[논문]LOGO 프로그래밍 학습이 논리적 사고와 하위 논리에 미치는 영향

현혜경; 김병순

초록
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본 논문은 중학교 2학년 학생들을 대상으로 한국형 LOGO 프로그래밍을 사용하여 논리적 사고와 이의 하위논리에 대해 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 그 결과, LOGO 프로그래밍 학습은 학습자의 논리적 사고와 이의 하위논리 신장에 매우 효과적임을 알 수 있다.

This paper presents the effects on logical thinking of the Korean LOGO programming used in teaching for the second grade of middle school with regard to cognitive styles and specific sub-classifications of logical thinking. In result, the LOGO programming teaching method significantly affected logic...

This paper presents the effects on logical thinking of the Korean LOGO programming used in teaching for the second grade of middle school with regard to cognitive styles and specific sub-classifications of logical thinking. In result, the LOGO programming teaching method significantly affected logical thinking and its sub-classifications.

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문제 정의

학습자의 논리적 사고력은 학습자를 둘러싸고 있는 가정, 학교, 주거지역의 환경에 따라서 서로 다르게 영향을 받는다고 볼 때, 환경을 받아들이는 인지양식의 차이는 논리적 사고력을 향상시키는데 적지 않은 영향을 미칠 것이다. 따라서 본 연구에서는 LOGO 프로그래밍 학습이 논리적 사고력에 미치는 효과를 학습자의 인지양식과 관련해서 검증해 보고자 하였다. LOGO 프로그래밍 학습은 학습자가 전체적인 프로그래밍 구조를 파악하고 자신의 인지구조에 맞게 정보를 조절 할 수 있는 능력이 필요하므로, 인지양식에 따라서 LOGO 학습의 효과가 달라 질 것이라고 가정할 수 있다.
LOGO 프로그래밍 학습은 학습자가 전체적인 프로그래밍 구조를 파악하고 자신의 인지구조에 맞게 정보를 조절 할 수 있는 능력이 필요하므로, 인지양식에 따라서 LOGO 학습의 효과가 달라 질 것이라고 가정할 수 있다. 또한 LOGO 프로그래밍 학습을 통하여 학생들의 논리적 사고력 향상을 가져올 수 있는가를 알아보고자 한다.
본 연구에서는 저학년 위주가 아닌 중학생을 대상으로 하였으며 중학생뿐만 아니라 고등학생, 나아가 성인들까지도 LOGO 프로그래밍을 보다 쉽게 접해 볼 수 있도록 기존의 외국에서 통용된 어려운 LOGO가 아닌 한국형 LOGO 프로그래밍을 사용하였다. LOGO 프로그래밍이 논리적 사고에 효과가 있다는 것을 증명하기 위함도 있지만, 논리적 사고와 그 하위논리별로 어떠한 차이가 있는지를 알기보고자 하였으며, 차이가 있다면 어느 항목에서 차이를 보이는지 논리적 사고와 그 하위 논리의 관계를 검정하고자 한다.

가설 설정

연구 가설 1 : LOGO 프로그래밍을 학습한 집단은 학습하기 전보다 높은 논리적 사고력 신장을 보일 것이다.
연구가설 1-1 : LOGO 프로그래밍을 학습한 집단의 하위논리(보존, 비례, 변인 통제, 확률, 조합, 상관)는 학습하기 전보다 높을 것이다.
연구 가설 2 : LOGO 프로그래밍을 학습한 집단의 인지양식은 장의존적인 집단과 장독립적인 집단 간에 유의미한 차이가 있을 것이다.
연구 가설 2-1 : 장의존적인 집단과 장독립적인 집단의 하위논리(보존, 비례, 변인통제, 확률, 조합, 상관)는 유의미한 차이가 있을 것이다.

