4차 산업혁명 시대의 도래는 컴퓨터과학교육의 중요성을 일깨우고 있다. 여러 국가에서 소프트웨어 교육을 강화하고 있으며, 소프트웨어 교육 영역에서 컴퓨팅 사고력이 주요한 목적으로 자리 잡았다. 우리나라에서도 컴퓨팅 사고력에 주목하여 코딩 교육을 강화하였다. 코딩을 포함한 프로그래밍은 절차적 언어로 이를 위해서는 절차적 사고나 논리적 사고가 필요하다. 2015 개정 수학교육과정에서는 수학과 타교과, 실생활의 지식, 개념, 경험을 연결하고 융합하는 융합적 사고력을 수학 교과 역량으로 제시하였는데, 코딩을 통해 융합적 사고력을 향상시킬 수 있다. 또한 문제를 해결하기 위한 프로그래밍 방법이 다양하므로 학생들은 문제에 다양하게 접근하여 창의적 사고력도 신장시킬 수 있다. 현 상황에서 코딩 교육이 정보 교과의 소프트웨어 교육으로 연결되는 것이 자연스러운 지, 코딩 교육을 통한 수학 학습에서 수학적 사고나 ...
4차 산업혁명 시대의 도래는 컴퓨터과학교육의 중요성을 일깨우고 있다. 여러 국가에서 소프트웨어 교육을 강화하고 있으며, 소프트웨어 교육 영역에서 컴퓨팅 사고력이 주요한 목적으로 자리 잡았다. 우리나라에서도 컴퓨팅 사고력에 주목하여 코딩 교육을 강화하였다. 코딩을 포함한 프로그래밍은 절차적 언어로 이를 위해서는 절차적 사고나 논리적 사고가 필요하다. 2015 개정 수학교육과정에서는 수학과 타교과, 실생활의 지식, 개념, 경험을 연결하고 융합하는 융합적 사고력을 수학 교과 역량으로 제시하였는데, 코딩을 통해 융합적 사고력을 향상시킬 수 있다. 또한 문제를 해결하기 위한 프로그래밍 방법이 다양하므로 학생들은 문제에 다양하게 접근하여 창의적 사고력도 신장시킬 수 있다. 현 상황에서 코딩 교육이 정보 교과의 소프트웨어 교육으로 연결되는 것이 자연스러운 지, 코딩 교육을 통한 수학 학습에서 수학적 사고나 수학적 태도의 특성이 발견될 가능성은 없는가에 관한 문제의식에서 출발하였다. 특히 초등학교 수준의 코딩 교육 세 가지 방식 중 언플러그드 코딩 교육을 통한 수학 학습에서 어떠한 수학적 사고나 수학적 태도의 특성이 드러나는지를 연구하고자 한다.
이에 따라 두 가지 연구 문제를 설정하였다. 첫째, 언플러그드 코딩 활동을 통한 수학 학습에서 나타나는 수학적 사고의 특성은 어떠한가? 둘째, 언플러그드 코딩 활동을 통한 수학 학습에서 나타나는 수학적 태도의 특성은 어떠한가?
연구 문제를 해결하기 위하여, 본 연구에서는 초등학교 3학년 학생을 수학 학습 성취 수준이 유사한 4인 1조의 동질집단으로 편성하여 의사소통을 하면서 언플러그드 코딩 활동을 해결하도록 설정하여 자료를 수집하였다. 수집된 소집단 활동에 대한 기록물과 녹화 자료를 분석하기 위하여 수학적 사고와 수학적 태도의 하위 요소의 출현 빈도, 비율과 사례를 분석하는 방법을 병행하였다.
이와 같은 방법으로 분석한 결과 3학년 학생들의 언플러그드 코딩 활동 과정에서 다음과 같은 수학적 사고의 특성이 나타났다. 첫째, 언플러그드 코딩 활동지에는 교사가 사전에 수학적 사고의 특성이 나타날 수 있는 질문을 단계적으로 제시하여 수학적 사고의 출현 비율이 높게 나타났다. 언플러그드 코딩 보드 게임의 학생들에게 즐거운 학습 활동과 활동에의 몰입 기회를 제공한다는 장점이 단점으로 작용하여 수학적 사고의 출현 비율이 언플러그드 코딩 활동지의 수학적 사고 출현 비율보다 낮게 나타났다. 둘째, 수학적 사고의 유형 중 논리적 사고가 가장 높은 출현 비율을 보였고 다음으로 추상화, 비판적 사고가 높게 나타났다. 셋째, 언플러그드 코딩 활동 과제 에서 조건의 명확화, 비판적 사고, 유추, 귀납, 일반화, 논리적 사고, 기호화, 일반화, 발전, 추상화와 같은 수학적 사고의 특성이 분석되었다.
