본 연구는 아두이노 로봇 조립 및 보드 연결과 프로그래밍 협력학습이 중등 수학과학 영재 학생들의 융합적 역량 향상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 또한, 학습기기, 조립, 실험, 프로그래밍이 결합된 컴퓨팅 사고(CT) 기반의 융합학습에 대한 학생들의 흥미와 역량 향상과의 상관관계도 알아봄으로써 수학과학 영재를 대상으로 한 CT 융합교육의 가능성을 알아보고자 하였다. 연구 결과로 대인관계능력, 정보과학적 창의성 및 통합적 사고 성향이 향상됨을 알 수 있었다. 각 사고력의 하위 요소들 간의 상관관계를 분석하여 보면, 문제해결을 위한 지속성과 상상력, 정보과학적 흥미, 개방성, 모험심, 논리적 태도, 의사소통, 생산적 회의성 등이 학습에 중요한 요인으로 추출되었다. 따라서, 학생들이 문제를 해결하는 학습과정에서 여러 가지 사고 활동이 이루어지며, 이러한 학습의 결과로 융합적 역량도 유의미하게 향상되는 것을 알 수 있었다.
소프트웨어 기반의 새로운 기술들이 증가함에 따라 소프트웨어 개발자들에게 창의적 문제해결 방법이 요구 되고 있다. 특히 소프트웨어 개발자들이 신산업분야로의 성공적인 전환을 위해서는 소프트웨어의 분석 및 설계 단계가 중요하며 이러한 역량을 강화하는 것은 중요한 과제라고 할 수 있다. 본 연구는 두개의 독립된 연구를 수행하였다. 먼저 소프트웨어 개발자 300명을 대상으로 소프트웨어 개발자들의 "표준 개발 프로세스" 적용으로 인한 사고의 획일성으로 인해 창의적 문제해결 접근하는 것이 어렵다는 것을 탐색하였고, 이 결과를 바탕으로 IT종사 경력 10년 이상의 소프트웨어 개발전문가 111명을 대상으로 하여 컴퓨팅사고력의 9가지 역량 중에서 어떠한 역량이 소프트웨어 개발전문가에게 영향을 주는지를 확인하였다. 그 결과 추상화가 중요한 역량인 것으로 확인되었다. 본 연구 결과 소프트웨어 개발자들은 설계단계를 가장 중요하다고 인식하였으며 CT의 추상화 역량이 다른 역량의 기본이라고 판단하였다.
최근 들어 각국에서는 21세기 핵심역량을 규명하고, 이러한 핵심역량을 학교 교육을 통해 배양하게 하는 것이 교육 정책의 한 축을 이루고 있다. 이는 교과 중심의 전통적인 학교 교육으로는 급격하게 변화하고 있는 21세기 사회에서 성공적인 삶을 살아가는데 필요한 것들을 교육시키는 데 한계가 있다는 반성에서 기인한다. 이러한 노력에도 최근의 연구와 설문조사에 따르면 가장 부족한 핵심역량이 의사소통 및 협업 능력이라고 나타났다. 이에 본 연구에서는 의사소통 및 협업 능력 신장을 위해 최근 정보 교육이 이러한 핵심역량을 키우기 위해 초점을 맞추고 있는 컴퓨팅 사고력 교육 수업에 어떻게 적용할 수 있을지 사례를 제시하고자 한다.
컴퓨팅 사고력(CT: Computational Thinking)은 21세기 핵심 역량으로 주목받으며 소프트웨어교육을 통한 CT 역량 증진에 많은 관심이 모아지고 있으나, 효과적인 CT역량 평가 방법의 설계 및 구현에 대한 더 많은 연구가 필요하다. 본 연구는 한 학기 동안 CT역량 증진을 위한 비전공자 프로그래밍 수업을 수강한 52명의 예비교원을 대상으로 세 가지 CT 평가 방법을 활용하여 수업의 효과를 살펴보았다. CT 평가 방법은 (1) 사전-사후 베브라스 CT 검사, (2) 그룹 스크래치 프로젝트에 대한 Dr. Scratch 자동 평가, 그리고 (3) 예비교원의 스크래치 프로그래밍을 통한 CT역량 평가 지필 시험을 포함한다. 본 연구의 결과 CT 역량을 위한 평가 방법의 통합이 긍정적인 효과를 보이는 것으로 나타났다. 본 논문은 이러한 CT 평가 방법의 통합의 장점 및 시사점을 논의하고 있다.
본 연구는 초등학교 정보 교과의 신설을 위해 초등교사의 컴퓨팅 역량에 따른 교과 신설에 대한 인식과 방법을 분석하였다. 먼저 초등 정보교과의 신설 필요성과 그에 따른 시수, 확보방안 등의 설문을 개발하였고 전국의 초등교사 166명을 대상으로 자료를 수집하였다. 분석 결과 컴퓨팅 역량과 심화전공에 따른 정보교과 신설에 대한 의견의 차이를 보였다. 또한 교과의 성격, 수업 시수, 시수확보 등에서도 차이를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 초등학교에서 정보교과를 신설하기 위해서는 컴퓨팅 역량이 낮거나 컴퓨터 관련 전공을 하지 않는 교사를 대상으로 그 필요성과 인식의 제고를 위한 방안을 마련되어야 함을 발견하였다. 본 연구 결과가 많은 초등 교사들이 정보교과의 신설의 필요성과 중요성을 인식하고 향후 2025교육과정 개정 이후 SW와 AI를 포함하는 정보교과가 초등교육과정에 신설되는데 도움이 되기를 기대한다.
