초등학교에서는 폭넓은 체험과 경험을 통하여 자신의 소질과 능력을 찾아내는 기회를 제공하여 주어야 한다. 그러나 현재 우리나라의 초등학교 정보교육은 전체 학생들을 대상으로 하지 않고 일부 학생들에게 편중되어 있는 실정이다. 때문에 수학이나 과학 교과에 비하여, 정보 분야에 재능을 가지고 있는 학생들을 발견할 기회가 매우 제한되어 있는 구조적인 문제를 안고 있다. 본 연구에서는 학교전체 심화학습 모형에 기반한 로봇교육 프로그램을 개발하였고, 이를 통하여 현재의 초등학교 정보교육이 가지는 문제점을 극복하고자 하였다. 심화학습 위원회 구성과 교육과정 수정을 통하여 정규교육에서 전체 학생들을 대상으로 로봇교육 실행 가능성을 도모하였다. 그 결과 학교전체 심화학습 모형에 기반한 로봇 학습은 창의적 잠재력 향상에 도움이 되는 것으로 나타났다.
초등학교와 중학교에서의 정보과학 교과를 위한 알고리즘 교육을 위해 선행 연구 자료와 국내외 초중등교육 과정을 분석하였다. 그 결과를 토대로 알고리즘 교육을 반복적이고 점진적으로 학습할 수 있도록 나선형 교육과정을 기반으로 구성하였다. 즉, 알고리즘 교육 영역을 알고리즘의 이해, 알고리즘의 표현, 알고리즘의 평가, 알고리즘과 생활 등 4개 영역으로 구분한 후 그것을 다시 학년별로 의미알기, 체험하기, 분석하기, 원리알기 등 4단계로 제시하였다. 향후 알고리즘 교육이 체계적으로 이루어지기 위해서는 교육대학교에서 알고리즘 강좌를 개설하고, 관련 교재와 교구를 개발해야 하며, 정보 과학 과목이 초등학교에 신설되어야 할 것이다.
본 연구는 초등학교 방과후 과학관련 특기적성 교육활동 운영 실태를 파악하고 특기적성 과학실험에 공개수업에 참여한 학부모를 대상으로 프로그램에 대한 인식을 조사하여 초등학교 방과후 과학관련 특기적성 교육활동이 성공적으로 운영될 수 있는 활성화 방안을 제시하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위해 경기도 관내 809개 초등학교 방과후 과학관련 특기적성 교육활동 안내장을 수합해 강좌명, 수강료, 재료비, 수업시수의 운영 실태를 조사하였고, 공개수업에 참여한 학부모 36명을 대상으로 프로그램에 대한 인식을 설문지 결과로 분석했다. 인식조사는 설문지를 사용하였는데, 이는 2013년도 한국과학창의재단 생활과학교실 고객만족도 설문지를 수정 보완하여 초안을 개발하였고, 과학교육 관련 교수 1인과 과학교육 관련 석사 과정 12인에게 자문을 구하여 설문 내용의 타당성 및 용어 등에 대한 의견을 얻어 최종 설문지를 완성한 것이다. 본 연구에서 수집된 자료는 통계 프로그램을 이용하여 분석했다. 연구 결과를 종합해 보면, 초등학교 방과후 과학관련 특기적성 교육활동이 활성화되기 위한 방안을 다음과 같이 제시할 수 있다. 첫째, 초등학교 방과후 과학관련 특기적성 교육활동이 활성화될 수 있도록 하기 위해서는 교육 수요자(학부모)의 요구를 꾸준히 파악하고 반영해야 한다. 둘째, 초등학교 방과후 과학관련 특기적성 교육활동이 지속적으로 활성화되기 위해서는 교육 수요자(학부모)의 요구와 선택을 반영한 과학프로그램이 개발되어야 한다.
초등학교 학습자를 대상으로 컴퓨터 과학의 원리를 가르치기 위하여 EPL, 로봇프로그래밍, Unplugged Project 등 다양한 시도가 이루어지고 있다. 또한 로봇을 활용한 경진대회, 창의 대회 등 교육과정 외적인 부분에서도 활성화되고 있는 추세이다. 하지만 대부분의 로봇, 공학 경진대회는 특정 로봇의 기능 및 사용법, 흥미 위주의 획일적인 내용을 벗어나고 있지 못한 실정이며, 통합적 접근을 했던 기존의 프로그램들은 창의적 문제해결을 목적으로 여러 학문의 융합, 통합을 주장하고 있다. 본 연구에서의 통합은 초등 학습자의 학습으로의 보다 본질적인 접근이 필요하며, 교육과정 전반에 걸친 폭넓은 학습 활동 측면에서 프로그래밍(로봇)의 통합의 필요성을 주장하고 있다. 이제는 프로그래밍(로봇) 학습이 왜 통합 학습으로 교육과정 상에 녹아 들어가야 하는지에 관한 본질적인 논의가 이루어져야 할 시점으로 생각된다. 이 논문의 본문은 크게 두 부분으로 이루어져 있는데 첫째, 초등학교 로봇프로그래밍 교육을 통합적 관점으로 접근했던 기존의 프로그램의 사례를 살펴볼 것이며, 둘째, 초등학교 학습자에게 통합이 어떠한 의미인지를 고찰해 볼 것이다.
