최근 온라인에서 발생하고 있는 다양한 문제들로 인하여 정보보호 교육의 필요성이 증가하고 있다. 2007년 중등학교 정보 교육과정을 개편하여 정보보호 교육을 강화하였으나, 교육현장에서 활용할 수 있는 구체적인 학습 자료가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 초 중등학교에서 적용할 수 있는 정보보호 교육을 위한 언플러그드 활동을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 언플러그드 활동은 Lickona의 통합적 도덕성 모형과 언플러그드 활동 디자인 패턴을 적용하여 설계하였으며, 전문가 검토 및 초등학생 대상의 파일럿 테스트를 거쳐 개발하였다. 개발한 활동은 중학생 21명을 대상으로 적용하고 유용성을 평가하였다. 평가 결과, 첫째, 개발한 언플러그드 활동은 기존에 개발된 언플러그드 활동과 유사한 기대감을 나타내었다. 둘째, 지속성 부분에서도 기존에 개발된 언플러그드 활동에 비해 높거나 유사함을 나타내어, 본 연구에서 개발한 언플러그드 활동의 유용성을 확보할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 언플러그드 활동은 정보보호 교육을 위한 다양한 학습 콘텐츠 제작에 시사점을 제공할 것이다.
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.
현재 초등학생에게 인터넷을 가르칠 수 있는 여러 언플러그드 활동들이 개발되어 있다. 그러나 이 활동들은 인터넷의 작동 원리를 가르치는 것이 주목적이기 때문에, 초등학생들에게 웹(Web)의 개념을 알려주기에는 충분하지 않다. 웹은 인터넷처럼 제3차 산업혁명의 핵심 기술일 뿐만 아니라 학생들이 매일 접하는 기술이기 때문에 기본 상식으로 알아둘 필요가 있다. 본 논문에서는 초등학생에게 웹을 이해시키기 위해, PageRank 알고리즘의 원리를 이해하는 언플러그드 활동을 개발하였다. 개발된 언플러그드 활동은 실제 PageRank 알고리즘을 상당히 높은 정확도로 모사한다는 것을 실험적으로 나타내었다.
본 연구에는 국내의 예비교사 양성 기관의 현실에 맞도록 소프트웨어(SW)교육 역량 강화를 위해 예비교사들을 대상으로 언플러그드 활동을 위한 수업모형을 개발하는데 그 목적이 있다. 연구의 목적을 달성하기 위해 문헌탐색을 통해 1차 모형을 개발한 후, 이 모형의 최종사용자인 예비교사를 가르치는 교수자 1인을 대상으로 사용성 평가를 실시하였다. 그 다음 수업모형을 적용하여 설계된 언플러그드 수업에 참여한 예비교사들을 대상으로 모형에 대한 의견을 수렴하였다. 최종적으로 개발된 모형은 전문가 4인으로부터 타당화를 검증받았다. 본 연구의 모형은 크게 동기유발하기, 안내하기, 활동구성하기, 사례 체험하기, 확장하기 및 결과내기, 정리하기의 여섯 단계로 구성되며, 각각의 단계에서 요구되는 수업활동을 포함하고 있다. 최종 모형은 4인의 전문가에게 타당성을 검증받았으며, 본 연구의 논의점에 제안되었다.
언플러그드 활동의 교육적 효과 및 향후 방향에 대하여 고찰하기 위해 2007년부터 2016년까지 국내 학술지 및 학위논문을 대상으로 체계적 문헌고찰을 실시하였다. 체계적 문헌고찰을 위한 데이터베이스는 RISS, KISS, E-article의 세 종류를 활용하였으며 '언플러그드', '놀이중심' 등의 옵션으로 검색을 실시하였다. 체계적 문헌고찰 연구방법에서 선정한 프로토콜에 따라 모니터링하고 추출한 결과 최종 선정된 논문은 37편이었으며 연구현황, 연구 대상, 연구 방법, 연구 주제어, 학습 유형, 교육 방법, 연구 효과의 측면에서 분석을 실시하였다. 언플러그드 활동은 초등학생을 대상으로 한 연구가 가장 많으며 교육적 효과로는 학업성취도 및 문제해결력, 논리적 사고력이 가장 많이 나타났다. 정의적 영역에서는 흥미, 호기심, 동기 부여 측면이 가장 많았다. 문헌분석 결과를 기초로 언플러그드 활동이 지닌 특성 및 시사점을 논의하였다.
