초등학생을 위한 빅데이터 교수·학습 모형 CT-CARS 개발·적용 및 효과 검증 : -미래 역량을 중심으로- Development, Application and effectiveness verification of Teaching and Learning Model of Big data, “CT-CARS” for Elementary School Students -focusing on future capabilities원문보기
최근 사회는 4차 산업혁명에 따라 급격한 속도로 변화하고 있다. 4차 산업 혁명 시대의 기술은 사회 전반에 광범위한 영향력을 미치고 있으며, 그 기반에는 ‘빅데이터’가 있다. 빅데이터 기술의 등장으로 대량의 데이터를 분석할 수 있게 되면서 빅데이터는 경제, 보건 등 다양한 분야에서 성장을 이끄는 핵심 동력이 되고 있다. 빅데이터 전문 인력에 대한 수요가 늘어나면서 다양한 빅데이터 교육과정이 개발되고 있다. 하지만 빅데이터 활용 교육은 대부분 성인을 대상으로 하고 있다. 빅데이터 교육에 관한 연구도 증가하고 있으나 아직 깊이가 부족한 상황이다. 실제 수업 사례보다는 거시적 방향을 제안에 그치고 있으며, 단일 교과에 국한되는 등 한계를 보인다.
이에 본 연구에서는 첫째, 초등학생을 위한 빅데이터 교수·학습 모형 ‘CT-CARS’를 개발하였다. 실제적인 빅데이터 활용 경험을 위해 빅데이터를 활용하는 일련의 과정을 초등 수준으로 수정하여 단계를 구성하였다. ‘C(개념 이해)-T(도구 활용)-C(빅데이터 수집)-A(...
최근 사회는 4차 산업혁명에 따라 급격한 속도로 변화하고 있다. 4차 산업 혁명 시대의 기술은 사회 전반에 광범위한 영향력을 미치고 있으며, 그 기반에는 ‘빅데이터’가 있다. 빅데이터 기술의 등장으로 대량의 데이터를 분석할 수 있게 되면서 빅데이터는 경제, 보건 등 다양한 분야에서 성장을 이끄는 핵심 동력이 되고 있다. 빅데이터 전문 인력에 대한 수요가 늘어나면서 다양한 빅데이터 교육과정이 개발되고 있다. 하지만 빅데이터 활용 교육은 대부분 성인을 대상으로 하고 있다. 빅데이터 교육에 관한 연구도 증가하고 있으나 아직 깊이가 부족한 상황이다. 실제 수업 사례보다는 거시적 방향을 제안에 그치고 있으며, 단일 교과에 국한되는 등 한계를 보인다.
이에 본 연구에서는 첫째, 초등학생을 위한 빅데이터 교수·학습 모형 ‘CT-CARS’를 개발하였다. 실제적인 빅데이터 활용 경험을 위해 빅데이터를 활용하는 일련의 과정을 초등 수준으로 수정하여 단계를 구성하였다. ‘C(개념 이해)-T(도구 활용)-C(빅데이터 수집)-A(빅데이터 분석)-R(아이디어 실현)-S(공유)’로 이루어진 단계를 통해 빅데이터 활용 능력의 신장과 교과 지식의 습득 간 균형을 이룰 수 있도록 하였다.
둘째, CT-CARS 교수·학습 모형을 적용하여 빅데이터 활용 교육 프로그램을 구안하였다. CT-CARS 모형은 과목 간 융합에 기반을 둔 모형으로, 본 프로그램은 사회, 국어 등 다양한 교과를 융합하여 설계되었다. 각 교과에서 학습 요소를 추출하여 통합할 교과를 선택하고 프로젝트의 목표를 설정하였다. 목표(주제)를 중심으로 각 교과 내용을 재구성함으로써 차시별 지도계획을 성립하였다. 마지막으로 교수학습 과정안 예시를 통해 실제적인 수업 사례를 담았다.
셋째, 6학년 학생들을 대상으로 CT-CARS 빅데이터 교육 프로그램을 적용한 후 결과를 분석함으로써 효과를 검증하였다. 정량적 분석 결과, 학습자의 미래 역량 향상에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 정성적 분석 결과, 빅데이터에 대한 이해도가 향상되었으며, 미래지향적인 의지 등 태도 측면의 성장을 발견할 수 있었다. 즉 CT-CARS 모형을 활용한 빅데이터 교육은 지식, 기능, 태도 측면에서 모두 유의미한 효과를 보이고 있으므로, CT-CARS 모형은 빅데이터 활용 수업을 위한 교수·학습 모형으로 활용될 수 있다.
본 연구는 빅데이터를 ‘도구’로 활용하던 기존의 연구 경향에서 빅데이터 활용 자체를 교육의 ‘목적’으로 하는 방향으로 전환하였으며, CT-CARS 교수·학습 모형은 ‘융합’, ‘역량’ 등 교육적 트렌드 및 교육의 패러다임 변화를 반영하고 있다. 향후 CT-CARS 교수·학습 모형을 적용한 다양한 빅데이터 활용 교육 프로그램이 개발되고, 여러 학년의 학생들에게 적용되길 기대한다.
