본 연구는 현대 사회에서 문제 해결의 필수적인 역량으로 주목받고 있는 컴퓨팅 사고력(Computational Thinking, CT)을 향상시킬 수 있는 방법으로 AI 메이커 코딩 교육을 제안하고, 이 교육이 초등학생들의 CT 향상에 미치는 효과성을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 연구를 위해 안산시 소재 H초등학교의 학생 4학년 5명, 6학년 5명, 총 10명을 모집하였으며 AI 메이커 코딩 교육은 총 8차시로 계획하여 기본적인 블록 코딩과 메이커 교육의 개념부터 실생활의 문제 해결의 영역까지 수업을 구성하였다. AI 메이커 코딩 교육의 효과성을 분석하기 위해 사전·사후 CT 검사를 실시하였다. 검사 결과는 CT의 5가지 요소에서 "추상화", "알고리즘", "데이터 처리"에 대해서는 AI 메이커 코딩 교육이 유의미한 효과를 주었다는 것을 확인하였고, "문제분해", "자동화"에 대해서는 상관관계가 없는 것을 확인하였다. 종합적으로 모든 학생의 평균 점수가 향상되었고, 학생 간 편차는 감소하여 AI 메이커 코딩 교육이 CT 향상에 효과적이라는 사실을 확인하였다.
게이미피케이션(Gamification)은 자칫 지루할 수 있는 학습 활동에 재미와 흥미를 줄 수 있으며 다양한 교육과 목에 활용할 수 있다. 또한, 학습자의 재미와 몰입을 통해 학습자는 해결해야 할 문제의 의미와 맥락을 이해하고, 컴퓨터가 이해하는 방법으로 자료를 수집, 분석하고 이를 창의적으로 해결할 수 있을 것이다. 새롭게 의무 교육으로 지정한 소프트웨어 교육 중 게이미피케이션을 통한 교육은 효과적이고 기억에 잘 남는 코딩교육이 될 것이며 관광경험 증대를 위한 융복합적 연구로써 활용도가 높을 것으로 사료된다. 현재 학교 현장에서는 주로 교육용 프로그램 언어인 엔트리와 스크래치 등을 활용해 코딩교육을 하고 있으며 게이미피케이션을 활용한 코딩교육은 현재 교육현장에서 적극적으로 활용되고 있지 않다. 게이미피케이션의 교육적인 요소와 재미, 흥미 요소의 활용을 통해 학습효과를 극대화할 수 있을 것이며 컴퓨팅 사고력 강화와 창의력을 높이는 데 활용할 수 있을 것이다. 또한, 소프트웨어 알고리즘의 개념과 원리 및 코딩의 순차적 구조에 대한 이해 학습에 적극적으로 활용할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 OSHW에서 가장 많이 활용되고 있는 아두이노 기반 IoT코딩 환경과 영국에서 개발되어 확산되고 있는 마이크로비트 기반 IoT코딩 환경을 비교하고 분석하였다. 결과를 통하여 마이크로비트 기반 교육 환경이 다양한 이점을 제공할 수 있는 것으로 보인다. 기초적인 문제를 정의하여 비교하였지만 많은 차이가 발생한다. 마이크로비트를 기반으로 하는 환경이 아두이노 기반 대비 오버헤드가 적어 IoT코딩 교육에 효과적일 것으로 판단되었다.
코딩교육의 의무화로 인해 조기 교육을 위한 코딩교육 프로그램이 성행한다. 하지만 이는 시각 중심적이라 실제 프로그래밍 언어를 접할 때 어려움이 많다. 이를 최소화하기 위해 만든 Python 블록 코딩 웹은 JavaScript, Arduino, Python, Web을 이용하여 시각중심의 블록을 드래그하여 실제 쓰이는 프로그래밍 언어로 바꿔주는 시스템을 개발하였다.
정보화시대로 넘어오면서 코딩 역시 중요한 교육으로 자리 잡고 있다. 초등학교는 물론 중, 고등학교도 교육적인 측면에서 프로그래밍을 중요시하고 있으며 C언어나 Java는 더이상 개발자만을 위한 언어로 인지되지 않는다. 하지만 코딩의 결과만 의존할 경우 정보보호를 하는 시큐어 코딩의 요소를 중요하게 여기지 않을 수 있다. 그 결과 DB는 물론 서버 에러를 비롯해 개인정보는 많은 위험에 노출될 수 있다. 기본적인 프로그래밍을 숙지한 개발자를 위해 더욱 안전한 코딩을 교육하고자 시큐어 C 코딩 앱을 기획하게 되었고, 정보보호를 코딩의 중요한 요소로 인지하기를 기대한다.
