• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.55-70
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• 2013

본 연구에서는 로봇 교육의 지속 발전성을 제고하고 지원할 목적으로 로봇 소양 교육과정을 구성해서 제안해 보았다. 이를 위해서 로봇 소양 교육을 기존의 문해력에 관한 내용을 참고하여 정의했으며, 아울러 로봇 소양의 요소들도 모두 다섯 가지로 나누어 제시했다. 여기서 제시한 로봇 소양 교육의 영역은 로봇의 기초 영역과 로봇 공학의 세 가지 요소를 바탕으로 한 로봇과 함께하는 측정, 관찰, 로봇으로 만드는 운동과 표현, 나만의 로봇 설계 그리고 종합적 활동 영역으로 제시하였다. 한편, 로봇 소양 교육과정 개발 단계는 Tyler(1949)의 고전적인 교육과정 개발모형을 적용하여 로봇 소양 교육과정 구성의 타당성과 신뢰성을 확보하고자 했으며 이를 바탕으로 기존 초, 중학교의 수학, 과학교과 교육과정을 분석하고 로봇 소양 교육과정을 제안하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.189-197
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• 2010

본 논문에서는 초등정보교육과정의 "문제해결방법과 절차" 영역에 필요한 알고리즘적 사고 문제 모델을 활용하고, 초등 로봇 프로그래밍 내용 요소를 적용하여 초등 로봇프로그래밍 알고리즘적 사고 문제를 제안하였다. 그리고 개발된 초등 로봇프로그래밍 알고리즘적 사고 문제들에 대해 실험 수업을 실시하여 알고리즘적 사고에 따른 답안들의 다양성과 효율성 및 개발된 문제들의 난이도 적절성에 대한 분석을 통해, 본 논문에서 제안된 문제들이 여러 형태의 답안이 도출될 수 있는 알고리즘적 사고의 다양성을 갖으며, 초등 단계에서 문제를 해결하는데 큰 어려움을 느끼지 않는 적절한 난이도를 나타내고 있음을 확인하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제34권1호
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• pp.210-237
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• 2009

본 연구의 목적은 중 고등학교 학생들을 대상으로 로봇C언어 교육프로그램을 개발하고 로봇C언어 교육프로그램이 창의력과 프로그래밍 능력 향상에 미치는 효과를 검증하는 것이다. 로봇C언어 교육프로그램의 내용은 로봇의 이해, 로봇의 기초와 조립(교육용 키트의 사용법 및 기구학) 및 로봇C언어 프로그래밍 학습, 과제 로봇 만들기, 창작 로봇 만들기로 구성하였으며 최종적으로 창의적으로 로봇 프로그래밍을 할 수 있도록 개발하였다. C과학 고등학교 1학년 학생(38명) 중에서 로봇C언어 교육프로그램과 C++프로그래밍 과정을 이수한 실험집단(11명)과 C++프로그래밍 과정만을 이수한 비교집단(27명)의 창의력과 프로그래밍 능력 향상 정도를 사전 사후 검사로 비교하였다. 로봇C언어 교육프로그램을 이수한 학생들은 과제 로봇과 창작 로봇의 산출물을 얻었으며, 또한, 이수한 학생들은 TTCT 창의력 검사(도형)결과 창의력 향상에 유의미한 효과가 나타났으며, 자체 평가 결과 C++언어 프로그래밍 능력도 향상되는 것으로 나타났다.

• 대한공업교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.363-378
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• 2009

이 논문은 주어진 설계 조건과 제한 조건하에서 2족 보행로봇을 설계하고 제작하는 과정을 제시하며, GCSE의 상호작용 설계과정 모형에 근거하였다. 2족 보행 로봇은 보행하는데 총 5개의 관절을 사용하여 이동한다. 양쪽 발목, 양쪽 무릎 관절에 각각 하나씩의 자유도를 갖고 골반 부분에 한 개의 자유도를 갖는 구조이며, 제작된 로봇은 회전운동만으로 움직이는 5자유도를 갖는 2족 보행로봇이다. 보행 로봇은 구동을 제어하는 마이크로컨트롤러 보드와 직접 구동을 수행하는 모터로 구성된다. 제작된 로봇은 두발로 걷는 로봇인 만큼 안정적인 보행 동작의 시현과 주변 물체를 탐색하고 인식하여 특정한 동작을 수행하는 것을 최종 목표로 하였다. 제작된 보행로봇을 주어진 4가지 모드에 따라 구동하였는데, 성공적으로 동작하였다. 설계 및 제작과정을 통하여 여러 기술을 통합적으로 생각하고 종합적으로 접근하는 방법을 배울 수 있었다.

• 실천공학교육논문지
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• 제7권2호
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• pp.97-105
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• 2015

본 논문은 PBL 기반 프로그래밍 교육방법에 기초하여 피지컬 컴퓨팅 내용을 중심 학습 요소로 선정하였다. 본 논문에서는 아두이노를 활용한 피지컬 컴퓨팅 내용을 개발하고 로봇 프로그래밍 교육 발전에 걸림돌로 작용하는 과도한 비용 문제나 시간적, 공간적 제약과 같은 환경적 여건의 부족 문제를 해소하기 위한, 아두이노 교육 프로그램을 제안한다. 그리고 실험 수업을 통해 교육 현장에 적용함으로써 논리적 사고력과 문제해결력에 미치는 영향을 검증하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.396-410
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• 2009