다음과 같은 수학적 태도의 특성이 나타났다. 첫째, 언플러그드 코딩 활동지와 언플러그드 코딩 보드 게임에서 수학적 태도의 출현 비율은 비슷하게 나타났다. 둘째, 수학적 태도의 유형 중 조리 있는 행위를 하려는 태도가 가장 높은 출현 비율을 보였고 다음으로 보다 나은 것을 구하려는 태도가 높게 나타났다. 셋째, 언플러그드 코딩 활동에서 스스로 자신의 문제나 목적, 내용을 명확히 파악하려는 태도, 조리 있는 행위를 하려는 태도, 보다 나은 것을 구하려는 태도, 내용을 간결‧명확히 나타내려는 태도와 같은 수학적 태도의 특성이 분석되었다.
이를 통해 연구 문제별 변인에 따라 파악한 수학적 사고와 수학적 태도의 특성에 대한 결론과 이에 대한 논의 및 시사점을 연구 문제별로 정리하면 다음과 같다. 첫째, 언플러그드 코딩 활동을 통한 수학학습에서 논리적 사고와 추상화, 비판적 사고와 같은 수학적 사고의 특성이 나타난다. 학교 현장에서 언플러그드 코딩 활동을 수학 교육에서 활용할 경우, 논리적 사고와 추상화, 비판적 사고의 향상에 중점을 두어 지도 계획을 수립해야 함을 시사한다. 또한 언플러그드 코딩 활동 과제를 선정하고 수정할 때 교사가 언플러그드 코딩 보드 게임과 언플러그드 코딩 활동지의 장점을 적절하게 활용하여, 학생들에게 언플러그드 코딩 활동을 제공해야함을 시사한다.
둘째, 언플러그드 코딩 활동을 통한 수학학습에서 스스로 자신의 문제나 목적, 내용을 명확히 파악하려는 태도, 조리 있는 행위를 하려는 태도, 보다 나은 것을 구하려는 태도, 내용을 간결‧명확히 나타내려는 태도와 같은 수학적 태도의 특성이 나타난다. 학교 현장에서 언플러그드 코딩 활동을 수학 교육에서 활용할 경우, 의문을 가지려하는 태도, 문제나 결과를 간결 명확히 기록하거나 전달하려고 하는 태도, 목적에 맞는 행동을 하려고 하는 태도, 개괄적으로 파악하려고 하는 태도, 자료나 이미 배운 사항, 가정을 바탕으로 생각하려 하는 태도, 자기 또는 남의 사고와 그 결과를 평가하여 세련되게 하려 하는 태도와 같은 수학적 태도의 구조에 중점을 두어 지도 계획을 수립해야 함을 시사한다. 수학 수업에서 언플러그드 코딩 활동을 활용하기 위해 언플러그드 코딩 활동을 계획할 때 학생들이 자신의 해결 방법을 설명하는 기회를 제공하도록 수업을 계획해야 함을 시사한다.
본 연구에서는 언플러그드 코딩 활동을 통하여 나타나는 수학적 사고와 수학적 태도의 특성을 분석하였다. 이로부터 학교 현장에서 언플러그드 코딩 활동을 수학 교육에서 활용할 경우 수학적 사고와 수학적 태도의 향상을 성공적으로 이끌기 위해 교사가 중점을 두고 지도해야 할 부분을 구상하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다. 또한 초등학생의 언플러그드 코딩 활동을 통해 수학적 사고와 수학적 태도를 향상시키기 위한 과제 선정 및 구체적인 지도 계획을 구안하는 데 기초를 제공한 것으로 생각한다. 아울러, 초등학교 수학과에 코딩 교육의 적용 가능성에 긍정적인 시사점을 제공한다.
