• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.336-344
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• 2019

교육부(2015)에서 "초 중등학교 2015 개정 교육과정"을 고시하고 초 중학교에서 컴퓨팅 사고력 함양을 위한 소프트웨어교육을 2018년부터 단계적으로 초 중 고등학교의 교육과정에 필수적으로 적용함에 따라 '문제해결과 프로그래밍'이 중요한 영역으로 부각되었다. 한편, 우리가 살고 있는 이 시대는 홍수처럼 쏟아져 나오는 빅데이터를 분석하고 활용하는 능력이 더욱 강조되어 가고 있다. 이러한 시대의 흐름에 따라 학생들의 문제해결력과 프로그래밍/수학 흥미도를 향상시키는 수업을 구상하였고 이는 정보와 수학, 즉 프로그래밍과 통계적 소양을 겸비하는 통계-파이썬 프로그래밍 융합교육과정을 개발하고 적용해 봄으로써 유의한 차이를 검증해 보고자 한다. 실험처치 전 후 문제해결력 검사와 프로그래밍/수학 흥미도 검사를 실시하였고 대응표본 t-검정으로 비교분석하였다. 분석 결과에 의하면 문제해결력에 관한 사전 사후 검사 결과 유의도 수준 0.05에서 유의한 차이가 있었으며, 프로그래밍 흥미도와 수학흥미도의 사전 사후 검사 결과 역시 유의도 수준 0.05에서 유의한 차이가 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.713-721
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• 2021

교육부에서 2022 개정 교육과정에 본격적으로 AI교육을 도입하면서 AI교육과 더불어 데이터 관련 교육의 필요성에 대한 공감도가 높아지고 있다. 인공지능을 제대로 이해하고 활용하는 역량을 기르기 위해서는 데이터에 대한 이해와 활용 역량이 기반되어야 한다. 본 연구에서는 요구분석, 선행연구분석 결과를 종합하여 마이크로비트를 활용한 데이터 기반 문제해결 SW교육 프로그램을 개발하였다. 데이터 기반 문제해결 교육 프로그램은 데이터 과학의 내용 중 초등학생을 대상으로 적용할 수 있는 교육 요소들로 구성하여 개발되었다. 본 연구에서 개발한 프로그램을 통해 실생활 데이터를 바탕으로 다양한 주제와 교과를 융합한 교육을 연계할 수 있다. 더 나아가 데이터에 대한 이해를 바탕으로 보다 내실 있는 AI교육 프로그램의 기반을 갖추게 될 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.317-325
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• 2021

본 논문에서는 2015 개정교육과정에 기반한 초등학교 국어, 사회, 도덕, 수학, 과학 교과서 총 44종의 교과서를 대상으로 SW·AI 요소와 CT 요소의 반영 정도를 조사·분석하였다. 분석결과, ICT 요소인 자료수집, 자료분석, 자료표현 활동이 대부분이었으며, SW·AI 내용요소중 알고리즘, 프로그래밍 요소는 반영되지 않았고, CT 요소중 추상화, 자동화, 일반화 요소도 없었다. 그러므로 초등 교과에서 SW·AI 융합교육이 효과적으로 이루어지기 위해 ICT 활용 활동을 SW·AI 활용 활동으로 확대하고, 현장 교사를 대상으로 SW·AI 융합교육의 이해와 SW·AI를 활용한 교수학습방법 개선에 대한 연수가 필요하다. 그리고 내실 있는 SW·AI 교육을 위해 정보교과 신설 및 별도 시수 확보가 필요하다.

