• 제목/요약/키워드: Computer Science Textbook

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IoT 기반의 문·이과 통합형 CT 교육 프로그램 개발 (Development of Liberal Art and Natural Science Integration Computational Thinking Education Program Based on the IoT)

  • 정상목;신수범;임택균;문성윤;전인성
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.255-262
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    • 2019
  • 2015년도에 개정한 정보 교육과정은 창의 융합형 인재의 성장을 주요 목표로 제시하고 있는데, 창의 융합형 인재의 성장에서 반드시 필요한 것이 컴퓨팅 사고력(CT)이다. 본 논문에서는 창의융합형 인재 성장의 목표에 맞추어 IoT 기술과 문이과 통합과정을 정보교과 내용에 접목하였고 교수-학습 프로그램을 개발하였다. 개발한 교수-학습 프로그램의 효과를 검증하기 위하여 실험연구를 진행하였으며, 연구결과 실험집단의 평균(Mean)이 통제집단보다 10점 이상 높게 나오는 결과를 얻었다. 따라서 본 연구에서 제안한 교수-학습 프로그램이 효과가 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 교수-학습 프로그램은 프로그래밍 언어뿐만 아니라 IoT 기반의 CT 교육을 통해 실생활의 다양한 분야에 응용되는 SW 기술을 직접 구현하여 SW 교육에 대한 학습 동기와 흥미를 유발시킬 수 있으며 문·이과 통합형 교육을 통해 많은 교과와 융합되는 문제를 해결하고 창의적으로 설계하는 경험을 통해 융합과학적 사고력을 향상시킬 것으로 기대된다.

교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 학업성취, 교과태도에 미치는 효과 (The Effect of STEM Integration Education Using Educational Robot on Academic Achievement and Subject Attitude)

  • 송정범;이태욱
    • 정보교육학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.11-22
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    • 2011
  • 이 연구는 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 학업성취, 교과 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 연구대상은 초등학교 6학년 2개반 73명을 선정하였으며, 실험집단은 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육을, 통제집단은 교과서 중심의 분과형 수업을 12차시 동안 처치하였다. 연구의 결과로 첫째, 인지적 영역인 수학 과학 학업성취에 있어서 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 교과서 중심의 분과형 수업보다 더 효과적이었다. 특히, 학업성취 하위요인인 지식, 이해, 적용 영역으로 사후 검증한 결과 지식영역에서는 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 없었으나, 이해와 적용 영역에서는 실험집단이 통계적으로 유의하게 향상됨을 확인할 수 있었다. 둘째, 정의적 영역인 교과 태도 수준에 있어서 실험집단이 통제집단에 비해 긍정적인 영향이 있음을 확인할 수 있었다. 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 현행 수학 과학 교과의 정의적 영역인 흥미를 보완할 수 있는 하나의 방법이 될 수 있으리라 기대한다.

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2015 개정교육과정에 따른 초등학교 교과서의 SW·AI 요소 분석 연구 (An Analysis Study of SW·AI elements of Primary Textbooks based on the 2015 Revised National Curriculum)

  • 박선주
    • 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.

고등학교 정보 교과서에 제시된 기억 장치 영역 내용의 문제점 분석 및 개선 방안 (Problem Analysis and Recommendations of Memory Contents in High School Informatics Textbooks)