주요어: 언플러그드 코딩 활동, 코딩 교육, 수학적 사고, 수학적 태도
4차 산업혁명 시대의 도래는 컴퓨터과학교육의 중요성을 일깨우고 있다. 여러 국가에서 소프트웨어 교육을 강화하고 있으며, 소프트웨어 교육 영역에서 컴퓨팅 사고력이 주요한 목적으로 자리 잡았다. 우리나라에서도 컴퓨팅 사고력에 주목하여 코딩 교육을 강화하였다. 코딩을 포함한 프로그래밍은 절차적 언어로 이를 위해서는 절차적 사고나 논리적 사고가 필요하다. 2015 개정 수학교육과정에서는 수학과 타교과, 실생활의 지식, 개념, 경험을 연결하고 융합하는 융합적 사고력을 수학 교과 역량으로 제시하였는데, 코딩을 통해 융합적 사고력을 향상시킬 수 있다. 또한 문제를 해결하기 위한 프로그래밍 방법이 다양하므로 학생들은 문제에 다양하게 접근하여 창의적 사고력도 신장시킬 수 있다. 현 상황에서 코딩 교육이 정보 교과의 소프트웨어 교육으로 연결되는 것이 자연스러운 지, 코딩 교육을 통한 수학 학습에서 수학적 사고나 수학적 태도의 특성이 발견될 가능성은 없는가에 관한 문제의식에서 출발하였다. 특히 초등학교 수준의 코딩 교육 세 가지 방식 중 언플러그드 코딩 교육을 통한 수학 학습에서 어떠한 수학적 사고나 수학적 태도의 특성이 드러나는지를 연구하고자 한다.
이에 따라 두 가지 연구 문제를 설정하였다. 첫째, 언플러그드 코딩 활동을 통한 수학 학습에서 나타나는 수학적 사고의 특성은 어떠한가? 둘째, 언플러그드 코딩 활동을 통한 수학 학습에서 나타나는 수학적 태도의 특성은 어떠한가?
연구 문제를 해결하기 위하여, 본 연구에서는 초등학교 3학년 학생을 수학 학습 성취 수준이 유사한 4인 1조의 동질집단으로 편성하여 의사소통을 하면서 언플러그드 코딩 활동을 해결하도록 설정하여 자료를 수집하였다. 수집된 소집단 활동에 대한 기록물과 녹화 자료를 분석하기 위하여 수학적 사고와 수학적 태도의 하위 요소의 출현 빈도, 비율과 사례를 분석하는 방법을 병행하였다.
이와 같은 방법으로 분석한 결과 3학년 학생들의 언플러그드 코딩 활동 과정에서 다음과 같은 수학적 사고의 특성이 나타났다. 첫째, 언플러그드 코딩 활동지에는 교사가 사전에 수학적 사고의 특성이 나타날 수 있는 질문을 단계적으로 제시하여 수학적 사고의 출현 비율이 높게 나타났다. 언플러그드 코딩 보드 게임의 학생들에게 즐거운 학습 활동과 활동에의 몰입 기회를 제공한다는 장점이 단점으로 작용하여 수학적 사고의 출현 비율이 언플러그드 코딩 활동지의 수학적 사고 출현 비율보다 낮게 나타났다. 둘째, 수학적 사고의 유형 중 논리적 사고가 가장 높은 출현 비율을 보였고 다음으로 추상화, 비판적 사고가 높게 나타났다. 셋째, 언플러그드 코딩 활동 과제 에서 조건의 명확화, 비판적 사고, 유추, 귀납, 일반화, 논리적 사고, 기호화, 일반화, 발전, 추상화와 같은 수학적 사고의 특성이 분석되었다.
다음과 같은 수학적 태도의 특성이 나타났다. 첫째, 언플러그드 코딩 활동지와 언플러그드 코딩 보드 게임에서 수학적 태도의 출현 비율은 비슷하게 나타났다. 둘째, 수학적 태도의 유형 중 조리 있는 행위를 하려는 태도가 가장 높은 출현 비율을 보였고 다음으로 보다 나은 것을 구하려는 태도가 높게 나타났다. 셋째, 언플러그드 코딩 활동에서 스스로 자신의 문제나 목적, 내용을 명확히 파악하려는 태도, 조리 있는 행위를 하려는 태도, 보다 나은 것을 구하려는 태도, 내용을 간결‧명확히 나타내려는 태도와 같은 수학적 태도의 특성이 분석되었다.
