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.
본 논문에서는 SW교육의 심화교육으로 가상현실 프로그래밍 교육을 초·중등학교 수준에 맞추어 적용할 수 있는 모듈을 개발하고 해당 모듈의 적용 가능성 및 효과성을 검증하였다. 연구 결과 본 논문에서 제시한 가상현실 프로그래밍 모듈은 문제해결과 학습몰입에서 모두 유의미한 향상을 나타났다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 가상현실 프로그래밍 모듈은 일선 초·중학교에서 기초적인 코딩의 개념과 알고리즘 이해 교육을 벗어나 심화교육으로 적용될 가능성이 충분한 것으로 판단된다. 특히, 전국 2,920개의 영재교육기관에서 이루어지고 있는 정보영재교육에 활용 될 경우 정보영재교육의 수준을 높여줄 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 가상현실 프로그래밍 교육은 과학, 예술, 건축 등 다양한 분야와 융합교육이 가능해 학생들에게 다양한 흥미를 제공해주고 종합적인 분석력과 창의력을 길러줄 것으로 기대된다.
2015 개정 교육과정에 따라 초등학생들을 위한 다양한 SW 교육 방안들이 현장에서 연구 개발 적용되고 있다. 하지만 대부분의 SW교육이 언플러그드와 영어 Text에 기반하고 있어 영어와 수학 활동에 익숙하지 않은 초등학교 어린이들뿐만 아니라 가르치는 교사에게도 어렵게 느껴지고 있다. 이에 본 연구는 게임과 아이콘을 통해 쉽게 코딩을 가르치고 배울 수 있는 Kodu game lab 기반 '아이콘 카드 보드'를 개발하였다. 스토리활동, 코딩활동, 협력활동(SCC) 전략기반의 17차시 SW교육과정으로 구성하여 적용 검증한 결과 학생들의 코딩에 대한 흥미도 및 수업모형에서 유의미한 결과를 보였으며 전체적인 SW수업에 대해서도 86%가 만족하는 것으로 응답하였다.
이 연구에서는 SW교육에서 초등학생을 대상으로 해커톤 기반의 SW교육이 창의성과 문제해결력에 미치는 효과에 대해 연구하고자 하였다. 이를 위하여 학교에서 이루어지는 일반적인 프로젝트 학습과 비교하여 프로젝트의 결과물을 교사들에게 평가하게 하였으며, 피지컬 컴퓨팅 또는 로봇 작품에 대한 창의성과 문제해결력에 대해 분석하였다. 적용 결과 해커톤 기반 SW교육을 받은 집단이 작품의 창의성과 문제해결력에 있어서 긍정적인 효과가 나타났다. 특히 창의성 중 정교성과 문제해결력의 효과는 통계적으로 유의한 것으로 나타났으며, 그 이유는 해커톤의 자유로운 분위기와 자유로운 의사소통과 협의를 통한 다양한 아이디어 산출에 있었던 것으로 분석된다.
본 논문에서는 2016년부터 초 중학교에서 확대 강화되는 SW 교육에서 학생들이 개발한 SW 프로그램을 창의력, 논리력, 문제해결력 등과 같은 교육적 가치 측면과 효율성, 신뢰성, 완전성 등과 같은 SW 품질적 측면이 조화롭게 평가될 수 있는 평가지표를 개발하고자 하였다. 이를 위해서 먼저 SW교육의 단계별로 교육적 가치 측면과 SW 품질적 측면에서의 15개의 SW 프로그램 평가요소를 설정하고 각 평가요소별 총 36개의 평가기준을 개발하였다. 그리고 15개 평가요소와 36개의 평가기준에 대하여 SW교육 및 프로그래밍 전문가 39명에게 평가요소와 평가기준의 타당성을 검토 받았으며, 그 결과, 15개 평가요소와 36개 평가기준 모두 타당성이 양호한 것으로 나타났다. 본 논문에서 개발된 SW 프로그램 평가지표는 SW교육의 신뢰성을 높여주고 학생들에게 자신의 학습에 대한 자아성찰의 기회를 제공해 주며, 정보영재교육과 SW 프로그램 공모전 및 경시대회, SW 능력 인증 및 자격제도 등의 다양한 교육활동 활성화에 기여할 것으로 기대된다.