제 4차 산업혁명 시대에 필요한 핵심 역량 중의 하나로 디지털 역량에 대한 관심과 그 중요성이 점점 커지고 있다. 디지털 역량은 디지털 사회에서 주어진 문제를 해결하기 위해 다른 사람과의 협업과 소통을 통해 디지털 기술을 활용하여 필요한 정보를 탐색하고 분석하여 결과물을 생산하는 능력을 의미한다. 디지털 역량은 기술의 발전으로 인해 새롭게 요구되는 지식과 능력들이 요구되는데 최근에는 컴퓨팅 사고력을 포함시키려는 시도들이 있다. 본 연구에서는 제 4차 산업혁명의 시대에 요구되는 디지털 역량으로 어떤 요소들이 포함되어야 하는지 고찰하고자 한다. 이를 위해 국내외 디지털 리터러시에 관한 관련연구 분석을 통해 중요하게 고려되고 있는 요소들을 체계적으로 분류하고 이를 기반으로 하여 국내 현실에 맞는 디지털 역량 모델을 제안한다. 디지털 역량 모델을 설계하기 위해 먼저, 디지털 역량의 조작적 정의와 함께 세부 요소들을 정의한 후, 전문가들의 의견을 통해 수정 보완하였다.
세계 각국은 급변하는 시대의 발전 및 개혁 요구에 대응하기 위해 미래에 필요한 핵심역량을 기준으로 정보교과과정을 설계하고 시행하고 있다. 본 논문에서는 핵심역량을 비교 분석하여 초등 정보교육 핵심역량 프레임워크를 개발하였으며, 초등 정보교과 구성 방향성을 제시하였다. 각 국가 및 기관에서 제시한 역량 중 사회적-감정적 역량, 의사소통, 창의력, 책임감, 문화와 윤리, 문제 해결 능력, 협력, 추상 역량이 중첩되었으며, 국내 중·고등학교 정보 교과에서는 컴퓨팅 사고력과 정보기술 활용 능력을 중시함을 알 수 있었다. 이에 향후 초등 정보교과에서 제안된 핵심역량 프레임워크를 교과 구성에 반영하며, 사회적 책임감을 강화하고 융복합적 소양을 함양하여 문제해결력을 제고하는 방향으로 편성할 것을 제안하였다. 본 논문을 통하여 2022년 개정 교육과정에 핵심역량을 반영한 초등 정보교과 편성의 필요성이 확대되기를 바란다.
본 연구의 목적은 초등 교육현장에서 활용되는 로봇수업에서 학생들이 배양할 수 있는 역량으로 컴퓨팅 사고(Computational Thinking) 능력에 초점을 맞추고 이를 평가할 수 있는 평가 방안을 제안하는 것이다. 또한 지금까지 로봇수업의 평가로 개인 역량에만 치중하였던 것을 사회문화적 관점에서 조명하여 대인관계적 역량 및 협력의 경험을 평가할 수 있는 방안을 제안하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 로봇수업에서 한 학기 동안 운영할 수 있는 프로그램을 고안하고 컴퓨팅 사고 능력 평가 설문 및 학습과정 모니터링 루브릭을 개발하여 평가를 실시하였다. 본 연구의 결과는 최근 이론적으로 주목받고 있고 컴퓨팅 사고 개념을 로봇교육과 연계한 평가 방안을 고안하고 사회문화적 관점인 대인간의 관계를 평가에 포함시킴으로써 그 범위를 확장하였다는 점에서 의의가 있다.
일반 학생과 소외계층 학생은 컴퓨팅 기기에 대한 접근성은 큰 차이가 존재하지 않지만, 컴퓨팅 기기를 활용하는 역량에서는 큰 차이가 존재한다. 이러한 문제는 소외계층과 일반 학생 사이에 컴퓨팅 사고력 차이를 유발하였으며, 공교육에서 이루어지는 소프트웨어 교육의 효과 차이를 초래하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 소외계층의 컴퓨팅 사고력을 분석하는 연구를 진행하였다. 소외계층 학생을 대상으로 설문 조사를 진행하고, 설문 결과를 요인에 따라 분석하는 연구를 진행하였다. 연구 결과, 소외계층 학생은 학교급이나 성별에 따른 컴퓨팅 사고력의 차이는 존재하지 않았다. 반면에 경험한 프로그래밍 언어에 따른 컴퓨팅 사고력의 차이가 나타났다. 특히, 소외계층 학생은 프로그래밍 언어 경험이 많을수록 컴퓨팅 사고력이 높은 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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