이를 통해 연구 문제별 변인에 따라 파악한 수학적 사고와 수학적 태도의 특성에 대한 결론과 이에 대한 논의 및 시사점을 연구 문제별로 정리하면 다음과 같다. 첫째, 언플러그드 코딩 활동을 통한 수학학습에서 논리적 사고와 추상화, 비판적 사고와 같은 수학적 사고의 특성이 나타난다. 학교 현장에서 언플러그드 코딩 활동을 수학 교육에서 활용할 경우, 논리적 사고와 추상화, 비판적 사고의 향상에 중점을 두어 지도 계획을 수립해야 함을 시사한다. 또한 언플러그드 코딩 활동 과제를 선정하고 수정할 때 교사가 언플러그드 코딩 보드 게임과 언플러그드 코딩 활동지의 장점을 적절하게 활용하여, 학생들에게 언플러그드 코딩 활동을 제공해야함을 시사한다.
둘째, 언플러그드 코딩 활동을 통한 수학학습에서 스스로 자신의 문제나 목적, 내용을 명확히 파악하려는 태도, 조리 있는 행위를 하려는 태도, 보다 나은 것을 구하려는 태도, 내용을 간결‧명확히 나타내려는 태도와 같은 수학적 태도의 특성이 나타난다. 학교 현장에서 언플러그드 코딩 활동을 수학 교육에서 활용할 경우, 의문을 가지려하는 태도, 문제나 결과를 간결 명확히 기록하거나 전달하려고 하는 태도, 목적에 맞는 행동을 하려고 하는 태도, 개괄적으로 파악하려고 하는 태도, 자료나 이미 배운 사항, 가정을 바탕으로 생각하려 하는 태도, 자기 또는 남의 사고와 그 결과를 평가하여 세련되게 하려 하는 태도와 같은 수학적 태도의 구조에 중점을 두어 지도 계획을 수립해야 함을 시사한다. 수학 수업에서 언플러그드 코딩 활동을 활용하기 위해 언플러그드 코딩 활동을 계획할 때 학생들이 자신의 해결 방법을 설명하는 기회를 제공하도록 수업을 계획해야 함을 시사한다.
본 연구에서는 언플러그드 코딩 활동을 통하여 나타나는 수학적 사고와 수학적 태도의 특성을 분석하였다. 이로부터 학교 현장에서 언플러그드 코딩 활동을 수학 교육에서 활용할 경우 수학적 사고와 수학적 태도의 향상을 성공적으로 이끌기 위해 교사가 중점을 두고 지도해야 할 부분을 구상하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다. 또한 초등학생의 언플러그드 코딩 활동을 통해 수학적 사고와 수학적 태도를 향상시키기 위한 과제 선정 및 구체적인 지도 계획을 구안하는 데 기초를 제공한 것으로 생각한다. 아울러, 초등학교 수학과에 코딩 교육의 적용 가능성에 긍정적인 시사점을 제공한다.
The advent of the fourth industrial revolution has made us realize the importance of computer science education. We are strengthening software education in several countries and computing thinking in the software education is mainly for the purpose. Korea also strengthened coding education by focusi...
The advent of the fourth industrial revolution has made us realize the importance of computer science education. We are strengthening software education in several countries and computing thinking in the software education is mainly for the purpose. Korea also strengthened coding education by focusing on computing thinking. Programming, including coding, is a procedural language, which requires procedural thinking and logical thinking. The 2015 Revised Mathematics Curriculum presented integrated thinking that connect and fuse mathematics and other subjects, real-life knowledge, concepts, and experiences to mathematical subjects. Through coding education we can improve integrated thinking. Also, because there are programming methods to solve the problem, students can access the problem in various ways and develop their creative thinking skills. I started this research from the problem awareness of the possibility of discovering the characteristics of mathematical thinking and attitudes through coding education. In particular, I would like to study what characteristics of mathematical thinking and attitudes appear in mathematical learning through unplugged coding education among the three methods of elementary school level coding education.
This set up two research issues. First of all, what are the characteristics of mathematical thinking that appear in math learning through unplugged coding activities? Second, what are the characteristics of the mathematical attitudes that appear in learning math through unplugged coding activities?
