• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.53-62
• /
• 2016

컴퓨팅 사고력은 컴퓨터를 기반으로 하는 문제해결에 관한 하나의 사고 과정으로 정의될 수 있기 때문에 일반적인 문제해결의 과정에서 관련된 컴퓨팅 사고력 개념들을 살펴보는 것은 컴퓨팅 사고력을 이해하는데 도움이 될 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 관련 연구를 통해 컴퓨팅 사고력의 핵심 요소들을 뽑아내고 그러한 요소들이 문제 해결과정에서 어떻게 사용되는지를 기술한다. 또한 문제해결과정에서의 컴퓨팅 사고력 요소들을 인지적인 측면에서 살펴본 후, 각 단계에서의 학습활동과 학습평가 요소들을 기술한다. 이를 기초로 문제 해결의 관점에서 컴퓨팅 사고력을 위한 기본 수업 프레임워크를 제안한다.

• 과학교육연구지
• /
• 제44권1호
• /
• pp.92-111
• /
• 2020

컴퓨팅 사고(computational thinking)는 2015 개정 과학교육과정 및 미국의 차세대 과학교육표준(NGSS)에서 새로운 탐구 기능 혹은 역량으로 제시되고 있다. 특히, 2014년부터 교육부가 소프트웨어 교육을 필수화함에 따라 컴퓨팅 사고에 관한 관심은 더욱 커지고 있다. 그러나 과학교육 분야에서 컴퓨팅 사고를 어떻게 접목할 것인가에 대한 논의는 아직 부족한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 다양한 관련 분야의 문헌 분석을 통해 컴퓨팅 사고 요소들을 과학 탐구에 접목하는 방안을 마련하고자 하였다. 이를 위해 먼저 컴퓨팅 사고의 요소에 대한 여러 정의를 정리하였고, 이를 활용한 모형을 개발하기 위해 일반 문제해결 과정과 과학적 탐구과정들을 종합적으로 분석하였다. 마지막으로 컴퓨터 과학 분야에서 문제해결에 접목한 사례들과 비교하여 컴퓨팅 사고 기반 과학 탐구(CT-SI) 모형의 요소들을 정리하였다. 정리된 요소들을 이학 전문가들에게 제공하여 각 분야의 연구 과정과 컴퓨팅 사고 요소들을 접목하여 설명하게 한 후, 이를 기반으로 문제발견형 CT-SI 모형과 문제해결형 CT-SI 모형을 개발하였다. 개발된 두 모형은 이학 전문가들에 의해 모형의 단계가 각 분야의 연구에 활용 가능하다고 검토받았으며, '문제발견형'은 과학 연구 과정에서 정보를 선별하고 문제를 분석하는 과정과 이론적 연구에서 근거를 기반으로 하는 추론 연구 과정에 적합하다고 응답하였다. '문제해결형'은 과학의 일반적인 연구 과정 및 공학설계를 활용한 공학적 문제해결과정에 적합하다고 응답하였다. 또한, 현장 교사 2인에 의해 중고등학교 현장 탐구 수업에 적용 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 모형은 다양한 과학 교과의 탐구 활동과 연계할 수 있으며 이를 통해 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 '자료의 수집, 분석 및 해석', ' 수학적 사고와 컴퓨터 활용' 역량을 길러줄 수 있을 것이다.

• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.37-54
• /
• 2019

STEM 융합교육의 중요한 목적은 서로 다른 학문이 가지는 탐구의 방법을 이해함으로써 융합적 문제해결력을 기르는 것이다. 이를 위해 우선적으로 각 학문에서 중요하게 다루어지는 문제해결과정을 이해해야 한다. 본 연구는 과학(S), 공학(E), 수학(M) 각각의 분야에서 어떻게 문제해결과정을 정의하고 있는지 비교분석하고, 이를 근거로 SEM 문제해결과 CT 문제해결의 관련성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 먼저 SEM 각 학문의 문제해결과정을 비교 분석하여 그 공통점과 차이점을 기술하였다. 다음으로 CT를 도구적 측면과 사고적 측면으로 구분하고 문제해결과정으로서 CT가 SEM 각각의 학문에서 문제해결과 어떤 차이가 있는지 기술하였다. 마지막으로, SEM 문제해결 프로세스와 CT와의 관계를 모형으로 제시하였다. 본 연구는 문제해결과정으로써 CT와 SEM이 융합할 수 있는 방향을 제시한다는 점에서 그 의미가 있다.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.375-384
• /
• 2019

