많은 대학교가 4차 산업혁명이라는 시대적 흐름에 따라 컴퓨팅사고로 문제해결력을 지닌 인재양성을 위해 SW교육을 활발히 진행하고 있다. 본 연구는 비전공대상의 컴퓨팅사고 향상을 위한 이해중심의 SW교육과정이 필요하다고 보았으며 이를 실현하는 구체적 개입으로 이해중심의 SW기초교육을 소개하고 그 효과성을 확인하고자 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위해 백워드설계모형을 적용한 활동중심 컴퓨팅사고 교육과 프로그래밍교육을 하나의 이해중심의 SW기초교육 프로세스로 설계하였다. 이후 15주 수업에 적용하고, 3차례에 걸쳐 검사를 실시하여 비전공자들에 대한 컴퓨팅사고의 정의적인 측면을 분석하였다. 연구 결과 활동중심의 SW기초교육의 컴퓨팅사고효능감과 컴퓨팅사고인식에 있어서 긍정적인 효과를 검증하였다. 본 연구는 특정대학의 일부 학생들을 대상으로 실시하여 연구결과를 일반화하는데 다소 무리가 있으나, 교육 현장에서 백워드설계모형을 적용한 이해중심의 SW기초교육이 컴퓨팅사고를 향상시킬 수 있는 효율적인 방법의 하나로 적용될 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구는 디자인 사고를 적용한 SW교육이 초등학교 예비교사의 창의성에 미치는 효과를 분석하였다. 제주 소재 한 대학교 초등컴퓨터교육 강좌를 신청한 학부 1학년 22명의 초등학교 예비교사들을 대상으로 연구를 실시하였다. 연구대상인 예비교사들은 SW교육에 대한 기본적인 이해를 하지 못하고 있을 뿐만 아니라 연구에 사용할 EPL 도구인 스크래치 프로그램에 대한 기초적인 지식을 갖추지 못하였다. 따라서 창의성 사전검사 이전에 18차시에 걸쳐 SW교육에 대한 기본 교육과 스크래치 프로그램의 기본 기능을 학습하는 시간을 가졌다. 창의성 사전검사를 실시하고 21시간에 걸쳐 디자인 사고를 적용한 SW교육을 진행한 후 창의성 사후검사를 실시하였다. 창의성 검사도구로는 Torrance의 TTCT 도형 검사지 A, B형을 사용하여 분석하였다. 검증 결과, 디자인 사고를 적용한 SW교육이 초등학교 예비교사들의 창의성 향상에 효과적인 것으로 나타났다.
대학에서의 컴퓨터교육은 과거 ICT 활용 중심의 교육에서 최근에는 컴퓨팅적사고 및 프로그래밍 등의 소프트웨어 교육으로 그 내용이 확장되고 전문화되고 있다. 특히 4차 산업혁명이 사회 전 분야에 강조되면서 그 핵심인 소프트웨어 교육이 대학에서 필수적 교양수업으로 도입되는 추세이다. 전교생을 대상으로 하는 기초SW교육을 실시하는 경우 학생들의 전공계열의 특성이 다르기 때문에 그에 적합한 세분화된 교육을 제공할 필요가 있다. 본 연구에서는 서울소재 A대학에서 교양필수 기초SW과목을 운영하고, 약 3년간 수강생 4,927명으로부터 얻은 설문데이터를 분석하여 전공계열을 세분화하고 각 세분화된 그룹에 적합한 교육방식을 탐색하였다. 분석을 통하여 경상계열, 예체능계열, 자유전공 등의 특징있는 그룹들을 발견할 수 있었다. 최종적으로 6개의 세분화된 기초SW교육을 위한 그룹을 제시하였으며, 각 그룹별로 교육에 적합한 프로그래밍 언어 및 난이도 설정 등의 교육방향을 제시하였다.
