본 연구는 초등 KAIE의 컴퓨팅 시스템 교육과정 개발을 위해 정보기기, 운영체제, 정보통신 영역에 필요한 교육모델과 교육내용 요소들을 연구하였다. 이를 위해 국내외 정보과 교육과정 분석을 통한 핵심개념과 연관 개념을 추출하고 내용체계를 재구조화하여 초등학교 3,4학년군, 5,6학년군에 적용할 수 있는 교육 모델을 설계하였다. 설계한 모델의 교육내용 요소들은 전문가 델파이조사 검증을 통해 타당성을 확보하였다. 연구의 결과는 컴퓨팅 시스템 영역의 교육내용 요소들을 기반으로 하위영역에 대한 교육내용 요소들을 결합하여 다양한 학습자의 탐구전략과 교사의 교수학습모델 개발에 활용되기를 기대한다.
KAIE 컴퓨팅시스템 교육과정은 정보기기, 운영체제, 정보통신 영역으로 구성되어 있으며 컴퓨터과학에 대한 기본적인 이해와 원리를 다루고 있다. 이러한 교육과정의 성취기준을 달성하기 위해서는 교사의 역할이 무엇보다 중요하다. 따라서 KAIE 컴퓨팅시스템 교육과정과 관련하여 교사의 교수역량에 영향을 미치는 요인을 알아보았다. 연구결과 교사의 정보통신기술 소양을 매개로 한 교사의 교수방법이 컴퓨팅시스템 교육과정의 교수역량에 통계적으로 유의미한 결과를 보였다. 또한 남성교사의 경우 여성교사보다 전체 요인별로 더 높게 인식하는 것으로 나타났다. 그리고 5년 미만과 5~10년 미만 교사 그룹에서 교수역량의 차이가 크게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 저경력 교사와 여성 교사의 ICT와 SW교수역량을 강화하고 참여를 활성화 할 수 있는 협력적인 SW 교수전략 및 멘토 중심의 연수 프로그램 개발이 필요하다.
최근, 2015 개정 실과 교육과정에 포함된 초등학교의 SW교육 시수가 너무 부족하여, 더 많은 수업 시간을 확보해달라는 요청이 증가하고 있다. 따라서 한국정보교육학회에서는 차기 2020 교육과정 개정을 위해 2014년부터 2016년까지 정보과 교육과정 표준 모델을 개발하였다. 그러나 KAIE 교육과정은 중고등학교 정보과 교육과정과의 연계가 부족하고, 핵심 개념 중심의 성취기준으로 구성되어 있지 않아, 현장 교사들이 재구성하여 운영하는데 어려움이 있었다. 이에 본 연구에서는 초등학교 현장 교사를 중심으로 델파이 조사를 실시하여 정보 윤리 영역에 필요한 핵심 개념을 인터넷 예절, 개인정보 보호, 정보 생활, 저작권 보호 등 4가지로 선정하고, 그에 따른 성취기준을 제시하였다.
본 연구는 정보과교육이 정규교육과정에 편입됨에 따라서 정규교육과정에서 활용할 수 있는 평가기준의 이론적인 기반을 제시하기 위한 것이다. 교육평가에서 가장 일반적인 이론적인 근거를 제시하고 있는 블룸의 지식유형, 교육목표분류를 분석하였다. 또한 프로그래밍 영역은 컴퓨팅사고력을 향상시킬 수 있는 가장 중요한 정보과교육의 단원이라고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 2017년도에 개발한 한국정보교육학회 정보과교육과정에서 프로그래밍 영역만을 요약하여 블룸의 이론을 적용하였다. 그리고 블룸의 지식유형을 적용하고 전문가 패널을 통해 질적 조사를 한 결과 16개의 교육과정 요목에서 14개, 87%가 개념 및 절차적 지식이었으며 12개, 75%가 이해 및 적용 단계 목표 수준으로 나타났다. 이와 같은 블룸 기준의 적용은 정규교육에서 필요한 평가 방향, 도구 개발에 이론적인 기반을 제공해 줄 수 있을 것이다.
정보 사회로 발전하면서 세계의 주요 나라에서는 정보 교과의 교육을 강화해 가고 있으며 최근에는 소프트웨어 교육을 확대한 정보교과 교육과정이 제시되고 있다. 따라서 한국정보교육학회에서는 소프트웨어 교육을 위한 표준 모델에 대하여 연구해서 2014년에 발표된 표준 모델을 보완하여 발표하였다. 여기에서는 소프트웨어 교육 내용을 '소프트웨어', '컴퓨터 시스템' 및 '융합 활동'의 세 영역으로 구분하는 소프트웨어 교육 표준 모델을 제시하였다. 이에 따라 본 논문에서는 한국정보교육학회에서 제시한 소프트웨어 교육 표준모델의 '소프트웨어' 대영역의 '정보' 영역에 대한 초등학교의 성취 기준을 단계별로 마련하였다. 그리고 이 성취 기준을 도달하기 위한 교수-학습 방법과 평가 방안을 단계별로 세분화하여 제시하였다. 이와 같이 본 연구에서 제시한 '정보' 영역에 대한 성취 기준, 교수 학습 방법, 평가 방법은 향후 초등학교 소프트웨어 교육 과정 개발에 기여할 것으로 기대된다.