4차 산업혁명에 따라 빠르게 변화되는 사회에서 미래 인재는 지식의 양이 아닌 질적으로 수준 높은 지식을 활용하고 구성하는 능력이 요구되고 있다. 2015 개정 교육과정의 출범에 따라 역량 중심으로 교육과정이 개편되었으며 소프트웨어 교육에서는 '정보문화소양', '컴퓨팅 사고력', '협력적 문제 해결력'의 역량을 추구하고 있다. 본 연구에서는 미래인재의 역량인 협력적 문제해결력을 함양하기 위해서는 교육 현장에서 교사가 손쉽게 활용 가능한 협업도구와 이를 활용한 SW교육 프로그램을 개발한다. 이러한 협업도구를 활용한 SW교육프로그램은 프로그래밍 언어와 문법에 대한 지식, 프로그래밍 기법에 대해 배우는 것보다 짝프로그래밍을 통해 컴퓨팅 사고력과 협력적 문제해결력을 함양할 수 있다. 총 16차시로 구성된 수업에서 협업도구를 활용한 짝프로그래밍을 통해 수업이 참가한 학생들의 협력적 문제해결력과 코딩 이해도를 향상시킴을 보여준다.

• 융합보안논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.105-111
• /
• 2019

문제중심학습(PBL)은 학습자가 실제적인 문제를 해결하는 과정 속에서 자기주도적 학습능력과 학습동기의 내재화 등의 교육효과를 보이고 있기 때문에 대학 교육에서 PBL에 대한 연구와 적용 사례 발굴이 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 비SW전공 학생 대상 프로그래밍 교육에 있어서 PBL을 적용할 때 학업 성취도와 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하였다. 프로그래밍 언어는 비SW전공 학생임을 고려하여 교육용 프로그래밍 언어 (EPL) 중에 하나인 스크래치를 활용하였고, 수업을 PBL 적용 반과 비적용 반으로 나누어 수업 종료 후, 두 반의 시험 성적과 교육 효과성 및 컴퓨팅 사고력에 대한 설문 결과를 분석하였다. 실험 결과, PBL 적용 반 학생들이 비적용 반 학생들에 비해 알고리즘 구현 능력을 묻는 시험 항목, 자기주도적 학습, 문제해결능력, 지속적인 학습동기 부여 항목에서 두드러진 차이를 보였고 대부분의 컴퓨팅 사고력의 인지력과 활용 능력 설문 항목에서 통계적으로 유의미하게 높은 점수를 받았다.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.255-262
• /
• 2019

2015년도에 개정한 정보 교육과정은 창의 융합형 인재의 성장을 주요 목표로 제시하고 있는데, 창의 융합형 인재의 성장에서 반드시 필요한 것이 컴퓨팅 사고력(CT)이다. 본 논문에서는 창의융합형 인재 성장의 목표에 맞추어 IoT 기술과 문이과 통합과정을 정보교과 내용에 접목하였고 교수-학습 프로그램을 개발하였다. 개발한 교수-학습 프로그램의 효과를 검증하기 위하여 실험연구를 진행하였으며, 연구결과 실험집단의 평균(Mean)이 통제집단보다 10점 이상 높게 나오는 결과를 얻었다. 따라서 본 연구에서 제안한 교수-학습 프로그램이 효과가 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 교수-학습 프로그램은 프로그래밍 언어뿐만 아니라 IoT 기반의 CT 교육을 통해 실생활의 다양한 분야에 응용되는 SW 기술을 직접 구현하여 SW 교육에 대한 학습 동기와 흥미를 유발시킬 수 있으며 문·이과 통합형 교육을 통해 많은 교과와 융합되는 문제를 해결하고 창의적으로 설계하는 경험을 통해 융합과학적 사고력을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
• /
• 제1권1호
• /
• pp.13-22
• /
• 1997

