, CT는 다양한 단어로 혼용되고 있다. 이와 같은 현황은 CT 연구에 어려움을 유발하고 있다. 따라서 본 연구에서는 CT 용어 사용의 표준화를 위하여 CT 관련 연구에서 사용하고 있는 CT의 용어를 분석하였다. 이러한 연구를 위하여 선행 연구를 통해 '컴퓨팅 사고(력)', 'computational thinking(CT)', '계산적 사고(력)', '알고리즘적 사고(력)', '컴퓨터적 사고(력)', '컴퓨터 과학적 사고(력)', '정보적 사고(력)', '정보 과학적 사고(력)'이라는 키워드를 추출하였다. 추출한 키워드를 기반으로 학술연구정보서비스에서 CT 관련 논문을 수집한 후 CT 관련 논문 중, 제목에 CT 관련 용어가 포함된 123편의 논문을 최종 연구 대상으로 선정하였다. 이와 같은 논문을 분석한 결과, CT 관련 연구는 2008년부터 지금까지 꾸준히 증가해 왔으며 특히 2014년과 2015년 사이에 큰 폭으로 증가한 것을 알 수 있었다. 또한 CT를 표현하는 여러 용어들이 혼재하는 기간을 거쳐 CT의 한글 용어에 대한 합의가 '컴퓨팅 사고력'으로 귀결되고 있는 것을 확인 할 수 있었다. 이를 출발점으로 연구주제, 연구방법, 연구대상 등을 중심으로 한 CT 관련 연구동향 연구가 추후 이루어져야 함을 제안한다.

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클라이언트/서버 기반의 침해 사고 대응 시스템 (A System for Prevention of Hacking based on Client/Server)

  • 서정민;전병규;장일기;이상문;남상온
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1077-1079
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    • 2008
  • 본 논문에서는 침해사고 발생시 신속하고 정확한 대응을 위하여 컴퓨터 포렌식을 이해하고 이 기법을 활용하여 침해사고 발생시 침해정보와 흔적을 수집, 분석할 수 있는 클라이언트/서버 환경에서의 실시간 침해사고 대응 시스템 구조의 설계 제안하였다. 제안된 시스템의 하드웨어 적용 범위는 특별한 제약을 주지 않고, 구내망이 구축된 시설, 즉 기업이나 기관에 모두 적용될 수 있도록 하였다. 또한 소프트웨어 환경은 윈도우를 기반으로 하고, 통신 환경으로는 인터넷 환경을 지원하기 위하여 TCP/IP Winsock 프로토콜을 채택하였다. 이상과 같은 조건을 만족하고, LAN 상의 서버에 이 시스템을 설치 하여 네트워크 내에 있는 모든 컴퓨터를 감시, 제어하고 효율적으로 관리할 수 있도록 하여 기업내 침해사고에 빠르게 대처할 수 있게 하였다.

초등정보교육에서의 계산적사고 교육을 위한 언플러그드 컴퓨팅 방법에 관한 고찰 (The Research of Unplugged Computing Method for Computational Thinking in Elementary Informatics Education)

  • 한병래
    • 정보교육학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.147-156
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    • 2013
  • 컴퓨터과학은 정보처리의 연구, 자동화될 수 있는 것에 대한 연구, 컴퓨터계산의 연구, 자연적 인공적 모두의 정보처리의 연구로 발전하고 있다. 컴퓨터과학의 발전에 따라 정보교육의 모습도 변해 왔고, 최근에는 계산적사고 교육을 강조하고 있다. 본 논문은 정보교육의 발전과정을 살펴보고, 계산적사고의 교육방법으로 언플러그드 컴퓨팅을 적용하는 것에 대해 탐색해 본다. 연구자는 또한 언플러그드 컴퓨팅 방법을 적용하는데 있어서의 고려사항을 교사준비, 교육내용, 교수자원의 측면으로 나눠 살펴본다. 교사준비 측면에서는 교사의 인식전환, 컴퓨터과학 내용의 이해, 학생의 사고 촉진방법에 대한 이해가 필요하고, 내용 측면에서는 추상화 수준 설정, 내용 난이도 조절, 내용 심화 및 통합이 필요하다. 그리고 교수자원의 측면에서는 시간관리 및 자료준비 방법에 대한 고려도 필요하다.