  • 이상욱;서태원
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.37-47
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    • 2012
  • 고등학교 정보 과목의 주요한 교육 목표는 컴퓨터 과학에 대한 올바른 지식 습득 및 활용을 통한 창의적인 문제 해결력 향상에 있다. 이러한 교육 목표를 달성하기 위해서는 무엇보다도 정보 교과서의 내용이 정확하고 적절해야 한다. 그러나 현재의 정보 교과서에는 주기억 장치와 가상 메모리 관련 내용 중 정확성이 결여된 설명이 포함되어 있다. 교과서는 주기억 장치를 RAM과 ROM으로 분류하고 있으며, 가상 메모리를 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행하기 위해 보조기억 장치의 일부를 주기억 장치로 사용하는 것으로 설명하고 있다. 본 연구에서는 미국 대부분의 대학에서 교재로 사용되고 있는 컴퓨터 전문 서적과의 비교 분석을 통하여 정보 교과서에 존재하는 오류의 원인을 분석하고 개선 방안을 제시하고자 하였다. 연구 결과, 주기억 장치의 종류로 ROM을 포함시키는 것은 적절하지 않다는 것을 메모리 계층 구조를 통하여 보여주었다. 가상 메모리는 프로그래머의 편의를 위해 시스템이 제공하는 기술로 이를 통해 운영체제는 프로그램의 실행에 필요한 부분만을 보조기억 장치로부터 주기억 장치에 적재한다. 현재의 컴퓨터 시스템에서는 가상메모리를 사용하는 장점으로 주기억 장치보다 큰 프로그램을 실행할 수 있다는 점보다 다수의 프로그램이 주기억 장치를 공유하여 멀티태스킹을 효과적으로 지원한다는 점이 부각되어야 한다. 또한 가상 메모리는 고등학생의 인지 발달 수준에서 이해하기에는 복잡하고 어려운 개념이기 때문에 고등학교 교육과정에서는 다루지 않는 것이 바람직하다고 제안하였다.

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2015 개정 실과교과서의 로봇교육 체제 분석 (The Analysis of Robot Education Unit in the Practical Arts Textbooks According to 2015 Revised Curriculum)

  • 박선주
    • 정보교육학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.99-106
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    • 2020
  • 본 논문에서는 2015 개정 실과교과서의 로봇 교육과 관련된 단원을 분석하였다. 분석결과, 모든 교과서는 도입, 전개, 정리의 공통 체제를 지니고 있었고, 모두 비슷한 흐름을 보이고 있었다. 학습목표는 모든 교과서에서 제시하고 있었으나, 인지, 기능적인 목표 이외에 정의적인 목표는 제시되지 않았다. 로봇 학습 내용은 로봇의 의미와 종류, 로봇의 구조와 센서, 로봇 만들기 활동을 제시하고 있으나 로봇 윤리, 다양한 로봇작품 제작 및 활동, 문제해결과정에서 로봇활용 등의 내용은 제시되지 않고 있다. 조립형 로봇과 적외선 센서를 공통으로 사용하고 있으며, 체험활동에 로봇제작 및 제어 실습자료 제시, 평가하기를 통한 단원 정리 등으로 구성되어 있으며, A, C, F교과서에서는 단원보조자료 등도 제시하고 있다. 추후 로봇 한계 인지, 올바른 사용 원칙, 안전교육, 개인정보 및 사생활보호 등의 설계·제조자와 사용자 중심의 로봇윤리 교육내용을 포함할 필요가 있을 것이다.

암호기능을 이용한 안전한 스마트-러닝 시스템 구현 (Implementation of Secured Smart-Learning System using Encryption Function)

  • 양재수;홍유식;윤은준;최연준;전상권
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.195-201
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    • 2013
  • 정부는 2011년부터 스마트 교육 및 디지털 교과서 작업을 위해서 5년 동안 정부가 많은 예산을 출원하고, 민간에서도 훨씬 더 많은 예산을 분담하는 등, 스마트 러닝 시스템 구축에 총력을 기울이기로 하였다. 이러한 시스템이 전국적으로 구축되면, 언제, 어디서나, 누구나 쉽게 스마트 기기를 이용하여 온라인 가상대학에 접속하면, 장소에 구애받지 않고, 정보격차를 해소할 수 있으며, 온라인 강의를 언제든지 공부할 수 있고 학점을 취득 할 수 있다. 그러나 이러한 편리한 시스템도 보안 기능이 취약하면, 해킹에 의해, 학점이 조작되는 심각한 문제가 발생 할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서, 보안이 강화된 가상대학을 구상하였다. 이러한 사이버 대학을 위해, 암호 기법을 이용, 필요한 위치에 적절한 보안 솔루션을 적용하여 스마트-러닝 시스템을 모의 실험하였다.