• 정보교육학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.529-537
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• 2020

스크래치는 교육용 프로그래밍 도구로 초등학교 소프트웨어교육에서 많이 활용되고 있으며 스크래치를 활용한 수업이 학생들의 컴퓨팅 사고력, 문제 해결력 등에 도움이 된다는 연구 결과가 많다. 그러나 스크래치 사용자의 연령 통계 자료를 분석해본 결과 초등학교 저학년 학생들의 스크래치 활용도가 낮았으며 블록 프로그래밍 경험이 있는 고학년 학생들도 프로그래밍의 기본 원리인 순차, 반복, 선택의 개념을 이해하는 것에 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서는 손으로 만지면서 프로그래밍을 학습할 수 있는 스크래치 전자 블록과 전자 블록 활용 프로그래밍 교육 커리큘럼을 개발하였으며 초등학교 2학년과 6학년 학생들을 대상으로 수업을 진행하였다. 수업 전·후 프로그래밍에 대한 흥미도 검사를 진행한 결과 2학년 학생들의 흥미도는 3.28에서 3.58로 향상되었으며 6학년 학생들의 흥미도는 3.41에서 4.09로 증가하였다. 프로그래밍 기본 원리 이해 평가 결과 2학년 학생들 중 84%의 학생들이 주어진 과제 9개 중 7개 이상을 해결하였으며 6학년 학생들 중 62%이상의 학생들의 주어진 과제 9개 중 7개 이상을 해결하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.443-451
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• 2020

초등학교 소프트웨어 교육에서는 간단한 문제해결 과정을 통하여 프로그래밍 과정을 경험하고 있다. 그리고 이러한 경험조차도 문제 해결 과정을 CS Unplugged 활동으로 하도록 강조하는 실정이다. 하지만 CS Unplugged는 컴퓨팅 원리의 습득에 그치고 학습자가 실제 문제 해결의 처리 경험을 하지 못한다는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 초등학생들의 실제적 삶에서 부딪히는 문제들을 해결할 수 있는 역량을 기르는 것에 목표를 두고 로봇 활용 인공지능 교육 프로그램을 개발하였다. 프로그램을 적용한 결과, 학생들은 개발된 프로그램을 통하여 실생활의 복잡한 문제를 인공지능의 관점으로 해결하고, 로봇 제어를 통하여 인공지능 교육에 대한 흥미 및 이해도가 높아질 수 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.547-555
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• 2021

본 연구의 목적은 SW융합교육을 위한 골드버그 장치 기반의 교육 도구를 개발하는 것이다. 2015개정교육과정에서는 효과적인 SW교육을 위하여 다양한 교과와의 융합을 강조한다. 특히 물리 교과는 순차적인 움직임, 에너지의 수치화, 시뮬레이션 등 컴퓨팅 사고력과 밀접한 연관성을 갖고 있어 SW융합교육의 소재로 자주 사용된다. 본 연구에서는 물리적인 지식, 개념, 조작 등을 활용하는 골드버그 장치를 기반으로 한 교육용 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 효과성 검증을 위해서 델파이 검증을 통해 설문 문항을 개발하였으며 이를 기반으로 기초 만족도 조사를 실시하였다. 그 결과 개발된 프로그램은 SW융합교육을 위한 프로그램으로 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.605-611
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• 2022

4차 산업 혁명의 영향으로 미래 사회에 대비한 인재를 육성하기 위해 컴퓨팅 사고력을 기반으로 하는 역량 증진이 지속적으로 강조되고 있고 이에 우리나라에서도 2018년부터 SW교육을 의무로 실시하고 있다. 이에 따라 2017년부터 SW교육 역량 정의 및 진단 도구개발에 관한 연구가 진행되었으며 이때 개발된 중학생용 진단 도구를 2018년 한차례 수정 보완하여 지금까지 사용하고 있다. 이에 중학생만을 대상으로 하는 정보 교과 역량 검사를 초등학생과 고등학생을 대상까지 확대하고자 하는 현장의 요청에 의해 2019년 SW교육 선도학교 효과성 연구의 하나로 본 연구가 시작되었다. 본 연구에서는 중학생용 진단 도구를 기준으로 초등학생과 고등학생을 위한 진단 도구를 개발하고, 전문가 타당도 검증 및 예비검사를 실시한다. 예비검사를 통해 문항의 신뢰도, 변별도, 난이도 등을 분석하여 향후 초등학생과 고등학생을 대상으로 하는 검사 도구로서 가능성을 살펴볼 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.930-935
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• 2022

