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문제 정의
- 대부분의 기존 연구에서는 프로그래밍 교육의 효과를 측정하는 데에 집중되어 있으며 학습자의 어떠한 능력들이 프로그래밍 능력과 관련이 있는 지에 대한 연구는 거의 부재하다. 따라서 본 연구에서는 초등학교에서 실시하는 특기적성 검사와 프로그래밍 학습 성취도와의 관계를 살펴보았다. 인천의 초등학교 4학년 4개 학급을 대상으로 MSW LOGO를 활용하여 프로그래밍 교육을 주1회 5주간 진행하였으며, 19가지 특기적성 항목지 수를 측정하여 이들 지수와 프로그래밍 성취도 점수와의 관계를 분석하였다.
- 이에 학교에서 행하는 특기적성검사의 항목에 관심을 가져 볼만하다. 따라서 본 연구에서는 초등학교에서 행해지는 특기적성 검사 결과와 프로그래밍 교육 후의 성취도 평가 결과를 서로 비교․분석하여 관련된 특기 적성 요소들을 파악하고자 한다.
제안 방법
- 간이 LOGO 프로그램인 거북프로그램[8] 활용 (2시간)과 이와 연관성이 있는 MSW LOGO 프로그램을 주 1회 5차시 분량으로 4개반 아동 127명에게 학습시켰다. 프로그램 학습 내용은 <표 2> 와 같다.
- 이점순[2]이 개발한 LOGO 학습지의 문제를 활용하여 3차시 수업과 5차시 수업 후에 2차례 성취도 평가를 실시하였다. 도형그리기 문제를 제시 하여 그 실행결과를 100점 만점에서 각 명령어가 틀릴 때마다 4점씩 감점하는 것으로 계산하였다.
- 본 연구에서 활용한 특기적성 검사지에서는 창의적 사고력을 배제하고 비판적 사고력만 측정했고, 허경철 외[9]가 제시한 비판적 사고력의 경향중 객관성, 체계성, 유보성(철저성), 의문성(건전한 회의성)을 지수로 나타낼 수 있게 하였다.
- 이점순[2]이 개발한 LOGO 학습지의 문제를 활용하여 3차시 수업과 5차시 수업 후에 2차례 성취도 평가를 실시하였다. 도형그리기 문제를 제시 하여 그 실행결과를 100점 만점에서 각 명령어가 틀릴 때마다 4점씩 감점하는 것으로 계산하였다.
- 따라서 본 연구에서는 초등학교에서 실시하는 특기적성 검사와 프로그래밍 학습 성취도와의 관계를 살펴보았다. 인천의 초등학교 4학년 4개 학급을 대상으로 MSW LOGO를 활용하여 프로그래밍 교육을 주1회 5주간 진행하였으며, 19가지 특기적성 항목지 수를 측정하여 이들 지수와 프로그래밍 성취도 점수와의 관계를 분석하였다.
대상 데이터
- 2008년 5월 인천 "ㅇ"초교 4학년 학생들을 대상으로 대부분의 초등학교에서 가장 널리 사용되고 있는 특기적성 검사지인 "K"연구소[7]의 특기적성 검사지를 활용하여 검사를 실시하였다.
데이터처리
- 특기적성 검사의 정서지능(자기조절, 자기인식, 타인인식, 자아존중, 사회성, 성실성), 사고력(객관성, 체계성, 유보성, 의문성), 지적능력(언어능력, 수리능력, 공간능력, 지각속도, 종합지능), 창의성 (독창성, 유창성, 정교성, 열의성)의 각 수치를 프로그래밍 학습 성취도 평가 수치와 상관관계 분석을 하였고 상관관계가 유의미하게 나타난 요소들에 대해 보다 정밀한 분석을 위하여 회귀분석을 하였다.
성능/효과
- 셋째, 지적능력의 4가지 하위요소인 언어능력, 수리능력, 공간능력, 지각속도와 이들을 기초로 산출한 종합지능 모두 프로그래밍 성취도 결과와 높은 양의 상관성을 보였다. 넷째, 창의성의 경우 4가지 하위요소 중 유창성 지수만이 프로그래밍 학습 성취도와 낮은 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 연구대상 및 실험 환경에 국한하여 볼 때, 기존 연구 결과에서 프로그래밍 학습이 창의력과 문제해결력을 증진시킨다고 하였으나, 창의력이 높은 학습자의 프로그래밍 학습 성취도가 반드시 크지 않음을 알 수 있었고, 이보다는 지적능력이 뛰어난 학습자의 프로그래밍 학습 성취도가 높은 것으로 드러났다.