로봇 활용 STEAM 교육에 참가한 초등학생들의 학습지속 요인분석 (Factor Analysis of Elementary School Student's Learning Satisfaction after the Robot utilized STEAM Education)

  • 신승용
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.11-22
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    • 2012
  • 본 연구는 로봇을 활용한 STEAM 수업에서 '도전과 기술의 조화'와 같은 플로우 요인이 학습자의 학습지속 태도에 영향을 주는 과정을 TAM 모형을 적용해서 분석하고자 했다. 연구는 초등학교 6학년 2학기 과학교과의 '에너지와 도구' 단원을 재구성했으며 모두 189명에게 적용하여 유효한 174명에 대한 설문만을 분석에 활용했다. 분석결과 학생들의 학습 몰입요인(도전과 기술의 조화 요인)은 학습의 유용성 보다는 학습의 용이성 요인에 영향을 더 주었고 이는 다시 학습의 가치성 요인을 통해서 최종적으로 학습의 지속의 도에 영향을 준 것으로 파악되었다. 연구의 결과 파악된 시사점으로는 로봇을 STEAM 수업에서의 학습지속의도는 학습자의 학습에 대한 적절한 적극적인 태도와 로봇에 대한 기본적인 소양이 기본적으로 필요하며, 이를 바탕으로 STEAM 수업에 로봇이 도움을 주며 학습의 결과에 영향을 줄 수 있다는 가치적 측면이 고려되어야 함을 알 수 있었다. 반면, 학습의 용이성 및 도전과 기술의 조화 요인은 각각 학습지속의도 및 학습의 가치성 요인에 직접적인 (+)의 영향을 주지 못했다. 다만 두 요인은 유효한 범위 안에서 각각의 종속변수에게 간접적인 영향을 주고 있는 것으로 나타나 이것에 대한 분석결과도 포함시켰다.

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The Learning Stress, Immersion and Satisfaction in FTF and NFTF Classes of Major Subjects in Junior College

  • Gyeoung-Ran, Moon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.91-100
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    • 2023
  • 본 연구는 2021년 2학기 비대면 수업과 2022년 2학기 면대면 수업 형태에 따른 학습몰입도, 학업스트레스 및 수업 만족도에 미치는 영향을 비교규명 사례 연구이다. C 전문대학 공학계열 S 학과에서 이루어진 이론교과목 면대면과 비대면 수업에서 동일 교재, 동일 과목, 동일 교수가 진행한 수업에서 240명에 대한 수업 만족도를 분석하였다. 자료처리는 SPSS Ver. 23.0을 이용하였다. 크론바하 α 신뢰도 계수 산출, t-test 및 피어슨 적률상관계수 그리고 다중회귀분석을 시행하였다. 본 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 공학 전공 이론교과목의 비대면 수업보다 면대면의 수업 형태에서 학습자의 학습 몰입도가 더 높았다. 둘째, 공학 전공 이론교과목의 면대면과 비대면 수업 형태에 따라 학업 스트레스가 차이가 있는 것으로 나타났다. 셋째, 공학 전공 이론교과목 중 면대면과 비대면과 수업 형태에 따른 수업 만족도에 미치는 교수·학습구성 요인별 상대적 영향력은 교수활동, 상호작용, 과제수행, 수업 안내 및 수업환경 변인 간 차이가 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 공학 전공 이론교과목에서 면대면 수업이 학습자의 학습 몰입감, 수업 만족도에 더 긍정적인 영향을 미치고 비대면 수업은 학업 스트레스에 더 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.

