• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.253-259
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• 2021

인공지능이 사회 전반에 퍼진 현대사회에 걸맞게 교육부는 2025년에 유치원과 초·중·고 수업에 AI교육을 도입하고 2021년부터 관련된 학습 자료와 교재를 개발하기로 하였다. 우리나라는 유치원 및 초등학교 저학년 학생들을 위한 국가 주도 AI 교육이 이루어지지 않고 있어 체계적인 교재가 없는 실정이다. 따라서, 본 연구는 정영식·임서은(2020)이 연구한 유치원 SW 교육과정인 GSP 교육과정을 토대로 패턴 분석 기반의 컴퓨팅 사고력 계발을 위한 교재를 설계하여 제시하였다. 교재 설계를 위해 수업 절차를 도입 활동(스토리 도입, 놀이1), 전개 활동(놀이2~놀이4), 정리활동(정리, 생각 더하기)로 순차적으로 분류하였다. 각 활동에 대한 설명과 함께 교재와 교구를 제시함으로써 보충 설명을 제시하였다. 본 연구가 2025년에 이루어질 AI 교육에 도움이 되기 위해서는 실제 적용을 통한 효과를 입증하는 연구가 뒤따라야 한다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.159-165
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• 2021

4차 산업혁명과 최근 코로나19 팬데믹 상황을 겪으며 SW교육의 필요성과 중요성이 더욱 강조되고 있다. 하지만 2015 개정 교육과정에 편성된 17차시의 내용만으로는 학생들의 컴퓨팅 사고력 신장 효과를 거두기에 어려움이 있다. 더욱이 작년부터 이어지는 코로나19 상황으로 교육현장에서 학생들에게 동등한 SW교육이 이뤄지는 데에 환경적 제약이 있는 상황이다. 본 연구에서는 현재 교육현장의 상황을 반영하여 완성형 로봇을 활용한 언플러그드 수업을 설계하고 J초등학교 6학년 학생들에게 SW교육의 경험을 제공하였다. 또한 수업 적용을 통하여 로봇을 활용한 언플러그드 수업이 학생들의 SW교육에 대한 인식 변화와 컴퓨팅사고력 활용에 영향을 미치는지 확인해보았다. 그 결과, 로봇을 활용한 언플러그드 수업을 통해 학생들은 컴퓨팅 사고력을 활용하여 주어진 문제를 해결하였으며 SW교육에 대한 인식 변화에도 긍정적인 영향을 주었음을 알 수 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.613-628
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• 2018

본 연구의 목적은 초등 과학영재 학생들을 대상으로 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습을 진행하고 그 결과를 분석함으로써 영재 학생들의 컴퓨팅 사고력을 신장시킬 수 있는 교수 학습 방법에 대한 시사점을 얻는 데 있다. 이 연구를 위하여 국제 교육성취도 평가 협회(IEA)에서 개발한 컴퓨터 정보 소양 평가 기준으로부터 MODI를 활용한 수업의 학습목표를 설정하였고, 학습목표에 따라 MODI를 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습 프로그램을 개발하였다. 또한 연구 개발한 프로그램은 전문가를 대상으로 타당도를 확인하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 S교육대학교 초등 과학영재교육원 4~6학년 15명을 대상으로 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 수업을 32차시 실시하였으며, 교수 학습 과정을 담은 수업 동영상 및 수업관찰 일지, 교사와 학생 설문지 및 면담 등의 자료를 수집하여 질적으로 분석하였다. 연구 결과를 근거로 학교교육 현장에서 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습과정에 대한 시사점을 제시하였으며, 창의적인 아이디어를 구현하는 코딩 교육을 통하여 컴퓨팅 사고력의 확장을 모색하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제60권4호
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• pp.467-491
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• 2021