최근 사회는 4차 산업혁명에 따라 급격한 속도로 변화하고 있다. 4차 산업 혁명 시대의 기술은 사회 전반에 광범위한 영향력을 미치고 있으며, 그 기반에는 ‘빅데이터’가 있다. 빅데이터 기술의 등장으로 대량의 데이터를 분석할 수 있게 되면서 빅데이터는 경제, 보건 등 다양한 분야에서 성장을 이끄는 핵심 동력이 되고 있다. 빅데이터 전문 인력에 대한 수요가 늘어나면서 다양한 빅데이터 교육과정이 개발되고 있다. 하지만 빅데이터 활용 교육은 대부분 성인을 대상으로 하고 있다. 빅데이터 교육에 관한 연구도 증가하고 있으나 아직 깊이가 부족한 상황이다. 실제 수업 사례보다는 거시적 방향을 제안에 그치고 있으며, 단일 교과에 국한되는 등 한계를 보인다.
이에 본 연구에서는 첫째, 초등학생을 위한 빅데이터 교수·학습 모형 ‘CT-CARS’를 개발하였다. 실제적인 빅데이터 활용 경험을 위해 빅데이터를 활용하는 일련의 과정을 초등 수준으로 수정하여 단계를 구성하였다. ‘C(개념 이해)-T(도구 활용)-C(빅데이터 수집)-A(빅데이터 분석)-R(아이디어 실현)-S(공유)’로 이루어진 단계를 통해 빅데이터 활용 능력의 신장과 교과 지식의 습득 간 균형을 이룰 수 있도록 하였다.
둘째, CT-CARS 교수·학습 모형을 적용하여 빅데이터 활용 교육 프로그램을 구안하였다. CT-CARS 모형은 과목 간 융합에 기반을 둔 모형으로, 본 프로그램은 사회, 국어 등 다양한 교과를 융합하여 설계되었다. 각 교과에서 학습 요소를 추출하여 통합할 교과를 선택하고 프로젝트의 목표를 설정하였다. 목표(주제)를 중심으로 각 교과 내용을 재구성함으로써 차시별 지도계획을 성립하였다. 마지막으로 교수학습 과정안 예시를 통해 실제적인 수업 사례를 담았다.
셋째, 6학년 학생들을 대상으로 CT-CARS 빅데이터 교육 프로그램을 적용한 후 결과를 분석함으로써 효과를 검증하였다. 정량적 분석 결과, 학습자의 미래 역량 향상에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 정성적 분석 결과, 빅데이터에 대한 이해도가 향상되었으며, 미래지향적인 의지 등 태도 측면의 성장을 발견할 수 있었다. 즉 CT-CARS 모형을 활용한 빅데이터 교육은 지식, 기능, 태도 측면에서 모두 유의미한 효과를 보이고 있으므로, CT-CARS 모형은 빅데이터 활용 수업을 위한 교수·학습 모형으로 활용될 수 있다.
본 연구는 빅데이터를 ‘도구’로 활용하던 기존의 연구 경향에서 빅데이터 활용 자체를 교육의 ‘목적’으로 하는 방향으로 전환하였으며, CT-CARS 교수·학습 모형은 ‘융합’, ‘역량’ 등 교육적 트렌드 및 교육의 패러다임 변화를 반영하고 있다. 향후 CT-CARS 교수·학습 모형을 적용한 다양한 빅데이터 활용 교육 프로그램이 개발되고, 여러 학년의 학생들에게 적용되길 기대한다.
With the 4th Industrial Revolution, society is changing at a rapid pace. The technology of the 4th industrial revolution has a wide influence on society as a whole, and at its core lies 'Big Data'. With the emergence of big data technology, it is possible to analyze large amount of data. And ‘Big Da...
With the 4th Industrial Revolution, society is changing at a rapid pace. The technology of the 4th industrial revolution has a wide influence on society as a whole, and at its core lies 'Big Data'. With the emergence of big data technology, it is possible to analyze large amount of data. And ‘Big Data’ is becoming a key driver of growth in various fields such as economy and health.
As the demand for big data professionals increases in line with this trend, various big data education programs are being developed. However, the majority of these programs are designed for adults. Research on big data education is also increasing, but it is still lacking in depth. The focus of research often revolves around macro-level directions rather than offering practical class cases. Additionally, there is a limitation in that the research is often confined to individual subjects, failing to provide a comprehensive and interdisciplinary approach to big data education.