본 연구는 소프트웨어(SW) 중심사회의 도래에 따른 SW영재교육에 대한 관심이 고조되고 있는 가운데 SW영재교육의 목표와 방향성 설정을 위한 기초자료를 제공하기 위한 목적으로 진행되었다. 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 단계의 연구를 진행하였다. 첫 번째, SW영재상 정립을 위한 기반 모델로 'ICT기반 창의인재상 모델'을 선정하였다. 본 연구에서 선정한 기반모델은 'ICT기반의 창의인재상'으로 '지식기술역량', '통합창의역량', '인성역량' 등을 3대 핵심역량으로 정의하였다. 두 번째, SW영재상에 대한 인식을 조사할 수 있는 검사도구를 개발하였다. 본 연구에서 의견조사 참여자들에게 조사할 검사도구의 구성은 '컴퓨팅 사고력', '기업가 정신', '사회적 기여' 등의 특성요인으로 구성하였고, 각 특성요인별로 7개씩의 특성요소로 구성하였다. 세 번째, 의견조사 참여자를 초등교사로 선정한 후 이들을 대상으로 의견조사를 실시하였다. 네 번째, 의견조사 내용에 대한 분석을 실시하였다. 분석결과 의견조사 참여자들은 연구진이 제안한 3가지 인재특성요인 중 '컴퓨팅 사고력'에 가장 높은 동의수준을 보인 것으로 조사되었다. 또한, SW교육과 영재교육 경험 유무에 따른 집단 간 동의수준 비교 측면에서 유의미한 차이를 보인 특성요소들의 경우 경험이 있는 집단의 동의수준이 경험이 없는 집단의 동의수준보다 높게 조사되었다.
본 연구에서는 초등학교에서 정보 교과 신설의 필요성과 운영 방향을 알아보고자 초등학교 교사를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 그 결과, 차기 초등학교 교육과정에서 ICT 소양교육 및 SW·AI 교육을 위해 정보교육의 수업 시수 확대할 필요가 있다는 의견이 매우 높게 나타났고 차기 초등학교 교육과정에서 ICT 소양교육 및 SW·AI 교육을 위해 정보교과 신설이 필요하다는 의견이 매우 높게 나타났으며, 정보 교과 신설이 어려울 경우라면 학교장 재량 시간을 활용해 자율과목으로의 편성할 필요가 있다는 의견도 매우 높게 나타났다. 이와 같은 분석 결과에 비추어볼 때 차기 초등학교 교육과정에서는 ICT 소양교육 및 SW·AI 교육을 위해 정보교과를 신설할 필요가 있으며 만약 신설이 어렵다고 하더라도 배우기를 희망하는 학생들을 위하여 자율과목 형태로 운영할 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다. 그리고 수업시수는 3학년이상에서 적어도 주당 1시간이나 2시간 정도가 확보되어야할 것으로 판단된다.
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.
In this paper, we propose to investigate the existing SW education related studies and to collect the total effect size for the improvement of computational thinking(CT) through meta-analysis and to confirm the effect size according to various variables. So, we have objectively identified and generalized the practical effects of SW education on the various variable. The results of the meta-analysis showed that 1) the overall effect of SW educational activities on CT improvement was 'Hedges' g=0.643', so SW educational activity can get a CT improvement of about 24% over other educational activities. 2) EPL is a SW teaching-learning method that greatly improves students' CT. 3) Since SW education can be guaranteed to improve CT among elementary school students and university students, essential SW education for these should be further promoted. And it was found that SW education activity were more effective for CT improvement in small cities & rural areas than big cities, but the cause was not identified, so further study will be required.
여러 학문이 융합하는 현시대에 SW 교육이 중요시되고 있다. 이러한 추세에 맞추어 우리나라의 정규교육과정에 학습자의 CT 신장을 목적으로 하는 SW 교육이 포함되었다. 이에 따라 CT 관련 연구와 교육 도구에 관한 연구가 활성화되고 있다. 앱 인벤터는 간단한 앱 개발 도구로써 기존의 도구들보다 장점이 많다. 이에 본 연구에서는 초등학생을 대상으로 CT 개발을 목적으로 인벤터 활용 SW 교육 프로그램을 개발 적용하였다. 또한 SW 교육 프로그램 적용 후 CT를 계산적 인지력과 계산적 창의력 2개 요소로 나누어 검사하였고, 컴퓨터 관련 태도를 컴퓨터 불안, 컴퓨터 호감, 컴퓨터 자신감 3개 요소로 나누어 검사하였다. 검사 결과를 사전 사후 검사 대응표본 t검정해 본 결과, 프로그램 적용 대상 학습자들의 CT가 신장된 것을 확인할 수 있었고, 컴퓨터 관련 태도 또한 긍정적인 변화를 보인 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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