• 정보교육학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.437-450
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• 2017

본 연구는 2015 개정 교육과정에서 실시될 초등학생의 효율적인 소프트웨어 교육을 위해 활용될 수 있는 피지컬 컴퓨팅 교구의 선택 기준을 개발하는 데 목적을 두고 있다. 이를 위해 교육용 교구에 대한 이론, 연구사례와 전문가 집단의 델파이 설문을 통해 초등학교에서 소프트웨어 교육에 활용할 수 있는 피지컬 컴퓨팅 교구의 선택기준을 제안하였으며, 현재 상용화된 피지컬 컴퓨팅 교구들 중 제안한 교구 선택 기준을 가장 충족하는 교구를 선택하고, 관련 교수 학습내용을 구성하여 실험집단에 투입하였다. 연구 결과, 제안한 피지컬 컴퓨팅 교구 선택 기준을 반영한 교수 학습 활동이 학습자의 논리적 사고력을 유의미하게 향상시킨다는 것이 t검증을 통해 확인되었고, 효과크기 측면에서도 학습자의 논리적 사고력 향상에 긍정적인 영향을 미친 것으로 분석되었다. 또한 학습자 만족도 조사를 통해 제안된 교구 선택 기준이 초등학생의 소프트웨어 교육에 활용할 수 있는 피지컬 컴퓨팅 교구의 선택에 있어 효과적이며, 이를 활용한 교수 학습 활동이 초등학생의 수준에 적합함이 증명되었다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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• pp.131-139
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• 2021

2015 개정 교육과정에서는 컴퓨팅사고력(Computational Thinnking)으 기반으로 문제를 해결하는 역량을 길러 컴퓨팅 사고력을 지닌 창의·융합인재를 육성하고자 하는 것을 목적으로 하고 있다. 이것을 바탕으로 본 연구에서는 초등학교에 적용된 소프트웨어 관련 교육과정 분석을 한 후 학교 현장의 다양한 요소를 고려하여 실제적으로 적용할 수 있는 교육방법을 제안하였다. 해당 프로그램은 비트브릭을 활용하여 서울시 소재 초등학교 5학년 1학급과 경기도 소재 초등학교 5학년 1학급, 총 50명의 학생을 대상으로 2주간 17차시 분량으로 진행되었다. 피지컬 컴퓨팅 기반 소프트웨어 교육프로그램 적용 전, 후의 학생들의 컴퓨팅 사고력, 문제해결력의 차이를 검증하기 위해 사전, 사후 검사 실시 후 두 집단의 차이를 대응표본 t-검정을 통해 검증하였다. 연구결과 피지컬 컴퓨팅 기반 소프트웨어 교육프로그램은 통계적으로 컴퓨팅 사고력의 향상도와 문제해결력의 향상도에서 유의미한 차이를 나타내었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.621-632
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• 2021

본 연구는 예비교사를 대상으로 피지컬 컴퓨팅 교육을 온라인 환경에서 실행하기 위한 교육과정의 개발과 적용에 관한 연구이다. 먼저 ADDIE 교수설계 모형에 따라 15주 과정의 소프트웨어와 피지컬 컴퓨팅 교육과정을 설계하였다. 온라인에서 사용할 수 있는 도구로 스마트폰 기반의 EPL인 포켓코드와 그에 포함된 각종 센서를 사용한 프로그램을 주제로 교육을 실시하였다. 프로그램 적용 결과 예비교사들의 교수효능감은 개인효능감, 교수학적 지식, 테크놀로지 교수내용 지식, 결과 기대, 학생에 대한 신념이 모두 유의미하게 향상되었다. 소프트웨어 태도 부분은 소프트웨어 흥미와 소프트웨어의 가치 부분이 유의미하게 증대되었고 소프트웨어 공학자에 대한 인식은 변화가 없었다. 일반적으로 피지컬 컴퓨팅의 경우 조작 활동이 많이 들어가 온라인 환경에서 실행하기 어렵다. 해당 연구와 같이 비대면 환경 또는 블렌디드 환경에서 효율적인 교육을 지속할 수 있는 다양한 교육과정이 개발되길 기대한다.

• 창의정보문화연구
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• 제7권4호
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• pp.265-277
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• 2021

인공지능 기술의 핵심은 데이터다. 기술의 발달로 데이터의 양이 이전보다 폭발적으로 증가하면서 인공지능 기술 또한 빠르게 발전하고 있다. 하지만 인공지능 교육에 대한 높은 관심에 비해 인공지능과 연계된 데이터 교육 연구는 아직 부족하다. 기존의 인공지능 데이터 교육의 사례 분석 결과, 데이터 과학의 과정 및 일부를 교육하는 사례를 확인할 수 있었으나, 데이터 수집과 관련된 연구는 많지 않았다. 피지컬 컴퓨팅 교구의 활용이 초등학생의 인공지능 교육에 긍정적인 영향을 줄 것이라는 연구와 함께 피지컬 도구를 활용한 데이터 수집 사례를 연구하였으나, 데이터 수집과 관련한 연구 사례 또한 드물었다. 따라서 본 연구에서는 피지컬 도구를 활용한 효율적인 데이터 수집 방법을 설계하였다. 모듈형 피지컬 컴퓨팅 교구인 코블S를 활용하여 데이터 수집 프로그램의 구조도를 만들고 서비스 측면과 사용자 측면의 프로그램 화면의 예시를 구성하였다. 본 연구는 설계 측면의 제안으로 향후 프로그램 제작 및 프로그램과 연동하여 사용할 수 있는 인공지능 교육 플랫폼 구축이 되어야 한다는 점에서 제한점이 있다.