교육부는 「2015 교육과정」에서 초등학교와 중학교에 SW교육을 필수화하는 방안을 발표하였다. 그러나 학교에서 SW교육을 강화하고 있는 주요 외국들의 사례를 살펴보면 SW교육에서 코딩교육을 강조하고 있기는 하지만 단순히 SW 개발을 위한 코딩보다는 실생활에서 활용이 가능하고 타 분야와 융합이 이루어질 수 있는 궁극적인 목표를 두고 SW교육이 이루어지고 있다. 따라서 우리나라에서도 SW교육의 기초 및 공통 교육에서는 SW 개발의 기본 개념과 사고력을 익힐 수 있는 코딩교육이 필요하지만 우수 인재를 위한 SW심화교육을 마련하여 실생활과 타 분야에 적용할 수 있는 실제적인 SW 개발 교육이 필요하다고 판단된다. 이에 본 논문에서는 SW교육의 심화교육으로 가상현실(VR : Virtual Reality) 프로그래밍 교육을 초·중등학교 수준에 맞추어 적용할 수 있는 방안을 탐색하였다.
코로나 이후 급격한 현대사회의 변화는 인공지능 인재가 국가 경쟁력을 좌우하는 주요한 영향요인으로 부각시겼다. 이에 따라 교육부에서는 인공지능 교육 공백기에 있는 초등학교 4-6학년과 중고등학생의 디지털 역량을 개발시키기 위해 대단위 SW·AI 캠프 교육 사업을 기획하였다. 이에 본 연구에서는 초등학교 4-6학년 학생들을 대상으로 하는 캠프 형 SW·AI교육프로그램을 개발하여 초등학교 4-6학년 학생들로 하여금 인공지능 기초소양을 갖추도록 하고자 한다. 이를 위해 초등학교에서의 SW·AI 교육의 의미를 정의하고 초등학교과정에서 다루어야 할 SW·AI 내용으로 'SW·AI의 이해', 'SW·AI의 원리와 활용' 및 'SW·AI의 사회적 영향'을 설정하였다. 또한 설정된 초등학교 SW·AI 교육학습 요소와 현재 초등학교에서 사용하고 있는 교과서의 관련 교과 및 단원과의 연계를 시도하였다. 교육에 사용되는 프로그램으로는 블록코딩 기반의 소프트웨어 코딩 학습 도구인 엔트리를 통하여 소프트웨어 프로그래밍 기초 역량을 강화하도록 하였으며, 모든 프로그램은 초등학생의 발달적 특징을 고려하여 경험과 체험 위주의 참여자 중심으로 운영되도록 설계하였다. 본 연구에서 이루어진 SW·AI 캠프 교육 프로그램은 방과 후 과정이나 방학 등을 이용하여 단기간에 운영되는 프로그램이다. 따라서 이를 토대로 초등학교 과정에서 SW·AI 교육이 정규교육과정의 일원으로 편성되어 운영되기 위해서는 정규교과 내용분석과 SW·AI 교육내용의 심층적인 분석을 기초로 한 연구가 필요함을 제언하는 바이다.
본 논문에서는 장애인 취업 활성화를 위한 효과적인 소프트웨어(SW) 교육 프로그램을 제안하고, 시범 운영을 통하여 SW교육 효과를 검증한다. 이 SW교육 프로그램에서는 기초과정인 유니티 프로그래밍 과정과 심화과정인 AR/VR 디지털 콘텐츠 개발 과정으로 구성된 SW교육과정을 개발한다. SW교육 성취기준은 국가직무능력표준(NCS)의 가상현실콘텐츠제작 직무의 수준과 시각·청각·지체장애 청소년의 SW교육 성취기준을 고려하여 기초 및 심화과정의 성취기준을 개발한다. SW교육 교재는 유니티 기반으로 장애인의 지적수준에 따라 하나의 AR/VR 디지털콘텐츠를 단계적으로 구현할 수 있도록 프로젝트 기반으로 개발한다. SW교육 시범운영은 코로나-19로 인하여 Blended Learning 기반의 비대면 온라인 교육으로 실시한다. SW교육 시범 운영에 대하여 SW교육 효과와 학습자 개인별 SW교육 학업성취도를 도출하기 위해 학습자들에게 설문조사를 실시하고, 그 결과를 분석한다. 기초과정에서는 학습자의 77.3%가 우수(80~90) 이상의 학업성취도를 달성했으며, 심화과정에서는 학습자의 48.8%가 우수(80~90) 이상의 학업성취도를 달성하였다. 이러한 결과는 본 논문에서 개발한 장애인 SW교육 프로그램이 장애인 취업 활성화에 효과가 있다는 것을 검증하는 것이다.