제안 방법

그러나 선행 연구에서는 주로 저학년인 초등학생을 대상으로한 연구가 대부분이며, LOGO 언어가 영어로 되어 있어 학습자들에게 부담을 주어 왔다. 본 연구에서는 저학년 위주가 아닌 중학생을 대상으로 하였으며 중학생뿐만 아니라 고등학생, 나아가 성인들까지도 LOGO 프로그래밍을 보다 쉽게 접해 볼 수 있도록 기존의 외국에서 통용된 어려운 LOGO가 아닌 한국형 LOGO 프로그래밍을 사용하였다. LOGO 프로그래밍이 논리적 사고에 효과가 있다는 것을 증명하기 위함도 있지만, 논리적 사고와 그 하위논리별로 어떠한 차이가 있는지를 알기보고자 하였으며, 차이가 있다면 어느 항목에서 차이를 보이는지 논리적 사고와 그 하위 논리의 관계를 검정하고자 한다.
본 연구의 실험 처치를 위하여 중학교 2학년 교과 전반에 나오는 개념들 중 LOGO를 통해 학습할 수 있는 내용을 선정하여 수업과정안을 제작하였다. 그리고 연구에 사용한 인지양식 검사 도구는 Witkin[2] 등이 제작한 집단잠입도형검사(Group Embedded Figure Test : GEFT)를 번안한 것을 사용하였다.
본 연구에 따른 수업은 8주에 걸쳐, 주당 1일, 하루에 50분씩, 8일 동안 LOGO 프로그래밍 과정을 수행하였다. 1차시에는 인지양식 검사를 통해 장의존적인 집단과 장독립적인 집단으로 선정된 학생들을 사전 검사로 논리적 사고력 검사(GALT)를 실시하고, 8차시에는 사후 검사로 논리적 사고력 검사를 실시하여 변화를 살펴보고자 하였다.
본 연구에 따른 수업은 8주에 걸쳐, 주당 1일, 하루에 50분씩, 8일 동안 LOGO 프로그래밍 과정을 수행하였다. 1차시에는 인지양식 검사를 통해 장의존적인 집단과 장독립적인 집단으로 선정된 학생들을 사전 검사로 논리적 사고력 검사(GALT)를 실시하고, 8차시에는 사후 검사로 논리적 사고력 검사를 실시하여 변화를 살펴보고자 하였다. 자료의 통계 처리는 SPSS PC+ 교차분석(cross tabulation)으로 하고, 자료의 결과 처리는 t-검정과 일변량 분산분석으로 검정하고 분석하였다.

대상 데이터

본 연구의 실험은 경상북도 구미시에 소재한 S 중학교 2학년 학생을 대상으로 한다. 한 반에 25명을 표집한 후, 인지양식 검사를 통해 장의존적으로 판명된 학생, 장독립적으로 판명된 학생을 선정하여 연구의 대상으로 삼았다.
본 연구의 실험은 경상북도 구미시에 소재한 S 중학교 2학년 학생을 대상으로 한다. 한 반에 25명을 표집한 후, 인지양식 검사를 통해 장의존적으로 판명된 학생, 장독립적으로 판명된 학생을 선정하여 연구의 대상으로 삼았다.

데이터처리

1차시에는 인지양식 검사를 통해 장의존적인 집단과 장독립적인 집단으로 선정된 학생들을 사전 검사로 논리적 사고력 검사(GALT)를 실시하고, 8차시에는 사후 검사로 논리적 사고력 검사를 실시하여 변화를 살펴보고자 하였다. 자료의 통계 처리는 SPSS PC+ 교차분석(cross tabulation)으로 하고, 자료의 결과 처리는 t-검정과 일변량 분산분석으로 검정하고 분석하였다.

이론/모형

본 연구의 실험 처치를 위하여 중학교 2학년 교과 전반에 나오는 개념들 중 LOGO를 통해 학습할 수 있는 내용을 선정하여 수업과정안을 제작하였다. 그리고 연구에 사용한 인지양식 검사 도구는 Witkin[2] 등이 제작한 집단잠입도형검사(Group Embedded Figure Test : GEFT)를 번안한 것을 사용하였다. 이 검사에서 제1장 연습문제를 제외한 제2장과 제3장의 18문항은 최저 0점에서 최고 18점 만점으로 채점되었으며, 평균보다 높은 점수를 장독립적, 평균보다 낮은 점수를 장의존적 인지양식으로 분류하였다.
본 연구에서 사용한 논리적 사고력 검사 도구는 1982년 미국 Georgia대학의 Roadrangka, Yeany 및 Padilla가 개발한 GALT(Group Assessment of Logical Thinking)로써, 1983년에 12문항으로 줄인 GALT Version을 사용했다. GALT는 6가지의 논리 유형인 보존논리, 비례논리, 변인통제논리, 확률 논리, 상관논리, 조합논리를 측정한다.