많은 논문들은 연구성과와 평가를 객관적으로 검증받기 위해 KCI에 등재된 학술지에 게재하고 있다. 본 연구는 초등정보교육에 관련된 다양한 연구물을 게재하는 대표적 KCI등재 학회인 한국정보교육학회지의 2008년부터 2018년 10월(10년간)까지 게재된 논문을 수집하고 10개의 주제분야별로 분류하고 분석하였다. 결과로서, 소프트웨어교육에 관련된 주제로 발표된 논문이 전체 게재 논문 중에서 34.2%로 나타났으며, 본 학회에 게재된 논문 중에서 소프트웨어교육 관련 논문의 인용회수가 33%로 가장 많이 나타났다. 나머지 분석된 주제 분야별 게재논문에서도 상당수가 소주제 분야에서 소프트웨어교육과 중첩되어 있었다. 향후, 상당수의 연구자들 연구방향은 소프트웨어교육에 치중할 것으로 예상된다.
최근 4차 산업혁명이 진행됨에 따라 초등학교 교육현장에서도 로봇교육의 중요성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 2014, 2015 한국정보교육학회 정보과 교육과정모델을 기반으로 초등학교 SW교육에서 로봇분야 관한 개념이해와 학습활동을 고려한 초등학교 로봇 교육과정을 제안하였다. 이는 2015 소프트웨어 표준모델에서 제시한 무학년제 7단계를 개념이해와 학습활동을 고려한 내용체계로 재구성 하였다. 소프트웨어 교육과정 표준모델 일반화를 위하여 본 논문에서 제안한 개념이해 및 학습활동을 고려한 교육과정의 내용체계에 따라 성취기준을 마련하고 그에 따른 교육용 콘텐츠를 개발하여 활용한다면 우리나라 초등학교 소프트웨어 교육과 더불어 로봇교육 활성화에 기여할 것으로 기대된다.
실세계에서 데이터는 숫자와 문자, 이미지, 소리 등 다양한 형태로 존재한다. 하지만 컴퓨터에서는 실세계의 데이터를 디지털 형태인 1과 0으로 표현하고 있다. 초등학생들은 전통적인 강의식 방법으로는 컴퓨터에서 사용하고 있는 데이터 표현에 대한 개념을 이해하기에는 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 초등학생들이 데이터 표현 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 기존의 연구를 분석하고 언플러그드 교수-학습 방법에 대해 연구하였다. 이를 위해 정보교육학회 소프트웨어교육 내용 체계를 분석하고, 초등학교 중학년을 위한 데이터 표현 교육 내용을 선정하였다. 또한 데이터 표현 교육을 위해 언플러그드 방식을 이용한 교수-학습 지도안을 개발하고 수업자료를 개발하였다. 본 연구에서 제시한 언플러그드를 통한 교수-학습 방법이 데이터 표현 교육에 도움이 되기를 기대한다.
소프트웨어 교육과 관련된 교육과정이나 운영지침에 포함된 Computational Thinking(CT)의 개념과 구성 요소가 서로 달라서 학교 현장에서 CT를 기반으로 한 소프트웨어 교육을 정착시키는 데 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 전문가 델파이 조사 결과를 토대로, CT에 대한 용어를 '컴퓨팅 사고력'으로 통일하였고, CT의 구성 요소를 문제 정의, 자료 분석, 추상화, 자동화, 일반화 등 5가지로 구분하였다. 또한, 한국정보교육학회에서 개발한 정보과 교육과정 표준 모델에서 컴퓨팅 사고력과 관련성이 높은 소프트웨어 영역을 선정하여, 하위 영역별 성취 기준과 관련성이 높은 컴퓨팅 사고력이 무엇인지를 조사하여 제시하였다.
알고리즘과 프로그래밍 영역에 대한 초중고등학교 교육과정을 개발하기 위해 국내외 교육과정을 비교 분석하였다. 그 결과 2015 개정 실과 교육과정과 정보과 교육과정에 포함된 내용이 영국이나 미국, 인도와 비교할 때 내용의 범위와 수준이 미흡한 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 한국정보교육학회에서 개발한 소프트웨어 교육과정 표준 모델을 참조하여 알고리즘과 프로그래밍 영역을 구분하여 전문가들을 대상으로 설문을 통해 내용의 중요도와 교육 시기의 적절성을 조사하였다. 그 결과, 연구자가 제시한 영역별 내용 중에서 알고리즘의 평가 이외에는 모든 영역에서 중요하다고 응답하였으나 영역별 교육 시기는 전문가마다 의견이 달랐다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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