소프트웨어를 활용하는 능력은 현대 사회의 필수 역량이라 할 수 있다. 이로 인해 초등학교부터 대학교까지 프로그래밍 교육이 진행되고 있다. 대학의 교양 교과에서 진행되는 비전공자를 위한 프로그래밍 교육의 경우 양질의 콘텐츠를 이용하여 온라인으로 진행한다면, 전문성을 갖춘 교수자의 부족문제 및 실습시간 제약 등의 문제를 해결할 수 있다. 그리고 또한 수강생에게는 충분한 시간동안 생각하고 문제를 해결할 수 있는 시간적인 여유를 제공할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 온라인으로 진행된 소프트웨어 교양 교과의 강의 전과 후 설문조사를 통하여 온라인 강의의 가능성을 살펴보았다. 설문결과로부터 온라인으로 소프트웨어 강의를 진행하더라도 컴퓨터적 사고력 및 문제해결 능력의 향상이라는 소프트웨어 교육의 목표를 충분히 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 창의정보문화연구
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• 제6권1호
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• pp.31-40
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• 2020

본 연구의 목적은 블록코딩 소프트웨어(SW) 교육과 초등학생의 회복탄력성의 상관관계를 통계적으로 분석한 후 그 결과를 통해 SW 교육의 의의를 찾는 데 있다. 본 연구에서는 인천광역시 소재 A초등학교의 4학년 학생 61명을 대상으로 회복탄력성 사전 검사를 실시하였다. 학습자의 수준에 맞추어 code.org라는 비영리단체의 블록코딩 SW 교육 프로그램을 활용하여 15차시의 수업을 진행하였고 사후 검사를 실시하여 회복탄력성의 개선도를 분석하였다. 연구 결과, 블록코딩 SW 교육을 받은 학생들이 회복탄력성의 대영역인 자기조절력, 긍정성, 대인관계능력 중 자기조절력과 긍정성 등 2개의 영역에서 유의미한 향상을 나타냈으며, 회복탄력성 종합 점수가 통계적으로 유의미하게 증가하였음을 확인하였다. 이를 통해 SW 교육이 학생들의 컴퓨팅 사고력을 기르는 것뿐만 아니라 그들이 삶을 긍정적이고 유연하게 살아나갈 수 있는 힘인 회복탄력성을 기르는 데에도 영향을 줄 수 있다는 가능성을 엿볼 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권7호
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• pp.51-56
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• 2021

교양 SW교육은 전공 SW교육과는 다르게 다양한 전공의 학생들이 동일학습과정에 참여하므로 교수자가 문제 설계에 어려움이 많다. 본 논문은 교육의 문제 해결 향상을 위하여 PBL로 수업 운영에 있어 다양한 전공의 학생들에게 전공의 특성에 맞게 문제를 설계 구현할 수 있도록 VPBL(Various Problem-based Learning) 모델을 연구하고 수업에 적용 및 결과를 분석하였다. VPBL은 프로그래밍 언어에 대한 제약조건을 교수자가 제시하고 학습자는 제약조건을 적용하여 전공의 특성을 반영한 문제를 설계 운영한다. 교수자는 설계된 문제를 해결하는 과정에서 mini_class를 실시한 후 전체에 공유한다. VPBL 모델 적용 결과 전통적인 수업 방식의 비교 분석결과 전통적 교수법은 3.34점 VPBL 모델 적용은 4.42점으로 "상호작용, 학습 내용 이해, 교과 관련 지식 습득" 등이 향상된 것으로 나타났다. VPBL의 경우 다양한 문제 해결을 기반으로 하고 있어 해결 과정에서 학습 범위를 확장하는 장점을 보였다. 향후 다양한 SW 교양 교과에 확대 적용 및 활용에 대한 연구가 요구된다.