컴퓨팅사고력은 문제해결방법론을 제공하고 컴퓨터과학의 개념을 배울 수 있는 복합적이며 교과 독립적인 개념이다. 또한 많은 전문가들은 컴퓨팅사고력이 발전하는 정보사회에서 필수적인 도구로 성장할 것임을 제시하고 있다. 이에 국내의 초중등 정보과교육에서도 컴퓨팅사고력을 도입하고 있다. 이에 본 연구에서는 정보과교육과정에서 컴퓨팅사고력의 성격에 부합되는 컴퓨팅사고력의 도입 방식을 제안하고자 한다. 이를 위해 컴퓨팅사고력의 성격 및 의의 그리고 교육과정에 도입한 선진 사례를 분석하였다. 분석 결과, 컴퓨팅사고력은 문제해결과정과 컴퓨터과학의 성격을 가지고 있는 것으로 제시하였다. 그리고 교육과정에 컴퓨팅사고력의 도입 유형은 컴퓨팅사고력 자체가 목적, 일반교과목표와 연계, 그리고 컴퓨터과학목표와 연계하는 경우로 제시하였다. 이와 같은 사례를 바탕으로 정보과교육의 교육과정에 컴퓨팅사고력을 도입하는 방식으로는 융합형 방식을 제안하였다. 융합형 방식은 성취기준을 내용과 방법으로 구분하였다. 정보과교육의 내용영역에는 컴퓨팅시스템, 정보생활, 소프트웨어의 내용으로 방법 영역에는 컴퓨팅사고력 세부 분야를 기술하는 것을 제안하였다. 이와 같은 컴퓨팅사고력 도입방법은 정보과교육이 기술 중심의 컴퓨터과학을 뛰어넘어서 컴퓨터시스템을 통한 문제해결의 방법론을 안내해주는 교과로 자리매김할 수 있도록 해 줄 것이다.
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.
지식정보사회에서 컴퓨터교육의 필요성 및 중요성은 계속 강조되고 있다. 그러나 현재의 초등학교 컴퓨터 교육은 컴퓨터활용만을 위주로 전개되고 있는 형편이다. 그러나 응용 SW의 기능 습득을 통한 기계적 사무 처리 능력 향상이나 교육용 SW의 단순한 활용 측면의 접근용 지식정보사회의 요구에 부응하기 어렵다. 그러므로 이제는 창의적이고 논리적인 사고를 바탕으로 계속적으로 변화, 발전하는 지식정보사회의 사회적, 문화적인 환경을 이해하여 새로운 가치를 창조하고 지식을 형성하기 위한 본질적인 과학으로서의 컴퓨터교육이 필요한 시기라 여겨진다. 따라서 본 논문에서는 현 컴퓨터 교육의 문제점을 토대로 초등컴퓨터교육과정 변화의 필요성을 제시하고, 지식정보사회에서의 초등학교 컴퓨터 교육과정의 변화 방향에 대한 현장 교사들의 의견을 조사하였다. 또한 현재 초등학교 컴퓨터교육과정을 ACM과 미국 노스캐롤라나주, 캘리포니아주의 초등학교 컴퓨터교육과정을 중심으로 비교 분석 하여 초등학생을 위한 컴퓨터교육과정을 제시하였다.
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.
7차 교육과정에서 컴퓨터 교육은 정보통신기술 교육과 교과 교육상의 컴퓨터 관련 영역으로 나뉘어 운영되고 있다. 본 연구는 현행 초 중등학교 정보통신기술교육 운영지침(2000. 8)을 기본으로 하여 개발된 부산광역시 초등학교 정보통신기술 교육 교재-'즐거운 컴퓨터'-와 교과 교육의 컴퓨터 관련 영역의 교육과정 및 교재내용을 검토하고, 외국의 컴퓨터 교육 동향과 실태를 조사한다. 또 교사와 학생을 대상으로 컴퓨터 교육에 대한 인식과 요구를 설문조사한다. 연구 내용을 바탕으로 2005년 12월 고시된 정보통신기술교육 운영지침 개정안을 검토하고, 현 교육과정의 내용 체계 및 교사, 학생의 요구와 비교 분석한다.