In order to solve the problem of the research, in this research, the learning achievement level of elementary school third grade mathematics is similar, and it is made to solve unplugged coding activities while communicating by 2 groups which is a homogeneous group of 4 people. I set and collected materials. In order to analyze the documentary and video recording data of small group activities collected, I conducted a method of analyzing the frequency of occurrence, proportion and case of mathematical thinking and mathematical attitude.
As a result of analysis by such a method, the following characteristics of mathematical thinking appeared in the course of the third grade unplugged coding activity.
First of all, if the unplugged coding worksheet is used, the rate of emergence of mathematical thinking is high because the teacher gradually presents questions in which the characteristics of mathematical thinking can be displayed. The advantage of providing fun learning activities and immersive opportunities for the students of unplugged coding board games as a drawback, and the appearance rate of mathematical thinking has become lower than the mathematical thinking appearance rate of unplugged coding worksheet. Second, logical thinking of the type of mathematical thinking showed the highest appearance rate, followed by abstraction and critical thinking. Third, the characteristics of mathematical thinking such as clarification of conditions, critical thinking, analogy, induction, generalization, logical thinking, symbolic generalization, power generation, abstraction are analyzed in the task of the unplugged coding activity.
The following characteristics of mathematical attitude appeared. First, the emergence rate of mathematical attitudes in unplugged coding acts and unplugged coding board games has become equally evident. Second, the attitude of trying to act logically of mathematical attitude showed the highest appearance rate, and the attitude to seek better things was higher than the next. Third, in unplugged coding activities, The characteristics of the mathematical attitude such as attitude to try to clearly understand their problems and goals, the contents themselves, attitude to act logically, attitude to seek better things, contents brief, attitude to show clear were analyzed this.
As a result, the results of the characteristics of mathematical thinking and mathematical attitudes grasped based on the problem-specific variation factors of the research and the arguments and suggestions for this are organized as follows according to the research problems. First, in mathematical learning through unplugged coding activities, logical thinking, abstraction, and critical thinking mathematical thinking characteristics appear. It is suggested that the instruction plan should be formulated with emphasis on logical thinking, abstraction, and improvement of critical thinking when using unplugged coding activities in schools in mathematics education. In addition, when selecting and changing the task of the unplugged coding activity, the teacher appropriately utilizes the advantages of the unplugged coding board game and the unplugged coding worksheet and provides the student with the task of the unplugged coding activity through the unplugged coding activity. You can expect improvement in mathematical thinking.
Second, in mathematical learning through unplugged coding activities, characteristics of various mathematical attitudes appear. When using unplugged coding activities at school in math education, the attitude to ask questions should be an attitude to record clearly the problems and results clearly, to transmit, to act in accordance with the purpose. The attitude of trying to grasp in a general manner, the material I have already learned, the attitude of trying to think based on the home, the attitude of trying to evaluate the thinking of the self or others and the consequences and the fashion It suggests that the teaching plan should be formulated with emphasis on the characteristics of such mathematical attitudes. Improving mathematical attitudes by planning lessons to provide students with an opportunity to explain their solutions when planning unplugged coding activities to take advantage of unplugged coding activities in math classes I can expect it.
In this study, we analyzed the characteristics of mathematical thinking and attitudes displayed through unplugged coding activities. From this, when utilizing unplugged coding activities at school in mathematics education, it visualizes the part that teachers need to emphasize and guide in order to lead to the improvement of mathematical thinking and attitudes to success. It will help you to In addition, through unplugged coding activities for primary school children, I believe that they provided the basis for selecting subjects and improving concrete teaching plans for improving mathematical thinking and attitudes. In addition, it provides positive suggestions for the applicability of coding education with elementary school mathematics.
The advent of the fourth industrial revolution has made us realize the importance of computer science education. We are strengthening software education in several countries and computing thinking in the software education is mainly for the purpose. Korea also strengthened coding education by focusing on computing thinking. Programming, including coding, is a procedural language, which requires procedural thinking and logical thinking. The 2015 Revised Mathematics Curriculum presented integrated thinking that connect and fuse mathematics and other subjects, real-life knowledge, concepts, and experiences to mathematical subjects. Through coding education we can improve integrated thinking. Also, because there are programming methods to solve the problem, students can access the problem in various ways and develop their creative thinking skills. I started this research from the problem awareness of the possibility of discovering the characteristics of mathematical thinking and attitudes through coding education. In particular, I would like to study what characteristics of mathematical thinking and attitudes appear in mathematical learning through unplugged coding education among the three methods of elementary school level coding education.
