본 논문은 정보교과의 초등 프로그래밍 기초 교육에서 흐름도 중심의 프로그래밍 지도를 위해 스퀵 e-toy 프로그래밍을 활용한 알고리즘적 사고 문제를 제안하였다. 그리고 언어 중심의 전통적인 프로그래밍 교육 방법과 대비한 비교 실험 수업을 실시하여, 본 논문에서 제안된 알고리즘적 사고 스퀵 e-toy EPL 문제 기반 교육이 학습자의 메타인지 수준에 따른 GALT 논리적 사고력 향상에 미치는 영향을 비교 분석하였다.
교육 현장에서 프로그래밍 교육은 고등 사고력 향상을 위한 학습보다는 프로그래밍의 개념이나 기초 문법의 주입 및 단순 반복으로 진행되고 있다. 따라서 학습자들이 프로그래밍 교육에 대해 긍정적인 흥미를 가지고 적극 참여하여 교육적인 효과를 거둘 수 있는 새로운 프로그래밍 교육 방안에 대한 모색이 필요하다. 스크래치 EPL(Educational Programming Languages)은 블록 쌓기를 통해 프로그래밍이 가능한 직관적인 언어로 초등학생들도 보다 쉽게 프로그래밍을 이해할 수 있다. 스크래치의 이런 특징은 프로그래밍 교육에 대한 학습자의 학습 몰입(Flow)에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 프로그래밍 교육의 새로운 방안으로 스크래치 프로그래밍 교육을 진행하고 초등학생의 학습 몰입과 프로그래밍 능력에 미치는 영향에 대해 검증하고자 한다. 본 연구의 결과 스크래치 프로그래밍 교육이 학습자의 전반적인 학습 몰입 수준 향상에 긍정적인 효과가 있음을 알 수 있다.
최근 개발 적용되고 있는 국내외 교육과정에서는 지식정보화 사회의 구성원으로서 학생들이 습득해야 할 핵심 소양으로 '문제해결' 역량이 강조되고 있으며, 문제해결력 향상을 목표로 한 프로그래밍 교육 방안이 다양하게 연구되고 있다. 하지만 관련 연구에서 다루어지고 있는 프로그래밍 문제는 전통적인 프로그래밍 수업에서 활용되고 있는 문제와 차별성이 없었으며, 제시된 문제를 다루는 방법의 대부분은 문제해결 능력 제고에 적합하기 보다는 특정 프로그래밍 언어를 습득하는데 주안점을 두고 있었다. 이에 본 연구에서는 문제해결 역량 함양에 적합한 프로그래밍 문제와 교육과정을 개발하고 문제해결활동(PSA)을 중심으로 교수 학습 콘텐츠를 설계 개발하였다. 또한 개발된 콘텐츠를 교재로 교육과정을 운영하여 학습자의 문제해결력과 논리적 사고력 향상에 유의미한 결과를 얻었다. 본 연구 결과는 '문제해결' 역량 증진을 목적으로 프로그래밍 교수 학습 콘텐츠나 교육과정을 개발 운영할 때 기초 자료로나 참조 모델로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 교육용 로봇의 한 종류인 피코 크리켓을 활용한 프로그래밍 학습에 있어서 문제해결력과 프로그래밍 흥미에 미치는 효과를 검증하는 실험연구이다. 정보 과목의 핵심 내용이라고 볼 수 있는 프로그래밍 학습은 문제해결력을 신장시키는 데 효과적인 과목이다. 그러나 프로그래밍 학습은 프로그램의 문법적인 사용법을 익혀야 하는 부가적이면서 어려운 학습내용 때문에 그 효과를 제대로 발휘하지 못하고 있다. 교육용 로봇은 놀이적 요소가 포함되어 프로그래밍 학습에 쉽게 다가가게 하는 장점이 있다. 그 중에 피코 크리켓은 기존 교육용 로봇이 지적 받아왔던 경쟁을 유도하지 않고 협동적인 학습 환경을 조성한다는 장점이 있다. 또한 피코 크리켓은 프로그래밍 학습을 기피하는 것으로 지적 받고 있는 여학생들에게 그들의 관심 영역인 생활 중심적이고 협력적인 학습 내용을 제시하여 줄 수 있어 여학생들을 프로그래밍 학습에 관심을 갖게 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 중학교 남학생과 여학생을 대상으로 피코 크리켓을 활용한 프로그래밍 학습이 문제해결력과 프로그래밍 흥미에 미치는 효과와 남학생과 여학생의 비교 연구를 실시하였다.
프로그래밍 교육을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 문제해결력 향상을 위해 교수 학습 모형을 기반으로 동료 에이전트를 개발하였다. 문제해결력에 대한 하위 요소를 학습내용 이해, 문제해결 전략, 자기조절 영역으로 구분하였고, 문제해결력 하위 요소에 대한 프로그래밍 교수 학습 방법을 제시하였으며, 교수학습 모형을 수행할 수 있도록 동료 에이전트를 개발하였다. 개발된 동료 에이전트 시스템의 교육적 효과를 살펴보기 위하여 프로그래밍 수업에 적용한 결과, 전통적 수업 방식이나 동료 프로그래밍 수업 방식에 비해 문제해결력 하위 요소에서 긍정적인 효과를 보였다. 이는 동료 에이전트가 학습자의 문제해결력을 향상시키는데 교육적 효과가 있음을 의미한다.
