본 연구의 목적은 SW교육용 보드게임을 활용한 언플러그드 활동과 초등학생의 컴퓨팅 사고력의 상관관계를 통계적으로 분석한 후 그 결과를 통해 SW교육의 방법을 찾는 데 있다. 연구는 인천광역시 소재 A초등학교 5학년 학생 40명을 대상으로 진행되었다. 컴퓨팅 사고력 검사를 사전에 실시한 후 SW교육용 보드게임을 활용한 언플러그드 활동을 교사 안내 12차시, 자유 활동 10차시로 구성하여 진행하였다. 그 후 사후 검사를 실시하여 컴퓨팅 사고력의 향상 정도를 분석하였다. 그 결과 컴퓨팅 사고력이 향상되었고 컴퓨팅 사고력의 하위 영역 중 4가지 영역에서 유의미한 수준으로 향상된 것을 확인하였다. 이를 통해 SW교육용 보드게임을 활용하여 기초적인 SW교육 경험을 제공하는 것으로도 학생들의 컴퓨팅 사고력을 향상하는데 도움이 되는 것을 확인할 수 있었다.
사회 전체가 소프트웨어 중심으로 운영되고, 사물인터넷을 통한 새로운 디지털 시대가 시작되면서 서로 융복합적으로 연계가 이루어지고 있다. 이러한 사회변화와 함께 실생활의 문제들이 복잡해지고 의사소통 능력과 문제해결능력이 점차 강조됨에 따라 이를 교육과정에 반영하기 시작하였다. 이러한 변화는 이미 해외에서 먼저 시작되었고, 국내에서는 2015년도 교육과정 개정을 통해 초중등에서도 SW교육을 교육과정에 포함하게 되었다. 반면 대학생들을 위한 SW교육에 대한 필요성은 최근에서야 그 움직임이 서서히 시작되었다. 현재 SW교육은 단순 프로그래밍교육이 아닌 컴퓨팅 사고력(Computational Thinking) 증진을 목표로 진행되고 있다. 따라서 최근 주목받고 있는 컴퓨팅 사고력에 대한 동향분석과 함께 대학SW교육에서 컴퓨팅 사고력 증진을 위해서 국내외 대학들이 관련 코스들을 어떻게 운영하고 있는지 분석하고, 컴퓨팅 사고력을 효과적으로 함양할 수 있는 교수학습모형을 제안하였다.
본 논문에서는 2015 교육과정에서 SW교육이 확대됨에 따라 운영되고 있는 SW교육 연구학교의 초등학생 2,547명을 대상으로 컴퓨팅 사고력 평가를 실시하고, 보다 효과적인 SW교육 환경을 마련하고자 학교별 교육정보화 수준에 따라 학생들의 컴퓨팅 사고력이 어떠한 차이를 나타내는지 분석하였다. 그 결과, 초등학생들의 컴퓨팅 사고력 점수는 학교장의 정보 연수 경험과 학교의 정보 인프라 구성에 따라 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 학교장의 CEO 정보 연수 경험, 무선 네트워크와 모바일 기기 구성, 무선 네트워크 속도에 따라 학생들의 컴퓨팅 사고력 검사 점수는 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 본 논문에서는 초등학교에서 SW교육의 효과성을 높이기 위한 방안으로 SW교육에 대한 체계적인 학교장 연수 실시, 학교 교실의 무선 네트워크 시설 확대, 모바일 기기에 대한 보급 확대 등을 제안하였다.
본 연구에서는 로봇 활용 SW융합교육에서 SW효능감이 컴퓨팅 사고력, 융합인재소양에 미치는 영향과 이들 관계에서 흥미와 학습 참여의 이중매개효과를 규명하고자 하였다. 이를 위해 서울 소재 중학교에 재학 중인 146명의 학생을 대상으로 자유학기제 로봇활용 SW융합교육을 진행한 후 SW효능감, 컴퓨팅사고력, 융합인재 소양, 흥미, 학습참여를 측정하였다. 수집된 데이터는 이중매개효과 검증을 위해 SPSS macro process를 활용하여 분석을 실시하였다. 연구 결과 첫째, SW효능감은 컴퓨팅 사고력, 융합인재소양에 유의하게 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다, 둘째, 흥미는 SW효능감과 컴퓨팅 사고력, 융합인재소양의 관계를 매개하지 않은 반면, 학습참여는 SW효능감과 컴퓨팅 사고력, 융합인재소양의 관계를 매개하였다. 셋째, SW효능감은 흥미와 학습참여를 이중매개 과정을 거쳐 컴퓨팅 사고력과 융합인재소양에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 로봇 활용 SW융합교육에서 컴퓨팅 사고력과 융합인재소양을 향상시키기 위한 SW효능감과 흥미 및 학습참여의 역할을 제시하고, 수업 설계 및 수업 방향에 대한 시사점을 제공한다.