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컴퓨터 프로그래밍과 창의성 발현 활동에 관한 질적 사례 연구: NetLogo 기반의 계산적 사고 중심으로 (A qualitative case study of computer programming and unfolding creative processes: focusing on NetLogo-based computational thinking)

  • 전영국
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.1-14
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    • 2015
  • 본 논문의 목적은 정보과학영재반 학생들이 계산적 사고의 관점에서 NetLogo 프로그래밍을 하면서 문제를 해결하는 과정의 특성을 살펴보는 데 있다. 이를 위하여 전남 지역의 S대 부속 과학영재교육원에서 실시한 중등정보과학 수업에 관한 강의 자료, 학생들의 프로그래밍 산출물, 소감문을 수집하였고 면담 및 학생 활동을 촬영한 비디오 자료를 추가하였다. 연구자는 NetLogo 프로그래밍 수업 중 다각별 그리기 과제에서 나타나는 학생들의 사고 및 프로그래밍 작업 패턴, 학습태도, 행동특성 등을 분석함으로써 계산적 사고와 관련된 프로그래밍 학습의 특징을 도출하였다. 연구참여자(진우)는 계산적 사고를 해 나가는 과정과 컴퓨터 프로그래밍으로 코딩하는 방식에서 번득이는 아이디어의 순간 포착 및 간결한 코딩 등의 양상을 보여주었다. 사례간의 비교고찰과 해석적 논의를 통해 중등정보과학 영재수업을 담당하는 교육실천가들에게 계산적 사고를 함양시키는 프로그래밍 교수-학습과정에 관한 후속 연구 방향을 제시하였다.