광합성 실험에서 나타난 초등 예비교사들의 반성적 사고와 실험 수행 능력 분석 (The Analysis of Elementary Pre-service Teachers' Reflective Thinking and Experiment Performance Ability on Photosynthesis Experiment)

  • 김동렬
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제34권4호
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    • pp.502-518
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    • 2015
  • 본 연구는 초등학교 과학교과서에 수록된 광합성 실험을 초등 예비교사들이 직접 수행하고 그 실험결과와 자신의 반성을 담은 탐구과정상의 어려움과 해결책을 탐구보고서에 작성하도록 하였다. 10개조의 탐구보고서와 발표자료를 바탕으로 초등 예비교사들의 반성적 사고와 실험 수행 능력을 분석하였다. 반성적 사고에 대해서는 10편의 탐구보고서에서 '지식', '과정', '지향', '태도' 4가지 유형과 관련된 총 108개의 진술 문장을 추출하였다. 분석 결과 광합성 실험을 통해 획득한 '지식'에 대한 반성적인 사고에 대한 내용이 가장 많았다. 지식유형에서도 실험을 통해 새롭게 알게 된 것이나 기존의 개념이해가 변화한 내용에 대한 반성이 가장 높은 빈도를 보였다. 실험 수행 능력은 10개조 중 반성적 사고 4가지 유형을 합산하여 가장 높은 빈도를 보인 한 개 조와 가장 낮은 빈도를 보인 한 개 조의 탐구보고서를 '실험준비 및 안전사고 예방', '실험 수행', '실험결과 정리 및 일반화', '실험결과 보완 및 피드백' 4단계에 따라 분석하여 56개의 문장을 추출하였다. 분석 결과 '실험결과 보완 및 피드백' 단계에서 두 조 간에 가장 큰 차이를 보였다. 최하위 조의 경우 '실험결과 정리 및 일반화' 단계의 '컴퓨터를 이용한 정보 처리', '대체 시약 및 재료 탐색', '대체 실험법 고안' 능력과 관련된 내용은 탐구보고서에서 찾을 수가 없었다.

확률.통계 연구에 대한 수학교육학적 고찰 -<수학교육>에 게재된 논문을 중심으로- (A Trend Analysis on the Educational Research of the Probability and Statistics - Focused on Papers Published in , the Journal of Korea Society of Mathematical Education -)

  • 이영하;심효정
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제42권2호
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    • pp.203-218
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    • 2003
  • The purpose of this study is to see what the essential characteristics are in teaching probability and statistics among various mathematical fields. we also tried to connect the study of probability and statistics education with what is needed for a science be synthetic to have its own identity as a unique research field. Since we searched for the future direction of the pedagogic study in the probability and statistics we first selected papers on probability and statistics published in (Series A), the Journal of Korea Society of Mathematical Education, and establish the following research questions. What kinds of characteristics can be found when papers on probability and statistics published in (Series A) are classified into low categories; contents of probability and statistics education, research method of the mathematics education, methods of teaming and teaching, and finally measurements and evaluation\ulcorner We classified papers into two kinds. One is related to the educational contents, consisting of the methods of learning and teaching, and of the measurement and evaluation. The other is reined to the methods of research, which is not a part of the educational curriculum but is essential for establishing the identity of mathematics education. According to the periods, papers on the curricular contents in 1960s were influenced by the New Mathematics, and papers on the curricular contents in 1980s were influenced by 'back to basic'. In 1990s, papers on methods of learning and teaching, and measurement md evaluation were increasing in number. Besides, (series A) from the Journal of Korea Society of Mathematical Education covers contents, methods of Loaming and teaching, and measurement and evaluation. And when I examined the papers on the contents of textbook of a junior high school related to the probability and statistics education and on methods of learning and teaching, 1 found that those papers occupy 1.84% in . When it comes to the methods of loaming and teaching, most of studies in (series A) are about application of concrete implement like experiment and practical application of computer programs, Through this study, I found that over-all and more active researches on probability and statistics are required and that the studies about methods of loaming and teaching must be made in diverse directions. It is needed that how students recognize probability and statistics, connection, communication and representation in probability and statistics context, too. (series A) does not have papers on methods of study. Mathematics pedagogy is a mixture of various studies - mathematical psychology, mathematical philosophy, the history of mathematics and Mathematics. So If there doesn't exist a proper method of study adequate in the situation for the mathematics education the issue of mathematics pedagogy might be taken its own place by that of other studies'. We must search for the unique method of study fur mathematics education so that mathematics pedagogy has its own identity as a study. The study concerning this aspect is needed.

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