Cognitive psychology has provided valuable theoretical perspectives on learning mathematics. Based on the metaphor of the mind as an information processing device, educators and psychologists have developed detailed models of competence in a variety of areas of mathematical skill and understanding. Unquestionably, these models are an asset in thinking about the curriculum we want our students to follow. But any psychological paradigm has aspects of learning and knowledge that it accounts for well, and others that it accounts for less well. For instance, the paradigm of cognitive science gives us valuable models of the knowledge we want our students to acquire; but in picturing the mind as a computational device it reduces us to conceiving of learning in individualist terms. It is less useful in helping us develop effective learning communities in our classrooms. In this paper I review some of the significant accomplishments of cognitive psychology for mathematics education, and some of the directions that situated cognition theorists are taking in trying to understand knowing and learning in terms that blend individual and social perspectives.

• 한국컴퓨터교육학회 학술대회
• /
• 한국컴퓨터교육학회 2018년도 하계학술대회
• /
• pp.159-162
• /
• 2018

지식 정보 사회로 불리는 급변하는 사회 속에서 새로운 문제 상황들은 정보와 지식을 단순히 습득하는 것만으로는 교육의 한계가 있다. 제4차 산업혁명시대에 필수역량인 컴퓨팅 사고력을 향상시킬 수 있는 방법으로 실제 생활과 관련된 앱 인벤터를 활용함으로써 학습자에게 흥미를 유발하고, 프로그래밍을 통해 문제를 해결할 수 있다. 이에 생활문제와 쉽게 융합가능한 앱 인벤터를 활용한 중등 정보영재 학생들의 교육과정을 통해 컴퓨팅 사고력을 신장시킬 수 있는 교육 프로그램을 개발하여 중등 정보영재 교육의 다양화에 좋은 영향을 미칠 것으로 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.263-274
• /
• 2014

본 연구는 대학교육에서 매우 중요한 기반교육인 대학 IT 교양교육에 대한 틀을 제시하고 세부 교육과정을 체계적으로 도출하기 위하여 수행되었다. 이러한 연구목적을 위하여 본 연구에서는 첫째, 정보소양, IT유창성, 컴퓨팅적 사고를 중심으로 한 이론적, 실무적 선행연구에 대한 검토를 토대로 대학에서 필요한 IT 교양교육을 3가지 영역으로 제시하였으며, 세부적으로 6개 하위 영역, 총 31개 교육과정이 도출되었다. 또한, 도출된 세부 교육과정별 현재의 수준과 필요한 교육정도를 각각 실증적으로 측정하고 차이를 분석하였다. 실증분석은 총 350개의 설문이 배부되고 그 중에서 313부가 회수되어 분석에 활용되었다. 연구결과, 정보기술 기본능력 교육, 정보기술 활용능력 교육, 정보기술지적능력에 대한교육 등3가지 차원의 교육영역이 필요한 것으로 분석되었다. 본 연구의주요 시사점으로는 대학 IT 교육의 이론적 기반을 제공하였다는 점과 향후 대학 IT교양 교육의 실무적 가이드라인을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.1-10
• /
• 2019

2015 개정 교육과정이 적용되고 소프트웨어 교육이 강화됨으로써 교육 현장에서는 컴퓨팅 사고력과 함께 프로그래밍 능력을 갖춘 정보과 교사를 요구하고 있다. 본 논문에서는 프로그래밍 능력 평가를 통해 전문성 있는 예비교사가 선발될 수 있도록 정보·컴퓨터 2차 임용시험에서 실시되는 실기 평가의 개선 방안을 연구하였다. 기존 정보·컴퓨터 임용시험을 분석하고, 교수와 교사 대상의 설문조사를 실시하여 실기 평가의 개선 및 확대 방안을 제안하였다. 설문 결과에 따르면, 프로그래밍 실기 평가의 확대가 필요하다는 응답자는 88%로 나타났다. 그리고 프로그래밍 언어, 문항 수, 시험 시간에 대한 설문에서 응답율이 가장 높은 것은 각각 C언어(51%), 5문항(66%), 2시간(56%)인 것으로 나타났다.