본 연구는 현대사회에서 요구하고 있는 역량인 4C(창의성, 비판적 사고력, 의사소통 능력, 협업)와 CT(Computational Thinking)를 효과적으로 기를 수 있는 언플러그드 교육 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 수행되었다. 본 연구는 우선 언플러그드 교육 프로그램에 적합한 주제로 '미세먼지 로봇'을 발굴하였다. 다음으로 발굴된 주제에 따라 4C와 CT를 기를 수 있는 언플러그드 교육 프로그램 4차시를 설계하였다. 본 연구가 개발한 교육 프로그램의 개요는 다음과 같다. 1차시는 주제를 인식하고 학습 동기를 유발하도록 하였으며, 2차시와 3차시는 언플러그드 놀이를 바탕으로 CT를 계발도록 하였다. 4차시는 언플러그드 놀이를 통해 만든 알고리즘을 자연어 명령어 카드를 통해 프로그래밍하며 산출물을 제작하도록 하였다. 그리고 설계한 언플러그드 교육 프로그램에서 활용할 수 있는 교육 자료를 개발하였다. 초등학생을 대상으로 교육 프로그램의 시범 적용을 실시하고, 컴퓨팅 사고력 사전·사후 검사를 일반학생과 영재학생을 대상으로 실시한, 결과 2집단 모두 효과성이 확인되었다.
본 연구의 목적은 CS 언플러그드 교육이 초등학교 영재학급 학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 관찰하고 분석하는데 있다. 이를 위해 용인시 소재 D초등학교의 5학년 영재학급 학생 17명을 대상으로 10차시의 CS 언플러그드 수업을 진행하였고, 학생들의 사전·사후 설문, 수업일지 및 학생활동지, 학생 면담 기록을 수집하여 이를 바탕으로 질적 사례연구를 수행하였으며, 사전·사후 컴퓨팅 사고력 검사를 실시하여 보조 자료로 사용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, CS 언플러그드 교육은 초등학교 영재학급 학생들의 컴퓨팅 사고력을 향상 시키는데 효과적인 역할을 한다. 둘째, CS 언플러그드 교육이 컴퓨팅 사고력의 모든 하위 영역에서 통계적으로 유의미한 개선을 가져오지는 못했다. 셋째, CS 언플러그드 교육은 영재 SW 교육과정의 첫 단계로 제시하기 적합하다.
본 연구의 목적은 인공지능 교육에서 체화된 메타포를 활용한 실제적 학습 과정과 학습자 인식을 포함한 교육 맥락을 이해하는 것이다. 이를 위해 질적 접근을 통해 체화된 메타포 기반 언플러그드 활동 활용 수업을 설계하고, 심층인터뷰를 실시하였다. 수업 전 과정에서 수집된 자료는 학습자 특성과 학습환경, 학습 맥락에 따른 경험과 인식을 분석하기 위해 매트릭스 분석기법을 활용하였다. 연구결과는 첫째, 표상 지식과 이후 실습 과정에 미치는 영향에 학습자의 사전 경험에 따라 차이가 나타났다. 다음으로 체화된 메타포를 활용한 언플러그드 활동은 실습 및 텍스트 코딩에 연착륙 효과를 나타냈다. 끝으로, 언플러그드 방식과 플러그드 방식의 수업의 유기적 통합은 컴퓨팅 사고의 잠재력을 이해하는 데 도움이 되었다.
최근 2015개정 교육과정의 적용으로 소프트웨어 교육이 학교 현장에서 이루어지고 있다. 소프트웨어 교육의 목적은 컴퓨팅 사고력 신장에 있으며, 이를 위해 언플러그드 활동, 교육용 프로그래밍언어, 피지컬 컴퓨팅 등의 방법을 활용하고 있다. 이 중 언플러그드 활동과 관련된 국내 73편, 해외 85편의 연구물들을 시맨틱 네트워크 분석 기법을 활용하여 비교 분석하였다. 주제어 분석 결과 해외에서는 1998년부터, 국내에서는 2006년부터 연구가 시작되었으나, 4차 산업 혁명의 이슈와 맞물려 전 세계적으로 컴퓨팅 사고력이 미래 사회를 위한 핵심역량으로 인식되면서 국내외 모두 2016년 이후 연구가 급증하고 있음을 알 수 있었다. 국내 연구에서 소프트웨어 교육에서 활용되는 '언플러그드 활동', '로봇 활용', '교육용 프로그래밍 언어' 등의 수단적 요소에 관한 주제어가 많이 나타난 것으로 분석되었다. 언플러그드 활동이 컴퓨팅 사고력을 함양시키기 위한 방법으로 활용되어야할 것이며 이를 위해 컴퓨터 과학의 목적인 '컴퓨팅 사고력' 에 대한 고찰을 바탕으로 연구가 진행될 필요가 있다.
본 연구에서는 학습지 기반의 언플러그드 활동 프로그램이 초등학교 3,4학년 학생들의 컴퓨팅 사고력 향상에 미치는 효과를 통계적으로 분석해보았다. 연구는 충청남도 소재 G초등학교 3,4학년 18명을 대상으로 진행되었으며 컴퓨팅 사고력 검사를 사전에 실시한 후 학습지 기반의 언플러그드 프로그램을 실험집단 9명에게 총 6차시로 구성하여 진행하였다. 이후 사후 검사를 실시하여 컴퓨팅 사고력의 향상 정도를 분석하였다. 분석 결과, 학습지 기반의 언플러그드 프로그램이 초등학교 3,4학년 학생들의 컴퓨팅 사고력이 향상되었고 긍정적인 효과를 미치는 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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