This set up two research issues. First of all, what are the characteristics of mathematical thinking that appear in math learning through unplugged coding activities? Second, what are the characteristics of the mathematical attitudes that appear in learning math through unplugged coding activities?
In order to solve the problem of the research, in this research, the learning achievement level of elementary school third grade mathematics is similar, and it is made to solve unplugged coding activities while communicating by 2 groups which is a homogeneous group of 4 people. I set and collected materials. In order to analyze the documentary and video recording data of small group activities collected, I conducted a method of analyzing the frequency of occurrence, proportion and case of mathematical thinking and mathematical attitude.
As a result of analysis by such a method, the following characteristics of mathematical thinking appeared in the course of the third grade unplugged coding activity.
First of all, if the unplugged coding worksheet is used, the rate of emergence of mathematical thinking is high because the teacher gradually presents questions in which the characteristics of mathematical thinking can be displayed. The advantage of providing fun learning activities and immersive opportunities for the students of unplugged coding board games as a drawback, and the appearance rate of mathematical thinking has become lower than the mathematical thinking appearance rate of unplugged coding worksheet. Second, logical thinking of the type of mathematical thinking showed the highest appearance rate, followed by abstraction and critical thinking. Third, the characteristics of mathematical thinking such as clarification of conditions, critical thinking, analogy, induction, generalization, logical thinking, symbolic generalization, power generation, abstraction are analyzed in the task of the unplugged coding activity.
The following characteristics of mathematical attitude appeared. First, the emergence rate of mathematical attitudes in unplugged coding acts and unplugged coding board games has become equally evident. Second, the attitude of trying to act logically of mathematical attitude showed the highest appearance rate, and the attitude to seek better things was higher than the next. Third, in unplugged coding activities, The characteristics of the mathematical attitude such as attitude to try to clearly understand their problems and goals, the contents themselves, attitude to act logically, attitude to seek better things, contents brief, attitude to show clear were analyzed this.
As a result, the results of the characteristics of mathematical thinking and mathematical attitudes grasped based on the problem-specific variation factors of the research and the arguments and suggestions for this are organized as follows according to the research problems. First, in mathematical learning through unplugged coding activities, logical thinking, abstraction, and critical thinking mathematical thinking characteristics appear. It is suggested that the instruction plan should be formulated with emphasis on logical thinking, abstraction, and improvement of critical thinking when using unplugged coding activities in schools in mathematics education. In addition, when selecting and changing the task of the unplugged coding activity, the teacher appropriately utilizes the advantages of the unplugged coding board game and the unplugged coding worksheet and provides the student with the task of the unplugged coding activity through the unplugged coding activity. You can expect improvement in mathematical thinking.
Second, in mathematical learning through unplugged coding activities, characteristics of various mathematical attitudes appear. When using unplugged coding activities at school in math education, the attitude to ask questions should be an attitude to record clearly the problems and results clearly, to transmit, to act in accordance with the purpose. The attitude of trying to grasp in a general manner, the material I have already learned, the attitude of trying to think based on the home, the attitude of trying to evaluate the thinking of the self or others and the consequences and the fashion It suggests that the teaching plan should be formulated with emphasis on the characteristics of such mathematical attitudes. Improving mathematical attitudes by planning lessons to provide students with an opportunity to explain their solutions when planning unplugged coding activities to take advantage of unplugged coding activities in math classes I can expect it.
In this study, we analyzed the characteristics of mathematical thinking and attitudes displayed through unplugged coding activities. From this, when utilizing unplugged coding activities at school in mathematics education, it visualizes the part that teachers need to emphasize and guide in order to lead to the improvement of mathematical thinking and attitudes to success. It will help you to In addition, through unplugged coding activities for primary school children, I believe that they provided the basis for selecting subjects and improving concrete teaching plans for improving mathematical thinking and attitudes. In addition, it provides positive suggestions for the applicability of coding education with elementary school mathematics.
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