In this study, three main objectives were pursued. Firstly, to develop a model for teaching and learning big data specifically designed for elementary school students. To provide practical experience in utilizing big data, a modified series of steps were designed for elementary school students to understand and utilize big data. The following are the stages of utilizing big data: ‘C(Concept Understanding) - T(Tool Utilization) - C(Collecting Data) - A(Analyze Data) - R(Realizing idea) - S(Share and Generalization)’. By structuring the steps to balance the growth of big data utilization skills and the acquisition of subject knowledge, the model facilitates the integration of knowledge and skills.
Secondly, to apply the developed model to design a program for big data utilization education The developed "CT-CARS" model in this study is a subject-integrated teaching and learning model. This program integrates various subjects such as social studies and language arts around specific themes. Extract learning elements from each subject to determine which subjects to be integrated, and project goals were set accordingly. By centering around these goals, the content of each subject was reorganized to establish a lesson plan for each session. Finally, by providing examples of the teaching and learning process in the instructional plan, the program incorporates practical class cases to demonstrate how actual lessons were conducted.
Thirdly, to analyze the results after implementing the developed big data utilization education program to 6th grade students in order to validate its effectiveness. Quantitative analysis results showed that the program has a positive impact on enhancing students' future competencies. Significant changes were observed in the cognitive, social-emotional, and behavioral domains. Qualitative analysis revealed that students' understanding of big data improved, and growth in attitudes such as future-oriented willingness was identified. In summary, big data education program using the CT-CARS model demonstrated significant effects in the three aspects of knowledge, skills, and attitudes. Therefore, the CT-CARS model can be applied as a teaching and learning framework for big data utilization classes.
The present study represents a shift in research direction from using big data as a tool to utilizing big data itself as the focus of education. The CT-CARS teaching and learning model reflects educational trends and paradigm shifts such as ‘convergence’ and ‘competencies’. It is expected to be developed various big data education programs utilizing the CT-CARS model, which can be applied to students of different grade levels in the future.
With the 4th Industrial Revolution, society is changing at a rapid pace. The technology of the 4th industrial revolution has a wide influence on society as a whole, and at its core lies 'Big Data'. With the emergence of big data technology, it is possible to analyze large amount of data. And ‘Big Data’ is becoming a key driver of growth in various fields such as economy and health.
As the demand for big data professionals increases in line with this trend, various big data education programs are being developed. However, the majority of these programs are designed for adults. Research on big data education is also increasing, but it is still lacking in depth. The focus of research often revolves around macro-level directions rather than offering practical class cases. Additionally, there is a limitation in that the research is often confined to individual subjects, failing to provide a comprehensive and interdisciplinary approach to big data education.
In this study, three main objectives were pursued. Firstly, to develop a model for teaching and learning big data specifically designed for elementary school students. To provide practical experience in utilizing big data, a modified series of steps were designed for elementary school students to understand and utilize big data. The following are the stages of utilizing big data: ‘C(Concept Understanding) - T(Tool Utilization) - C(Collecting Data) - A(Analyze Data) - R(Realizing idea) - S(Share and Generalization)’. By structuring the steps to balance the growth of big data utilization skills and the acquisition of subject knowledge, the model facilitates the integration of knowledge and skills.
Secondly, to apply the developed model to design a program for big data utilization education The developed "CT-CARS" model in this study is a subject-integrated teaching and learning model. This program integrates various subjects such as social studies and language arts around specific themes. Extract learning elements from each subject to determine which subjects to be integrated, and project goals were set accordingly. By centering around these goals, the content of each subject was reorganized to establish a lesson plan for each session. Finally, by providing examples of the teaching and learning process in the instructional plan, the program incorporates practical class cases to demonstrate how actual lessons were conducted.
Thirdly, to analyze the results after implementing the developed big data utilization education program to 6th grade students in order to validate its effectiveness. Quantitative analysis results showed that the program has a positive impact on enhancing students' future competencies. Significant changes were observed in the cognitive, social-emotional, and behavioral domains. Qualitative analysis revealed that students' understanding of big data improved, and growth in attitudes such as future-oriented willingness was identified. In summary, big data education program using the CT-CARS model demonstrated significant effects in the three aspects of knowledge, skills, and attitudes. Therefore, the CT-CARS model can be applied as a teaching and learning framework for big data utilization classes.
The present study represents a shift in research direction from using big data as a tool to utilizing big data itself as the focus of education. The CT-CARS teaching and learning model reflects educational trends and paradigm shifts such as ‘convergence’ and ‘competencies’. It is expected to be developed various big data education programs utilizing the CT-CARS model, which can be applied to students of different grade levels in the future.
주제어
#"빅데이터 교수·학습 모형" "빅데이터 교육 프로그램" "역량" "융합" "CT-CARS 모형"
학위논문 정보
저자
김예지
학위수여기관
서울교육대학교 교육전문대학원
학위구분
국내석사
학과
초등컴퓨터교육
지도교수
김갑수
발행연도
2023
총페이지
124
키워드
"빅데이터 교수·학습 모형" "빅데이터 교육 프로그램" "역량" "융합" "CT-CARS 모형"
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