창의성과 비판적 사고

  • 김영정
    • 인지과학
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    • 제13권4호
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    • pp.80-80
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    • 2002
  • 필자가 이 글에서 주장하려는 바는 예술의 맥락은 논외로 친다고 하더라도, 적어도 과학의 맥락에서는 창의성의 핵심은 비판적 사고 능력에 있으며, 그것이 창의성 교육과 관련이 될 때는 더더욱 비판적 사고 교육이 그 핵심이 되어야 한다는 것이다. 다시 말해, 발산적 사고를 의미하는 협의의 창의성 개념을 제외한 나머지 2가지 창의성 개념, 즉 문제해결과 같은 유용성의 준거를 중시하는 광의의 창의성 개념이나 기존의 정보들의 변형이나 조합을 기반으로한 과정으로서의 창의성 개념은 모두 비판적 사고 개념 속에 포섭되며, 적어도 과학의 맥락에서는 이 비판적 사고 개념에 속하는 두 창의성 개념이 창의성 개념의 요체라는 것이다. 바꾸어 말하면, 비록 발산적 사고라는 협의의 창의성 개념은 비판적 사고 개념 속에 포섭되지는 않으나, 창의적 문제 해결을 추구하는 과학의 맥락에서 그 역할은 결정적이지 않다는 것이다. 필자는 창의성 연구자들이 종합력이라고 분류하고 있는 지적 작업들이 실제로는 논리적ㆍ비판적 작업이라는 것을 우선 지적한다. 예를 들어, 가설이나 이론을 만드는 작업은 가설연역추리, 그리고 더 나아가서는, 귀추법(abduction) 또는 최선의 설명에로의 추론(inference to the best explanation)이라고 불리는 고차적인 논리적 작업에 속하며, 일반화 작업 역시 귀납적 일반화, 또는 통계적 일반화와 같은 기본적인 귀납 추리 작업에 속한다는 것을 지적한다. 둘째로, 실제적인 창의적 문제 해결의 맥락에서는 예컨대 벽돌과 같은 물건의 용도를 주어진 시간내에 가능한 한 많이(fluency), 다양하게(flexibility), 그리고 독특하게(originality) 제시할 수 있는 능력이 중요한 것이 아니라, 주어진 문제 상황과 관련하여 해결 개연성이 높은 적절한 아이디어를 찾아나갈 수 있는 능력이 중요한 것임을 지적한다. 필자는 발산적 사고가 작동을 하지 않고서도 어떻게 역사적인 창의적 행위가 가능할 수 있는지를 보여주는 예로 Kekule의 벤젠링 발견의 경우 둥을 살펴본다. 창의적 문제 해결에서는 발산적 사고가 중요한 것이 아니라 해결해야할 문제 영역에 대한 통찰력과 아울러 어떤 아이디어가 주어진 문제 해결에 유용한지에 대한 통찰력이 핵심 요체이며, 이러한 통찰력은 바로 논리적ㆍ비판적 사고 훈련을 통해서 길러질 수 있는 능력인 것이다. 이와 같은 비판적 사고 교육의 강조는 정보화 사회 혹은 지식기반 사회 등으로 특징지워지는 현대사회의 특성과도 밀접한 연관을 맺고 있다. 현대 과학기술의 급격한 발전과 정치ㆍ사회ㆍ문화의 패러다임의 급속한 변화는 요구되는 지식기반의 내용과 중요성을 유동적으로 변화시키게 되었다. 따라서 새로운 변화에 신속히 적응하고 새로운 상황에서 발생하는 여러 문제들을 적절히 해결할 수 있는 상황적응적인 인지적 능력의 배양이 필요하게 되었다 우리는 이제 누구나 인터넷 서핑을 통해 방대한 정보와 지식에 접근할 수 있게 되었다. 이에 따라 암기 등을 통한 정보와 지식의 습득과 축적의 그 본래적 가치는 과거에 비해 현저히 낮아졌다. 가치를 만들어 내는 중심은 지식을 가지고 있다는 데에 있지 않고, 습득한 정보와 지식들을 조합하고 재구성하여 합리적인 문제 해결안을 마련할 줄 아는 능력에 놓이게 된 것이다. 우리 시대에 정보와 지식을 논리적·비판적으로 구성하고 판단하는 능력은 합리적인 문제 해결을 위한 필수 요소라고 할 수 있다. 이와 같이 새로운 변화에 따라 발생하는 새로운 형태의 문제들에 적절히 대응할 수 있는 상황적응적인 인지적 능력의 핵심이 바로 비판적 사고인 것이다. 그리고 비판적 논리적 사고를 통한 합리적 문제해결이 결과적으로 새로움의 성격을 띨 때 우리는 그것을 ''창의적 사고''라 부르는 것이다. 따라서 비판적 사고 교육은 명제적 지식(knowing that)이나 서술적 지식(declarative knowledge)에 대한 학습이 아닌 문제해결 방식(knowing how)이나 절차적 지식(procedural knowledge)에 대한 학습이 중심이 되어야 하며, 성취(performance)보다는 능력(competence)을 배양하는 교육이 되어야 할 것이다.