• 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.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권2호
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• pp.325-335
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• 2016

최근 소프트웨어 중심사회 실현 전략을 목적으로 하는 소프트웨어 교육이 국내에서도 많이 강조되고 있는데, 이것은 정보과목 뿐 아니라 다양한 교과 활동과 연계하여 수행하도록 하고 있다. 2015 개정 교육과정에 소프트웨어 교육이 강화되면서, 소프트웨어 교육 운영지침(MOE, 2015)이 발표되었다. 이것은 교육부가 소프트웨어 교육을 얼마나 중요시하는 지를 보여준다. 소프트웨어 교육은 과학교육과도 관련이 있는데, 소프트웨어를 활용한 알고리즘 교육과 피지컬 컴퓨팅을 활용한 센서 측정 및 출력 제어 활동은 과학교육에서 최근 강조되고 있는 과학적 탐구 전략으로서 효과적일 수 있다. 또한 최근 강조되고 있는 컴퓨팅 사고력 개발을 위해서도 적절한 교육방법이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 일상에서의 과학적 문제를 교육용 프로그래밍 언어(EPL)를 사용하는 소프트웨어와 피지컬 컴퓨팅 교구를 사용해 해결하는 탐구활동 프로그램을 설계하고 고등학생들에게 적용해 보았다. 적용 전후 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식의 변화를 보기 위해 컴퓨터 활용 능력 설문지를 소프트웨어 교육의 성취기준과 컴퓨팅 사고력의 구성요소와 관련지어 수정하여 사용하였다. 연구 결과, 언플러그드 활동과 EPL 소프트웨어 및 피지컬 컴퓨팅 교구를 활용하여 구성된 소프트웨어 활용 탐구활동을 통해 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식이 향상되었으며, 컴퓨팅을 통한 문제해결에 대한 자신감도 향상되었다. 또한 소프트웨어 활용 탐구활동을 경험한 학생들은 과학에 대한 흥미와 적극성, 과제집착력도 높은 것으로 나타났다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.41-55
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• 2017

최근 관심을 받고 있는 피지컬 컴퓨팅 교육은 하드웨어와 소프트웨어 요소를 통합하여 의미 있고 창의적인 산출물을 개발함으로써, 과학적 탐구 태도를 함양시키는 데 효과적인 교육의 형태이다. 이에 본 연구는 피지컬 컴퓨팅 교육에서 주요 학습성과 변인으로 거론되는 과학적 탐구 태도를 교육성과 변인으로 상정하고, 이를 예측하는 요인을 규명하고자 과학경험, 교육지원, 학습몰입을 예측변인으로 상정하여 이들 변인의 예측력을 확인하였다. 이를 위해 초등학교 4학년에서 6학년인 영재교육프로그램 참가자 64명을 대상으로 피지컬 컴퓨팅 교육을 실시하여 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 기술통계, 상관분석, 다중회귀분석 및 매개분석을 통해 분석되었다. 연구 결과, 과학경험과 학습몰입은 교육성과인 과학적 탐구 태도를 유의하게 예측하는 것으로 나타났다. 또한 학습몰입은 과학경험과 과학적 탐구 태도, 교육지원과 과학적 탐구 태도 사이를 매개하는 것으로 나타났다. 이를 기반으로 피지컬 컴퓨팅 교육에서 과학적 탐구 태도 향상을 위해 과학경험 기회의 제공, 긍정적 교육지원의 필요, 학습몰입 촉진을 위한 전략이 필요함을 제안하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.395-396
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• 2023

본 논문에서는 디지털 전환 시대에 모든 사람들이 인공지능(AI) 체험부터 피지컬컴퓨팅을 통해서 SW·AI 융합해 아이디어를 쉽게 구현하고 교육 받을 수 있는 플랫폼을 구현하였다. AI 체험을 위해 P5.js와 텐서플로우에 기반한 ML5.js 라이브러리를 이용해 블록 코딩을 할 수 있도록 하였다. 또한 피지컬컴퓨팅에서는 마이크로비트와 아두이노, 라즈베리파이 등을 WebUSB를 통해서 PC와 연결하고 플랫폼에서 인공지능의 다양한 서비스와 융합시킬 수 있도록 제공한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.127-130
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• 2015

본 연구에서는 2015년 개정 정보 교육과정 시안의 중학교 정보 교과에서 제시한 내용체계의 4개 영역(정보 문화, 자료와 정보, 문제해결과 프로그래밍, 컴퓨팅 시스템) 중 "컴퓨팅 시스템"의 "피지컬 컴퓨팅" 영역에 대한 내용요소 구성을 설계하여 제시하고자 한다. 본 연구결과가 향후 피지컬 컴퓨팅 교육 내용요소를 설계하는데 가이드라인을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.659-666
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• 2021

본 연구는 현실에 존재하지 않는 디지털 미디어에 실질적인 물질성을 부여하는 개념을 가지고 있는 피지컬 컴퓨팅의 환경적 특징을 게임 개발에 적용해보고자 한다. 피지컬 컴퓨팅의 처리 과정은 디지털 입력과 디지털 출력 그리고 아날로그 입력과 아날로그 출력으로 이루어져 있으며 마이크로 컨트롤러를 중심으로 입력과 출력이 이루어져 있다. 본 논문은 피지컬 컴퓨팅이 많이 연구되고 있는 디지털 아트와 정보교육 분야의 연구 사례 분석과 피지컬 컴퓨팅 요소를 일부 차용한 게임들을 분석해서 개발적 요소를 선별했다. 도출된 요소들은 델파이 조사방법으로 전문가와의 합의를 통해 검증했다. 본 논문에서 12개의 요소를 선정했으며 가상세계의 물리적 성질부여, 구현 기술의 적합성, 현실의 플레이이어와 가상의 플레이어와의 일치성 순으로 중요도가 나타났다.