이 논문은 산업용 로봇의 모델링을 할 때 일어나는 불확실성을 측정하여, 이 불확실성이 야기하는 비선형 문제를 해결하는 데 필요한 정보를 얻는 데 목적이 있다. 우선 주어진 로봇모델에서 수학적 운동방정식을 유도하고, 불학실성의 물리적 현실에 가능한 가상모델을 접목하여 수학적 확장 모델을 세우고, 이를 바탕으로 불확실성을 측정 할 수 있는 관측자를 설계한다. 이 불확실성에는 모델링을 하기 어려운 모델링 오차, 중력, 마찰, 질량의 불균일 분포, 코리오리스 힘이 포함된다. 관측자와 관련된 조건들을 관측가능성 및 수렴 관계를 분석한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.533-542
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• 2011

본 논문은 PBL 기반 프로그래밍 교육방법에 기초하여 라인트레이서의 주행 알고리즘을 중심 학습 요소로 선정하였다. 본 논문에서는 스크래치 웹 코스웨어를 개발하여 로봇 프로그래밍 교육 발전에 걸림돌로 작용하는 과도한 비용 문제나 시간적, 공간적인 제약과 같은 환경적 여건의 부족 문제를 해소하기 위해, 라인트레이서 동작 시뮬레이션 스크래치 프로그램 및 교육 프로그램을 제안하였다. 그리고 실험 수업을 통해 초등 교육 현장에 적용함으로써 논리적 사고력과 문제 해결력에 미치는 영향을 검증하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.441-449
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• 2019

2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 초등학교에서도 소프트웨어 교육이 의무화되었다. 실과 교과의 한 단원으로 구성되는 소프트웨어 교육의 내용은, 정보 윤리, 알고리즘과 프로그래밍, 컴퓨터과학의 원리로 이루어져 있는데 교수 학습 방법으로 놀이 중심의 언플러그드 활동을 권장하고 있다. 하지만 현장 교사들은 적합한 언플러그드 활동 자료의 부재를 가장 큰 어려움으로 생각하고 있었으며, 기존 자료가 성취기준 달성에 적합하지 않다는 점, 단순한 놀이 교육이 많아 컴퓨팅 활동과 연계되지 않는 점 등을 해결해야 할 문제로 지적하였다. 이에 본 연구에서는 초등 소프트웨어 교육의 성취기준으로 제시된 기본 제어구조는 물론 센서를 활용한 다양한 활동을 통해 창의적 문제해결력을 키울 수 있는 언플러그드 활동 중심의 로봇을 개발하였고 이를 활용한 소프트웨어 수업을 통해 효과성을 검증하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.575-584
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• 2014

최근 소프트웨어 교육의 중요성에 관한 인식이 확산됨에 따라 초등학생을 대상으로 하는 프로그래밍 교육 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 초등학교에서 프로그래밍 교육을 담당해야 할 교육대학교 재학생 대다수는 프로그래밍의 기본 원리에 대해 이해가 부족할 뿐만 아니라 프로그래밍 교육의 필요성에 관한 관심 또한 부족하다. 그래서 본 연구에서는 교구로봇을 활용한 프로그래밍 교육과 스크래치를 활용한 프로그래밍 교육이 예비교사들의 프로그래밍에 대한 학습동기와 학업성취도에 미치는 효과를 알아보았다. 교구로봇을 통한 프로그래밍 교육의 학습동기, 학업성취도와 스크래치를 통한 프로그래밍 교육의 학습동기, 학업성취도를 비교한 결과 교구로봇을 활용한 프로그래밍 교육이 학습동기와 학업성취도 측면에서 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있었다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.120-136
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• 2008

로봇과 같은 물리적인 객체와 교육용 프로그래밍 언어를 통합한 실체적 프로그래밍 지원 도구는 일반적인 문제해결력 신장 뿐 아니라, 창의적 사고 발현에 유용한 도구이다. 즉, 학습자가 설계한 문제해결과정을 가상의 시뮬레이션이 아닌 물리적 객체를 통해 시뮬레이션 하는 경험을 제공해 줌으로써, 사전지식이나 문제해결과정에 대한 고정관념을 최소화할 수 있는 기회를 제공한다. 이러한 경험은 새로운 해법을 꾸준히 탐색하고 능동적으로 환경을 변경하고자 하는 창의적 사고 유발에 효과적이다. 따라서 본 연구에서는 로봇을 활용한 프로그래밍 교수 학습 프로그램을 개발하여 이를 대학교 프로그래밍 입문 과정의 초보 학습자들에게 적용하였고, 로봇 활용 프로그래밍 학습이 학습자들의 창의적 문제해결성향 증진에 유의미한 영향을 주었음을 확인하였다. 특히 창의적 문제해결성향을 구성하는 3가지 하위요인 중 인지적 요인이 통제집단에 비해 유의미하게 높게 나타났다. 인지적 요인은 일반적인 문제해결력 뿐 아니라 창의성을 설명하는 문제인지 및 표상, 확산적 사고 등의 개념을 포함하고 있다. 따라서 이러한 결과는 로봇 활용 실체적 프로그래밍 학습이 학습자의 창의적 문제해결력 향상에 긍정적인 요인으로 작용할 수 있음을 의미한다. 또한 집단별 사전 사후 창의적 문제해결성향 향상 정도를 분석한 결과, 로봇 활용 프로그래밍 학습 집단은 인지적 요인, 정의적 요인, 지식구성 요인 모두에서 유의미한 향상을 보였다. 이러한 결과는 로봇 프로그래밍 학습을 위한 교수 전략들이 문제해결력 뿐 아니라, 동기와 같은 정의적 요인 모두에 유의미한 영향을 끼친 것으로 해석할 수 있다.