프로그래밍 교육은 학생들의 창의력, 문제해결력, 논리적 사고력 향상 등에 긍정적인 영향을 끼친다. 하지만, 프로그래밍을 하기 위해서는 기본 문법과 구조를 이해하고 프로그램을 사용하는 방법을 익히는데 너무 많은 노력을 요구하는 등 문제점을 갖고 있으며, 이로 인해 학습자에게 프로그래밍에 대한 부정적인 인식을 갖게 한다. 따라서 본 연구에서는 배우기 쉽고, 직관적이며, 학습자의 문제해결력 향상을 도모할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어(EPL)인 '스크래치'를 CPS(Creative Problem Solving) 모형을 활용해 적용해봄으로써 중학교 남녀 학습자에게 있어 문제해결력 향상과 프로그래밍 교육에 대한 태도에 어떠한 영향을 미치는지 단일집단 사전사후 검사를 통해 검증하였다.
본 논문은 웹 2.0을 활용한 로봇프로그래밍 교육이 학습자의 문제해결력에 미치는 영향에 대하여 알아 보았다. 이를 위해 웹 2.0 기반 시스템인 스프링노트를 활용하여 로봇프로그래밍 교육 시스템을 구축하고, D지역 정보영재교육원의 학생들을 대상으로 수업을 실시하고, 문제해결력 검사지를 교육 전, 교육 후 투입하여 문제해결력의 신장 정도를 알아보았다. 결론적으로 웹 2.0을 활용한 로봇프로그래밍 교육이 학습자의 문제해결력을 신장시키는 것으로 드러났다.
본 연구에서는 효과적인 컴퓨터 프로그래밍 학습을 위해 정규 수업으로 진행되는 자바 프로그래밍 수업과 병형하여 심화 보충형 수준별 스터디를 운영하고, 사후 평가를 통해 프로그래밍 학습에서의 심화.보충형 수준별 학습 효과를 증명하였다. 상 중 하위 그룹으로 구성된 세 개의 스터디 팀과 스터디 미참여 그룹 학습자들을 대상으로하여 스터디 전후의 프로그래밍 학습 향상도 검사, 스터디 후 각 수준의 학습자들의 프로그래밍 영역별 이해도 차이를 분석하고 나아가 각 학습 수준별로 심화 보충형 수준별 스터디에 효과적인 학습 영역이 무엇인지를 도출하였다. 그 결과, 심화 보충형 수준별 학습에 효과적인 프로그래밍 영역으로는 개념의 심도 있는 이해를 통해 이를 적용한 프로그래밍 능력을 키우는 부분과 여러 학습 영역들의 복합적인 연계지식을 통해 프로그래밍을 하는 영역이 이에 해당되었다. 또한 심화 보충형 수준별 스터디에 참여한 학습자들이 전체 프로그래밍 학습 영역에서 학습 수준이 향상되었음은 물론이고, 하위 수준의 학습자들이 상대적으로 가장 많은 학습 향상도를 이루었다. 스터디에 참여한 하위 학습자들은 스터디 중상위 학습자들보다 개념을 활용한 프로그래밍 응용 능력에서 상대적으로 뒤쳐졌으나 스터디에 참여하지 않은 학습자들과 비교해서는 대부분의 학습 영역에서 우수한 학습 결과를 보였다.
학문 간의 융합 현상이 더욱 더 강화될 미래 사회에서 살아남는 인재를 양성하기 위해서는 대학의 교양교육과정에서 융합인재로서 갖추어야 할 융합 역량들을 배양할 수 있는 교양교육과정을 제공하는 것이 바람직하다. 지금까지 대학 교양 IT교육 교과에서 이미 만들어진 소프트웨어를 활용하는 방법을 강의하고 실습하도록 구성하여 제공하였지만, 미래 사회를 이끌어 갈 창의적인 융합 인재들에게 필요한 것은 컴퓨터과학을 이해하고 자신들이 필요한 소프트웨어를 만들어 내는 능력을 훈련하는 교과과정이다. 그래서 교양 IT교육과정에서 컴퓨팅적 사고능력 배양을 위하여 프로그래밍 교육을 시행하였다. 프로그래밍 언어로는 파이썬을 활용하였다. 신입생대상 프로그래밍 교육을 통하여 얻을 수 있는 교육효과를 분석하여, 융합인재가 갖추어야 할 사고력, 문제해결능력, 창의력, 의사표현능력, 자기 주도적 학습능력이 향상되었음을 보였다.
본 연구는 m-Bizmaker를 활용한 앱 프로그래밍 교육이 특성화 고등학생의 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 분석해봄으로써 앱 프로그래밍 교육에 대한 방안을 제시한다. 현재 정부에서는 SW 교육을 초 중등학교에서 실시하고자 준비하고 있다. SW 교육의 방안 중 학생들에게 친숙한 스마트폰 앱 개발은 매우 효과적인 도구로 볼 수 있다. 보통 앱 개발은 해당 프로그래밍 언어 사용법의 전문 교육을 받아야 가능하다. 이렇다 보니 앱 프로그래밍 언어 사용 방법에 대한 학습으로 이 미 많은 학생들이 앱을 만들어보기도 전에 지쳐 앱 프로그래밍을 어려운 분야로 생각할 수 있다. 앱 저작도구의 하나인 m-Bizmaker를 활용한 앱 프로그래밍 교육 내용을 수업에 적용해 본 결과 앱 프로그래밍 교육 방안으로 바람직하며 설문조사 결과 창의적 문제해결력 증진에 유의미함이 입증되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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