현재 우리나라 정보과학영재의 교육과정은 비실용적이고 체계적이지 못하여 정보과학영재 교육 운영에 매우 어려운 실정이며 그 문제점은 다음과 같이 요약된다. 첫째, 중등 영재교육과정에 대한 기존 연구가 많이 부족한 상태이다. 둘째, 운영 개발되어 있는 영재교육과정은 창의성, 문제해결력, 논리적 사고력과 통찰력 등을 신장시키기 힘들다. 셋째, 영재의 능력, 적성 소질에서의 개인차를 고려한 교육과정이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 중등 정보과학영재의 창의적 문제해결능력과 계산적 사고를 향상시킬 수 있는 단계별 심화 교육과정을 설계하여 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저 정보과학영재 교육에 대한 기존 연구와 교육기관의 실태를 조사하여 문제점을 분석하였다. 그리고 이를 근거로 실용적인 중등정보과학영재 교육목표에 부합하는 세부적인 단계별 심화 교육과정을 설계하였다.
4차 산업혁명 시대에서 요구되는 IT 기술에는 사물인터넷, 빅데이터 및 인공지능 알고리즘을 활용하는 기술 등이 필요하다. 또한, 4차 산업혁명 시대를 대비하여 산업체에서 필요한 실무적인 IT융합 인력 양성이 컴퓨터 관련학과의 주요 교육 내용으로 요구되고 있다. 이러한 시대적 상황에서 하나의 접근 방법으로 대두되는 것이 NCS 기반의 교육과정에 기반을 둔 IT융합 인력의 양성이다. 이 논문에서는 우리나라 산업체에서 요구하는 IT융합 인력 양성을 위하여 컴퓨터과학 전공을 위한 NCS 교육과정을 제시하고 분석한다. 제시된 교육과정의 주요 교육 내용에는 포스트 모바일 및 포스트 인터넷 기술을 대표하는 챗봇, 블록체인, 사이버물리시스템 등의 교육 내용이 포함된다.
최근의 개정된 7차교육과정의 '정보' 교과에서는 기존의 컴퓨터활용위주 교육대신에 컴퓨터과학과 문제해결능력을 강조하는 내용으로 개편되었다. 이 교육 과정은 2010년 중학교 1학년부터 적용하여 2013년 고등학교 3학년까지 단계적으로 적용할 계획에 있다. 이에 본 연구에서는 개정된 '정보' 교육과정의 내용에 관련 있는 '초 중등학교 정보통신기술 교육 운영지침'의 내용을 중등학생이 어느 정도 파악하고 있으며, 4단계의 영역('정보사회의 생활', '정보기기의 이해', '정보처리의 이해', '정보가공과 공유')과 '종합 활동'의 학습 내용간에 인지도의 차이를 분석한다. 이 분석 결과를 바탕으로 현재 일선학교에서 시행되고 있는 '초 중등학교 정보통신기술 교육 운영지침'의 운영상의 문제점을 학생인지도 측면에서 지적하고 이의 개선점을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 소프트웨어 교육에 대한 학교 관리자의 인식을 조사하였다. 소프트웨어 교육을 진행하고 있는 학교 관리자를 대상으로 소프트웨어 교육 운영 과정에서 느끼는 어려움을 분석하였다. 연구 결과, 학교 관리자는 소프트웨어 교육 운영 과정에서 컴퓨터 실습실이나 피지컬 컴퓨팅 같은 교구, 소프트웨어 교육 운영을 위한 예산에 어려움을 느끼고 있었다. 또한, 수업 전문성을 갖춘 교사가 부족한 것도 소프트웨어 교육 운영에 어려움으로 느끼고 있었다. 학생과 학부모의 인식은 소프트웨어 교육 운영에 미치는 영향은 높지 않았으나 학교급이 높아질수록 부정적인 인식이 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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