개인의 아이디어 구현이나 문제해결에 SW를 중심적으로 활용하는 SW중심사회로의 진입으로 SW교육이 강조되고 있다. 일반적으로 스토리텔링은 학습자의 흥미를 끌며 맥락적 환경을 제공하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 이솝우화를 활용한 SW교육프로그램이 Computational Thinking에 미치는 효과를 알아보기 위해 실험연구를 실시하였다. 총 6주 동안 토요 SW교육 캠프에 참여한 학생 중 실험집단은 이솝우화를 통해 스크래치 프로그래밍의 기초개념을 배운 후 이야기, 게임, 예술, 시뮬레이션 등의 다양한 SW표현활동을 경험하였다. 프로그램 적용 후 실험 및 비교집단을 대상으로 SW개념, SW구현 그리고 SW교육에 대한 태도를 비교 검증하였다. 연구결과 실험집단에 참여한 학생들의 SW개념과 SW구현 결과가 더 높게 나타났다. 그리고 SW교육에 대한 태도에서도 더 긍정적인 결과를 확인하였다.
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.
세계적으로 교육 분야에서 컴퓨팅 사고력 증진을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 본 논문에서는 SW 역량과 컴퓨팅 사고력 관계를 정의한 후, 컴퓨팅 사고력 측정을 통해 예비교원 컴퓨팅 사고력 현황을 파악하고자 한다. 이를 위해 한 학기 동안 엔트리 프로그래밍 언어 수업을 받은 예비교원을 대상으로 SW교육에 대한 태도와 컴퓨팅 사고력에 대한 설문을 실시하였다. 설문 분석 결과 예비교원의 컴퓨팅 사고력 중 추상화, 자료 분석, 자동화에 대한 부분의 개선이 필요함을 보였다. 예비 교원을 교육할 때 SW 개발 도구인 엔트리를 벗어나, 분석과 설계 역량을 키울 수 있는 교육 방법이 필요함을 알 수 있었다.
본 연구는 초등 SW교육에서 성별에 따른 컴퓨팅 사고력, 창의성, 학습흥미의 차이를 검증함으로써 효과적인 SW수업 설계를 위한 교수-학습 전략을 제안하고자 하였다. 이를 위해 1년간 SW교육을 받은 A초등학교 5학년 86명을 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 연구대상은 남학생 49명(57%) 및 여학생 37명(43%)으로 구성되었다. 성별에 따른 컴퓨팅 사고력, 창의성, 학습흥미의 차이를 검증하기 위해 독립표본 t-검증을 실행한 결과, 초등학교 SW교육에서 성별에 따라 창의성과 학습흥미에 유의한 차이가 있음이 확인되었다. 남학생에 비해 여학생의 창의성 평균이 더 높았지만, 남학생은 여학생에 비해 학습흥미 평균이 높은 것으로 나타났다. 반면, 성별에 따른 컴퓨팅 사고력의 차이는 유의하지 않았다. 본 연구는 최근 확산되고 있는 SW교육에서 효과적인 수업의 설계 및 적용을 위하여 성별의 차이를 고려해야 함을 규명하고, 이를 위한 기초자료를 제시하였다는 점에서 의의를 지닌다.
SW교육의 효과성에 관한 기존연구에서는 교육목표를 컴퓨팅 사고력을 기르는 것에 초점을 맞추고, 컴퓨팅 사고력의 변화를 연구하는 방식으로 진행되는 것이 대부분이었다. 그러나 대중들에게 '컴퓨팅 사고력'이라는 단어는 낯설고, 이에 대한 정의 또한 학자마다 다양하게 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 SW교육의 우수성과 효과성을 대중들에게 좀 더 쉽게 알리고자 대중에게 보다 친숙한 '쓰기 능력'의 변화를 통해 SW교육의 효과성을 검증하고자 하였다. 이러한 목표를 달성하기 위해 10차시의 SW교육 자료를 제작하여 초등과학영재 수업에 투입하였다. 그 결과 글쓰기 능력 중 유창성과 정성적 영역에서 유의미한 변화를 보였으며, 이를 통해 SW교육이 학생들의 글쓰기 능력을 향상 시킨다는 사실을 검증할 수 있었다. 이를 통해 SW교육을 통한 가시적 성과를 확인하였고 이는 SW교육의 당위성이라고도 할 수 있다.더 나아가 이를 통해 타교과에서 SW를 활용하여 다양한 교육적 시도가 개발될 것으로 기대한다.
본 연구는 CSCL 기반 디자인 사고를 적용한 SW교육이 초등학생의 창의성과 문제해결능력에 미치는 효과를 분석하고자 하였다. J대학교 겨울방학 교육기부 신청학생 4, 5, 6학년 28명의 학생을 대상으로 연구를 실시하였다. 실험집단은 CSCL기반 디자인 사고를 적용한 SW교육 프로그램을 개발하여 진행하였다. 창의성과 문제해결능력 사전검사를 실시하고 42시간에 걸쳐 디자인 사고를 적용한 SW교육을 진행한 후 창의성과 문제해결능력 사후검사를 실시하였다. 창의성 검사도구로는 Torrance의 TTCT 도형 검사지 A, B형을 사용하였으며 문제해결능력 검사도구로는 생애능력 측정도구 개발 연구 중 문제해결능력 진단지 초등학생용을 사용하여 분석하였다. 검증 결과, 디자인 사고를 적용한 SW교육이 초등학생의 창의성과 문제해결능력 향상에 효과적인 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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