본 연구는 초·중학교 수학교과와 정보교과를 융합하는 코딩수학 교육과정과 이를 위한 최소 코딩게임 기반 교육방법에 대한 연구이다. 지난 3년간 코딩수학 교육과정과 효과적인 교육방법을 초6학년과 중1학년 학생을 대상으로 연구하였다. 1차년도 연구결과, 공간좌표의 필요성에 따라 3차원 좌표의 수학적 개념을 포함하는 코딩환경으로 교육과정을 수정하였다. 2차년도 연구결과, 명령어의 위계성에 따라 건물 요소별 다른 수준의 명령어를 도입하여 자기주도적 학습이 가능하도록 개선하였다. 3차년도 연구 결과, 컴퓨팅 사고력 향상을 유도하는 최소 코딩게임 기반의 교수·학습 전략을 설계하고, 컴퓨팅 사고력 진단을 위한 평가 및 피드백을 개발하였다. 자기주도적 학습 및 컴퓨팅 사고력 증진을 유도하는 최소 코딩게임 기반 교육방법과 코딩수학 교육과정은 수학-정보교과의 융합교육 연구와 실천에 의미가 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.55-62
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• 2015

지금은 국내외적으로 소프트웨어 중심 사회로 컴퓨팅사고력기반의 문제해결능력을 갖춘 창의적 인재 양성을 하기 위해 많은 나라들이 힘을 쏟고 있다. 더욱이 직업생활과 밀접한 관련이 있는 대학에서는 소프트교육에 대한 중요성을 인식하며 IT계열이 아닌 전공자들을 대상으로 한 프로그래밍 교육을 진행하고 있으며 이는 더욱 확산되는 추세이다. 따라서 대학에서 프로그래밍을 처음 접하는 학습자들이 초보 학습단계에서 보이는 어려움의 정도를 사고단계별로 설문하여 이를 통해 얻어진 결과를 토대로 컴퓨팅 사고영역과의 관련성을 탐색하는 연구를 실시함으로써 모든 학생들이 배우는 프로그래밍 교육설계에 도움을 주고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.221-224
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• 2018

복잡한 문제를 효과적으로 해결하고 기술을 개발할 수 있는 능력은 21세기의 새롭고 필수적인 리터러시 기술이다. 디지털 리터러시는 거의 모든 학문과 직업을 뒷받침하는 필수 도구이다. 우리나라는 2015개정교육과정에서 소프트웨어 교육을 통해 다양한 문제를 창의적이고 효율적으로 해결하는 컴퓨팅 사고력을 함양하고 협업적 문제해결 과정을 통해 의사소통능력, 공동체 의식을 함양하고자 하였다. 본 논문에서는 2015개정 교육과정이 디지털 리터러시 능력을 함양할 수 있는지에 대해 소프트웨어 교육과정의 교육내용을 통해 분석하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.197-206
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• 2019

본 연구에서는 데이터 시각화 교육에 초점을 맞춘 파이썬 교육이 초등학교 6학년 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 미치는 효과를 분석해보았다. 현직 초등교사 60명과 초등학교 6학년 학생 120명을 대상으로 실시한 요구분석 결과를 바탕으로, 데이터 시각화의 절차에 따라 파이썬 교육프로그램을 개발하였다. 개발한 교육프로그램으로 초등학교 6학년 학생 24명에게 총 6일 동안 36시간의 수업을 진행하여 사전 사후 비교 검사를 통해 효과를 분석하였다. 분석 결과, 데이터 시각화 교육에 초점을 맞춘 파이썬 교육은 초등학교 6학년 학생들의 '계산적 인지력'과 '유창성', '정교성', '독창성'에 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.110-115
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• 2021