소프트웨어의 중요성이 널리 인지됨에 따라 대학에서도 소프트웨어 교육이 필수 교과로 지정되어 운영되고 있다. 하지만 비전공 학습자에 대한 충분한 이해가 없는 상태에서 교육이 이루어져, 교육 목표 달성에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 소프트웨어 기초 교육 과정을 수강한 인문대학생들의 의견을 분석하여 학생들의 디지털 마인드 변화를 확인하고, 이를 바탕으로 비전공 학생 대상 소프트웨어 기초 교육의 고려 사항을 제안한다. 설문 분석 결과, 입학 전 소프트웨어 교육은 대학에서의 교육에 기여하는 바는 크지 않은 반면, 학생들은 자신이 친숙함을 느끼는 주제를 활용한 실습 위주의 교육에 긍정적인 응답을 보였다. 따라서 비전공 학습자를 대상으로 한 소프트웨어 기초 교육에서는 학습자에게 실습을 바탕으로 한, 보다 많은 소프트웨어 접근 기회를 제공함으로써 학습자 스스로 자연스럽게 디지털 마인드를 함양할 수 있는 환경을 제공하는 것이 바람직하다.
본 논문에서는 비전공자 대상의 학습자 눈높이에서 흥미와 재미를 유발하고, 실제 비전공자의 컴퓨팅사고력(Computational Thinking)을 향상시키는데 콘텐츠에 따라 학생의 관심도가 달라질 수 있다는 분석결과를 보여준다. 기존의 SW교육 시스템(EPL: Education Programming Language)의 단점인 실행 중심의 SW교육 시스템에서 벗어나 실제 생활에서의 기초적인 컴퓨팅 사고 관련 예제로서 모델별 단계적 접근을 시도하면서, 실제 생활 속 컴퓨팅 사고력 기반의 문제해결력을 높일 수 있도록 피드백 방식이 비전공자 SW교육에 끼치는 영향력을 확인하였다.
The purpose of this study is to investigate the effects of the SW-STEAM program by utilizing ozobot coding for elementary science class. The developed SW-STEAM program was applied to $5^{th}$ grade students of S elementary school located in B city. The participants were divided into an experimental group which is consisted of 22 students and a comparative group comprised 22 students. And they were engaged in different teaching and learning methods during 11 class hours. The experimental group participated in the SW-STEAM program, the comparative group was taught by using a traditional instruction. The main results of this study are like followings. The SW-STEAM program had a positive effect on elementary school students' basic science process skill, science learning motive, science achievement. Therefore, the SW-STEAM program by utilizing ozobot coding could be meaningful works to encourage students' basic science process skill, science learning motive and science achievement, and more studies on developing SW-STEAM program are needed.
본 연구는 기본적인 교수학습 역량과 컴퓨팅 사고력에 기반한 SW교육을 포함한 SW교육 강사 자격 종목을 발굴하고 그 내용체계를 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 선행 사례연구, 델파이 조사, 전문가 회의 등의 방법을 사용하여 SW교육 강사 자격을 3개의 급수로 나누고 자격평가영역을 초중등 교육과정을 반영하여 '교수학습방법'과 '소프트웨어 교육'의 대영역으로 나누었다. 그리고 급수별 하위 영역과 내용요소를 설정하여 전문가 델파이를 통해 검증하였다. 이러한 연구는 SW교육 강사를 양성하고 강사의 질을 유지 및 관리하는 체계를 구축할 때 의미있게 사용되어 SW교육의 확산과 보급에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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