성능/효과

이상의 논의에서 장의존성과 장독립성 인지양은 여러 인지 능력과 정적인 관계가 있음이 밝혀지고 있기 때문에 인지 능력 성취 수준에 있어서 장독립적인 인지양식을 가진 사람은 장의존적인 인지양식을 가진 사람보다 유리할 것이다. 이는 논리적 사고나 문제 해결 능력, 정보처리 과정 및 학업성취에 있어서도 같은 결과를 보여줄 것으로 추측할 수 있다.
이명희[14]는 한국형 LOGO 꾀하미를 통한 사고력 신장을 인지양식과 기하학습 수준에 따라 차이가 있는가 하는 연구를 하였다. 연구 결과 장의존적 학습자보다는 장독립적 학습자의 사고력 발달이 더 두드러졌고 장독립적 인지양식의 학습자가 5가지 하위 논리 영역(비율, 변인통제, 확률, 상관, 조합)에서도 변인통제, 상관논리, 조합논리 형성이 더 두드러져 두 집단간에 유의미한 차이가 있다고 보여주고 있다.
그리고 연구에 사용한 인지양식 검사 도구는 Witkin[2] 등이 제작한 집단잠입도형검사(Group Embedded Figure Test : GEFT)를 번안한 것을 사용하였다. 이 검사에서 제1장 연습문제를 제외한 제2장과 제3장의 18문항은 최저 0점에서 최고 18점 만점으로 채점되었으며, 평균보다 높은 점수를 장독립적, 평균보다 낮은 점수를 장의존적 인지양식으로 분류하였다.
40으로 논리적 사고력에 있어 유의미한 차이가 없는 것으로 밝혀졌다. 위의 결과에 의해 LOGO 프로그래밍을 학습한 집단의 인지양식은 장의존적인 집단과 장독립적인 집단 간에 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다
첫째, LOGO 프로그래밍을 학습한 집단은 학습하기 전과 학습한 후에 유의미한 차이가 있었다(t=-4.90, p<.05).
둘째, LOGO 프로그래밍을 학습한 집단의 인지 양식은 장의존적인 집단과 장독립적인 집단 간에 유의미한 차이가 없었다(F값=.70, p>.05).
이상의 결과에 비추어 LOGO 프로그래밍 학습은 논리적 사고와 그 하위 논리 신장에 효과적이고, 인지양식에 따른 장의존적인 집단과 장독립적인 집단 간에는 논리적 사고력에 유의미한 영향을 미치지 못함을 알 수 있었다.
본 연구에서 사용한 검사지는 문화적 영향에 관계없이 인지양식의 측정을 위해 널리 사용되고 있는 것으로, 반분신뢰도는 .82이며, 막대-틀검사(RFT)와는 .63 - .82의 상관을 보이고, 신체적응 검사(BAT)와는 .37 - .71의 상관을 보인다[2].