본 연구는 일본에서 제작된 교육용 프로그래밍 언어 Viscuit의 장점들을 소개하고, 코딩 입문 수단으로서의 가능성을 제안한다. 특히 일본어에 대한 지식 없이도 본 연구에서 제작된 사용 안내서와 심화학습서만을 이용하여 학습자들을 대상으로 실험한 결과 쉽게 코딩에 대해 친숙해질 수 있음을 알 수 있었다. Viscuit은 잘 알려진 Scratch나 LightBot과 같은 언어에 비해 인지도는 낮은 편이지만 아주 간단하게 그림들을 조작하여 쉽게 코딩 연습을 할 수 있도록 해 주어서 학습자들에게 유용한 코딩 입문 수단이 될 수 있으리라 기대된다.
이 연구는 수학과 정보교과의 융합교육을 위한 시도로, 최근 강조되고 있는 코딩교육을 수학교육에 접목한 교수학습자료의 개발연구이다. 코딩교육을 위한 수학주제로 전자서명을 선택하였고, 코딩을 위한 프로그램으로는 SageMath이다. 본 연구에서 전자서명의 다양한 방법 중 타원곡선 전자서명 알고리즘에서 이용되는 수학을 조명하고, 이를 소재로 정보와 수학교과의 융합 교수 학습 자료를 코딩기반으로 개발하였다. 최근에 많은 사람들이 관심을 가진 비트코인의 거래에서 실제로 활용되는 타원곡선 전자서명 알고리즘은 수학이 응용되는 실례로서 학생들에게 보여주기 좋은 소재이고, 코딩으로 구현하기에도 최적의 환경을 제공해 주고 있다. 따라서 이를 소재로 한 수업은 수학중심의 융합교육을 실현할 수 있는 구체적인 교수 학습 프로그램을 제공할 것으로 기대된다. 또한 이 연구에서 제시된 교수 학습 프로그램은 수학자, 현장수학교사, 수학교육 전문가의 의견을 종합적으로 고려하여 수정 보완하여 완성함으로써 과학고등학교, 수학동아리, 대학교 '정수론' 강좌 등에서 유의미한 수업으로 구현될 것으로 기대된다.
정보기술(IT)이 발달함에 따라 프로그래밍 학습에 대한 관심이 크게 증가하고 있으며, 특히 2018년도부터는 소프트웨어 교육(코딩 교육)이 의무화가 되었다. 하지만 아직도 대부분의 프로그래밍 학습 방법은 교재의 내용을 확인한 다음 편집 에디터에 코딩을 한 후, 빌드 및 실행하는 과정을 거쳐 결과를 확인하는 다소 번거로운 방법을 거치고 있다. 본 연구에서는 프로그래밍 학습자가 보다 편리하게 학습할 수 있도록 전자책 뷰어가 갖추어야 할 스마트한 기능들을 제시하고 구현하고자 한다.
제주특별자치도는 2016년부터 제주로on코딩이라는 제주형 SW교육 사업을 통해 디지털 사회혁명을 대비하고 있다. '제주로on코딩'은 제주형 SW교육을 위한 내용체계 개발에서부터 컴퓨팅 사고력 증진을 위한 전문강사 양성 과정 운영 등 SW소양교육부터 인식확산 사업까지 SW교육 토탈 솔루션을 제공하고 있다. 본 논문에서는 2016 2017년 성과를 바탕으로 향후 개선방향을 정리하고 이후 제주로on코딩이 나아갈 방향에 대해 제언하고자 한다.
본 연구는 블록 코딩을 선행 학습한 학생들에게 적용할 수 있는 Python 교육 프로그램의 개발에 관한 것이다. 우선 초중등학교 교육과정과 EPL 교재의 분석을 통해 블록코딩 학습자의 수준을 분석하고 블록 코딩에서 사용된 개념을 중심으로 Python 문법을 추출하여 교육과정을 구성한 뒤 PBL 수업에 맞는 Python 교육 프로그램을 총 16차시로 개발하였다. Python 교육프로그램의 적절성을 검증하기 위해 2차의 전문가의 타당도 검사를 하였다. 검사 결과, 1차 타당도 24문항에서 CVR값 .78 점 이상으로 나타나 일부 수정, 보완하였다. 2차 검사에서는 21개 문항은 타당성을 확보하였고 CVR 최소값인 .99 이하인 3개 문항의 내용에 대해 수정하여 교육 프로그램을 완성하였다. 개발된 교육 프로그램이 스크립트코딩을 학습하기 위한 기초 자료로 유용하게 활용되길 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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