제 7차 초등학교 과학과 교육과정에서는 특히 탐구학습을 강조하고 있다. 그러나 단위 시간과 학습자료의 부족이라는 현실적인 이유 때문에 학교 교육 현장에서는 실제적인 적용이 어렵다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 웹기반 발견학습 시스템을 설계 구현하고 그 효과성을 검증하는데 목적이 있다. 검증 과정으로 초등학교 4학년 과학과의 용수철 늘이기 단원을 대상으로 일반적인 발견학습 모형을 적용한 비교집단과 웹기반 발견학습 시스템으로 수업을 받은 실험집단의 학업성취도에 있어 유의미한 차이가 있는지 조사하였다. 적용 결과, 웹기반 발견학습 시스템으로 수업을 한 경우, 전통적인 발견학습 모형 그대로 적용한 경우보다 학업 성취도가 높았다.
각 급 학교의 정보화 교육은 국민공통기본교육 기간인 10년 동안 초등 l학년부터 고등 1학년까지 초 중등학교정보통신기술교육운영지침(2005.12, 교육과학기술부)에 따라 5단계에 걸쳐 수행하도록 되어있다. 제 7차 교육과정의 재현을 수행 중인 상황에서 공통교육과정 기간이 초등학교부터 중학교까지 9년간으로 변화함에 따라, 컴퓨터교육의 근간이었던 10개년간의 교육과정은 9년간으로 변화가 필요하게 되었으며, 이들 1~5단계의 학습제제는 IT환경의 변화에 맞추어 컴퓨터교육의 구성을 조정할 필요가 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 변화된 IT환경에 따라 우리나라와 주요 국가의 수준에 대한 조사를 통해 나타난 ICT 국가경쟁력 종합점수 세계 1위 환경의 반영과 교육과학기술부에서 제시하고 있는 2009년부터 시작된 미래형 교육과정의 방향을 토대로 초 중등학교정보통신 교육과정을 조정하고자, 사회적요구인 정보통신윤리교육 및 컴퓨터과학교육 요소를 강화하고, 국민공통기본교육기간의 변경된 9개년에 맞춘 초 중등학교정보통신기술교육운영지침 개정안을 제시한다.
본 연구에서는 Computing Curricula 2020에서 제시하고 있는 지식 요소를 바탕으로 초등학교 실과와 중학교 정보 교과의 내용 요소의 변화를 비교·분석해 보았다. 연구 결과, 초등학교는 2022 개정 교육과정에서 총 5개의 지식 요소를 포함하였고, '컴퓨팅 시스템 기초', '디지털 디자인'과 관련한 내용 요소가 추가되었다. 중학교는 2022 개정 교육과정에서 총 11개의 지식 요소를 포함하였고, '운영체제', '지능 시스템(AI)'과 관련한 내용 요소가 추가되었다. 그 중 내용 요소의 비율이 크게 변화한 영역은 '소프트웨어 설계', '자료구조 및 알고리즘과 복잡도', '운영체제', '지능 시스템(AI)' 등이었다. 향후 연구에서는 본 연구에서 분석하지 못한 고등학교 정보과의 내용 요소를 분석해보고자 한다.
이 연구에서는 초등학교 3~6학년 과학 교과서 과학 탐구 활동에 나타난 지식정보처리역량 요소를 알아보고자 하였다. 이를 위해 지식정보처리역량의 구성 요소를 추출하였고, 지식정보처리역량 분석틀을 구안하였다. 초등학교 3~6학년 과학 교과서 8권을 분석 틀로 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 지식정보처리역량은 '수집', '분석', '조직', '선택', '평가'의 5가지 요소로 정리할 수 있다. 둘째, 초등학교 과학 교과서의 과학 탐구 활동의 지식정보처리역량의 요소는 고르게 구성되지 않았다는 것을 알 수 있었다. 초등학교 과학 교과서의 과학 탐구 활동은 지식정보처리역량 5가지 요소 중 '수집', '분석'에 치우쳐 있었으며, '조직', '선택', '평가' 순으로 나타났다. 이상의 결과들로부터 초등학교 과학 교과에서 지식정보처리역량을 기르기 위한 과학 탐구 모형이나 과학 수업 모형이 필요함을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 남 북한의 초등학교 자연과 교육과정 및 교과서를 비교, 분석하여 교육 목표, 내용, 교수방법상의 동질성과 이질성을 추출함으로써 통일을 대비한 초등학교 자연과 교육과정 및 교과서 개발에 필요한 정보를 수집하는 데 있다. 이를 위하여 남 북한의 교육과정 운영 방식과 문서 체제, 교과 편체, 자연과 교육 목표와 학습 영역의 계열성, 교육에서 강조점, 교수 학습 및 평가 방법을 분석하였다. 또한 초등학교 자연 교과서 개발 및 보급 체제, 교과서의 외형적 체제 및 내용 조직 방식, 내용 요소별 구성 비율, 내용의 범위와 수준, 용어 등을 분석, 비교하였다. 자연과 교육 내용의 분석틀로는 TIMSS 틀을 이용하였으며, 분석 대상 교과서는 남한의 '슬기로운 생활' 4권, '자연'8권, 그리고 북한의 인민학교 3학년 및 저학년용 '자연' 교과서 2권이다. 이 연구 결과 남 북한 초등학교 자연과의 교육 목표, 내용 및 교육 방법, 용어 등에서 많은 차이가 있음이 밝혀졌다. 그러나 이 연구는 매우 제한된 문서에 터해 이루어진 것으로, 북한의 실상을 파악하기 위한 보다 광범위한 연구가 이루어져야 한다. 그리고 이러한 연구를 바탕으로 통일을 대비한 과학 교육 정책, 교육과정 시안 및 교과서 개발 등의 보다 구체적이고 실천적인 연구가 이루어져야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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