창의성과 비판적 사고

  • 김영정
    • 인지과학
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    • 제13권4호
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    • pp.81-90
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    • 2002
  • 필자가 이 글에서 주장하려는 바는 예술의 맥락은 논외로 친다고 하더라도, 적어도 과학의 맥락에서는 창의성의 핵심은 비판적 사고 능력에 있으며, 그것이 창의성 교육과 관련이 될 때는 더더욱 비판적 사고 교육이 그 핵심이 되어야 한다는 것이다. 다시 말해, 발산적 사고를 의미하는 협의의 창의성 개념을 제외한 나머지 2가지 창의성 개념, 즉 문제해결과 같은 유용성의 준거를 중시하는 광의의 창의성 개념이나 기존의 정보들의 변형이나 조합을 기반으로한 과정으로서의 창의성 개념은 모두 비판적 사고 개념 속에 포섭되며, 적어도 과학의 맥락에서는 이 비판적 사고 개념에 속하는 두 창의성 개념이 창의성 개념의 요체라는 것이다. 바꾸어 말하면, 비록 발산적 사고라는 협의의 창의성 개념은 비판적 사고 개념 속에 포섭되지는 않으나, 창의적 문제 해결을 추구하는 과학의 맥락에서 그 역할은 결정적이지 않다는 것이다. 필자는 창의성 연구자들이 종합력이라고 분류하고 있는 지적 작업들이 실제로는 논리적ㆍ비판적 작업이라는 것을 우선 지적한다. 예를 들어, 가설이나 이론을 만드는 작업은 가설연역추리, 그리고 더 나아가서는, 귀추법(abduction) 또는 최선의 설명에로의 추론(inference to the best explanation)이라고 불리는 고차적인 논리적 작업예 속하며, 일반화 작업 역시 귀납적 일반화, 또는 통계적 일반화와 같은 기본적인 귀납 추리 작업에 속한다는 것을 지적한다. 둘째로, 실제적인 창의적 문제 해결의 맥락에서는 예컨대 벽돌과 같은 물건의 용도를 주어진 시간내에 가능한 한 많이(fluency), 다양하게(flexibility), 그리고 독특하게(originality) 제시할 수 있는 능력이 중요한 것이 아니라, 주어진 문제 상황과 관련하여 해결 개연성이 높은 적절한 아이디어를 찾아나갈 수 있는 능력이 중요한 것임을 지적한다. 필자는 발산적 사고가 작동을 하지 않고서도 어떻게 역사적인 창의적 행위가 가능할 수 있는지를 보여주는 예로 Kekule의 벤젠링 발견의 경우 둥을 살펴본다. 창의적 문제 해결에서는 발산적 사고가 중요한 것이 아니라 해결해야할 문제 영역에 대한 통찰력과 아울러 어떤 아이디어가 주어진 문제 해결에 유용한지에 대한 통찰력이 핵심 요체이며, 이러한 통찰력은 바로 논리적ㆍ비판적 사고 훈련을 통해서 길러질 수 있는 능력인 것이다. 이와 같은 비판적 사고 교육의 강조는 정보화 사회 혹은 지식기반 사회 등으로 특징지워지는 현대사회의 특성과도 밀접한 연관을 맺고 있다. 현대 과학기술의 급격한 발전과 정치ㆍ사회ㆍ문화의 패러다임의 급속한 변화는 요구되는 지식기반의 내용과 중요성을 유동적으로 변화시키게 되었다. 따라서 새로운 변화에 신속히 적응하고 새로운 상황에서 발생하는 여러 문제들을 적절히 해결할 수 있는 상황적응적인 인지적 능력의 배양이 필요하게 되었다 우리는 이제 누구나 인터넷 서핑을 통해 방대한 정보와 지식에 접근할 수 있게 되었다. 이에 따라 암기 등을 통한 정보와 지식의 습득과 축적의 그 본래적 가치는 과거에 비해 현저히 낮아졌다. 가치를 만들어 내는 중심은 지식을 가지고 있다는 데에 있지 않고, 습득한 정보와 지식들을 조합하고 재구성하여 합리적인 문제 해결안을 마련할 줄 아는 능력에 놓이게 된 것이다. 우리 시대에 정보와 지식을 논리적·비판적으로 구성하고 판단하는 능력은 합리적인 문제 해결을 위한 필수 요소라고 할 수 있다. 이와 같이 새로운 변화에 따라 발생하는 새로운 형태의 문제들에 적절히 대응할 수 있는 상황적응적인 인지적 능력의 핵심이 바로 비판적 사고인 것이다. 그리고 비판적 논리적 사고를 통한 합리적 문제해결이 결과적으로 새로움의 성격을 띨 때 우리는 그것을 ‘창의적 사고’라 부르는 것이다. 따라서 비판적 사고 교육은 명제적 지식(knowing that)이나 서술적 지식(declarative knowledge)에 대한 학습이 아닌 문제해결 방식(knowing how)이나 절차적 지식(procedural knowledge)에 대한 학습이 중심이 되어야 하며, 성취(performance)보다는 능력(competence)을 배양하는 교육이 되어야 할 것이다.

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