4차 산업혁명 시대가 도래하면서 인공지능에 대한 교육이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존의 강의식 교육은 지식의 전달을 목적으로 두고 있어 인공지능 분야에서 요구하는 능동적인 문제해결 능력과 인공지능 활용능력을 기르는 데 어려움을 겪는다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 학습자가 제시된 문제를 해결하는 과정에서 학습이 이루어지는 문제 중심학습 기반 교육 방안을 제안한다. 학습자들에게 제공되는 문제는 완성된 하나의 프로젝트이다. 이 프로젝트는 3가지 종류로 구성된다. 분류 모델, 분류 모델의 학습 데이터, 분류된 결과에 따라 실행될 블록 코드. 해당 프로젝트는 동작은 하지만 각각의 구성요소들이 낮은 동작 수준을 보이도록 설계되어 있다. 이를 해결하기 위해 학습자들은 테스팅을 통해 프로젝트의 문제점을 찾고 토론을 통해 해결책을 찾아 좀 더 높은 동작 수준으로 개선하는 과정을 거치며 컴퓨팅 사고력 향상을 기대할 수 있다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권2호
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• pp.209-231
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• 2024

4차 산업혁명과 인공지능의 발전으로 교육 분야에서 많은 변화가 일어나고 있다. 특히, 인공지능을 기반으로 하는 교육의 중요성이 강조되고 있다. 이러한 흐름에 따라 본 연구에서는 고등학교 수학에서 딥러닝 예측을 이용한 통계교육 프로그램을 개발하고 이러한 통계적 문제해결 과정 중심의 통계교육 프로그램이 고등학생들의 통계적 소양 및 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 고찰하고자 한다. 먼저, 본 연구에서는 고등학교 수학에 적용할 수 있는 딥러닝 예측을 이용한 통계교육 프로그램을 개발하였고, 이를 실제 수업상황에 적용하여 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 자료가 어떤 맥락에서 생성되고 수집되었는지 경험함으로써 맥락에 대한 이해도가 향상되었으며, 다양한 데이터셋을 탐색하고 분석하는 과정에서 자료의 변이성에 대한 이해도가 높아졌고, 자료의 신뢰성을 검증하는 과정에서 자료를 비판적으로 분석하는 능력을 보였다. 통계교육 프로그램이 고등학생들의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하고자 대응 표본 t-검정 시행하였고, 수업 전과 후의 컴퓨팅 사고력 (t=-11.657, p<0.001)은 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제33권3호
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• pp.163-180
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• 2019

본 연구에서는 다양한 배경을 가진 대학 신입생들이 단기간에 미적분학의 주요 개념을 이해할 수 있도록 돕고, 현실에서 접하는 복잡한 문제들에 대한 문제해결력도 기르면서, 동시에 컴퓨팅 사고력도 신장시킬 수 있는 미적분학 교수 학습에 대하여 논한다. 구체적인 방안으로, 본 연구진은 '파이썬(Python) 기반의 코딩(coding)교육을 적용한 대학 미적분학의 교수 학습' 콘텐츠를 개발하고 실제 수업 현장에 적용하여 유의미한 성과를 거둔 사례를 보고한다. 즉, 파이썬 언어 기반의 코딩교육을 적용한 미적분학 I, II의 구체적인 교수 학습 설계, 실천 계획안 그리고 평가라는 전 과정이 실제로 진행된 사례와 그에 활용된 자료들을 정리하여 공유한다. 개발된 교안과 코드 및 사이버 실습실은 언제 어디서나 무료로 활용할 수 있으며, 교수자와 학생은 공유된 콘텐츠와 학생활동 기록을 참고하며, 자유롭게 미적분학을 교수 학습하고, 주어진 코드를 활용하여 실습하면서 미적분학의 직관적인 이해를 높임과 동시에 컴퓨팅 사고력도 신장시킬 수 있도록 하였다. 또한 교수자는 학생들의 질의 응답 참여, 보고서 발표, 팀워크 등이 포함된 플립드러닝(flipped learning)과 과정중심의 모든 데이터를 기반하여 평가함으로써 학생들의 미적분학 지식에 대한 상향평준화를 돕게 된다. 본 연구에서 제시한 대학 미적분학의 교수 학습 사례는 학생들이 미적분학 개념과 컴퓨팅 사고력을 동시에 신장시켜 사회가 필요로 하는 인재로 성장할 수 있도록 도울 수 있는 가능성을 보여주는 대학 수학 교육의 교수 학습 모델이 될 것으로 본다.