후속연구

이는 논리적 사고나 문제 해결 능력, 정보처리 과정 및 학업성취에 있어서도 같은 결과를 보여줄 것으로 추측할 수 있다. 이와 같은 결과로 볼 때 LOGO 프로그래밍을 학습했을 때 장의존적인 학습자와 장독립적인 학습자간에 논리적 사고력 신장의 차이를 보일 것으로 추측되며, 논리적 사고와 그 하위변인에 미치는 효과 또한 알 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	LOGO 프로그래밍 학습과 인지양식이 논리적 사고력 신장에 주는 효과와 그 하위논리에 미치는 영향을 검정한 결과는 무엇인가?	첫째, LOGO 프로그래밍을 학습한 집단은 학습하기 전과 학습한 후에 유의미한 차이가 있었다(t=-4.90, p<.05). 논리적 사고의 하위논리에서는 비례논리, 확률논리, 조합논리에서 유의미한 차이가 나타났다. 둘째, LOGO 프로그래밍을 학습한 집단의 인지 양식은 장의존적인 집단과 장독립적인 집단 간에 유의미한 차이가 없었다(F값=.70, p>.05). 논리적 사고의 하위논리에서는 보존논리와 조합논리에서만 유의미한 차이가 나타났다.
	인지 양식은 어떤 방식인가?	한편, 학습 성과는 학습자 개인차 특성에 따라 달라질 수 있다는 것이 선행 연구를 통해 밝혀지고 있으며, 여러 개인차 변인 중에서 인지양식은 여러 가지 교수 처치 변인의 효과를 검정하기 위해 널리 사용되고 있다. 인지 양식이란 학습자 정보를 지각하고, 조직하고, 파지하는 분명하고도 일관성있는 방식이다. 인지양식의 유형은 학자에 따라 다양하게 접근되고 있으며, 본 연구에서 채택한 Witkin[2]의 장의존성-장독립성 인지양식은 환경이 사물에 대한 개인의 인지에 영향을 주는 정도를 말하며, 이것은 곧바로 학습 과제를 받아들이는 과정에 있어서의 차이로 나타나게 된다.
	인지양식은 무엇이 있는가?	인지양식으로는 Witkin이 주장한 장의존성-장독립성 인지양식, Kagan[4]과 그의 동료들이 제시한 분석적-관계적 인지양식, 사려성-충동성 인지양식, Gardner[5]가 제안한 지속성-개변성 인지양식, 분석성-포괄성 인지양식, Smith와 Klein[6]에 의해 보고된 집착성-융통성(인지양식 등이 있다[7].

참고문헌 (14)

Papert, S., Mindstorm: children, computers, and powerful ideas, New York, Basic Books, 1980.
Witkin, H., Moore, C., Goodenough, D., & Cox P., “Field-Dependent and Field-Independent Cognitive Styles and Their Educational Implications”, Review of Educational Reseach, 47(1), 1-64. 1977.

상세보기
Wadsworth, B. J., Piaget's Theory of Cognitive and Affective Development(4th ed.), N.Y.: Longman Inc., 1989.
Kagan, J., Moss, H. A., and Sigel, I. E., “Psychological significance of styles of conceptualization”, Monographs for the Society for Research in Child Development, 28, 203-242, 1960.
Gardner, R. W., Personality organization in cognitive controls and intellectual abilities, Psych Issues, pp. 20-2, 1960.
Smith, C. L., “Relationship of microcomputer-based instruction and learning style”, Journal of Educational Technology, 13(4), 256-270, 1985.
정윤주, 아동의 인지양식과 대인문제해결력, 서울대학교 석사학위논문, 1992.
허 형, 인지능력과 인지양식의 관계, 한국교육학회 학술발표 논문, 1982.
Noss, R., “Children's learning of geometrical concepts through LOGO”, Journal for Research in Mathmatics Education, 18, 343-362, 1987.

상세보기
Clements, D. H., Battista, M., “Learning of geometric concepts in a LOGO environment”, Journal for Research in Mathmatics Education, 20, 450-467, 1989.

상세보기
Billings, L. J. JR., Development of mathmatical task persistence and problem-solving ability in fifth and sixth grade students through the use fo LOGO and hueristic methologies, In Dissertation Abstracts International, 47/07A, P.2433, Publication No. : AAC8617391., 1986.
Wing, K. A., John P. L., “Problem solving, instructional methods and LOGO programming”, Journal of Educational Computing Research, 7(4), 455-467., 1991.

상세보기
류향미, LOGO 프로그래밍 학습이 논리적 사고기능 향상에 미치는 효과, 연세대학교 교육대학원 석사학위논문, 1994.
이명희, 한국형 LOGO(꾀하미)의 효과 분석-인지양식과 Van Hiele 기하 학습 수준에 따른 사고력 발달을 중심으로, 고려대학교 교육대학원 석사학위논문, 1994.

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