- 첫째, 정서지능의 하위항목 6가지 중 ‘자아존중감’이 통계적으로 유의한 수준의 관련성을 보였으나 낮은 상관관계를 나타내었다. 둘째, 사고력의 경우 비판적 사고력의 하위항목 4개 중 체계성, 유보성이 유의한 수준의 관련성을 보였으나 이 둘 또한 낮은 상관관계를 나타내었다. 셋째, 지적능력의 4가지 하위요소인 언어능력, 수리능력, 공간능력, 지각속도와 이들을 기초로 산출한 종합지능 모두 프로그래밍 성취도 결과와 높은 양의 상관성을 보였다.
- 넷째, 창의성의 경우 4가지 하위요소 중 유창성 지수만이 프로그래밍 학습 성취도와 낮은 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 연구대상 및 실험 환경에 국한하여 볼 때, 기존 연구 결과에서 프로그래밍 학습이 창의력과 문제해결력을 증진시킨다고 하였으나, 창의력이 높은 학습자의 프로그래밍 학습 성취도가 반드시 크지 않음을 알 수 있었고, 이보다는 지적능력이 뛰어난 학습자의 프로그래밍 학습 성취도가 높은 것으로 드러났다.
- 상관 분석 결과와 마찬가지로 체계성과 학습 성취도와의 회귀식 계수가 유보성과의 회귀식 계수보다 큰 것을 확인할 수 있다. 또한 베타 값에 대한 t 검정 결과가 각각 1%, 5% 유의수준 하에서 유의함을 알 수 있다. 단, 자아존중감의 경우와 마찬가지로 회귀식에 대한 R2 값이 각각 .
- 분석결과 에서 알 수 있듯이 사고력의 4개 하위항목 중 체계성이 1% 유의수준 하에서, 유보성이 5% 유의수준 하에서 유의한 것으로 나타났다.
- <표 6>은 체계성, 유보성과 프로그래밍 학습 성취도와의 회귀 분석 결과를 나타낸다. 상관 분석 결과와 마찬가지로 체계성과 학습 성취도와의 회귀식 계수가 유보성과의 회귀식 계수보다 큰 것을 확인할 수 있다. 또한 베타 값에 대한 t 검정 결과가 각각 1%, 5% 유의수준 하에서 유의함을 알 수 있다.
- 둘째, 사고력의 경우 비판적 사고력의 하위항목 4개 중 체계성, 유보성이 유의한 수준의 관련성을 보였으나 이 둘 또한 낮은 상관관계를 나타내었다. 셋째, 지적능력의 4가지 하위요소인 언어능력, 수리능력, 공간능력, 지각속도와 이들을 기초로 산출한 종합지능 모두 프로그래밍 성취도 결과와 높은 양의 상관성을 보였다. 넷째, 창의성의 경우 4가지 하위요소 중 유창성 지수만이 프로그래밍 학습 성취도와 낮은 상관관계가 있는 것으로 밝혀졌다.
- 수리능력과 공간능력, 지각속도의 경우 각각 설명력이 49.6%, 30.3%, 41.2%로 나타나 역시 높은 영향력을 나타내었다. 이는 LOGO 프로그램의 성격상 거북의 이동을 통제하며 그림을 그리기 위해서는 위치 및 각도를 숫자를 활용하여 조절해야 하며 이러한 것들을 종합하여 도형의 모양 및 크기를 결정하고 정해진 시간에 해결하는 것 때문에 관련이 있는 것으로 기존 연구에서 밝히고 있으며 실제로 이를 수학교과서에서도 활용하고 있다[8].
- <표 7>에 보여진 대로 지적능력의 5개 영역은 모두 프로그래밍 학습 성취도와 1% 유의수준 하에서 높은 양의 상관 관계가 있는 것으로 분석되었다.
- <표 9>의 결과에서 보듯이, 창의력을 판별하는 4개의 항목들 중에서 유창성이 1% 유의수준 하에서 상관관계 계수가 0.273로 낮은 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이는 <표 10>에서 분석한 회귀식에서도 확인할 수 있는데, 유창성과 프로그래밍 학습 성취도와의 회귀식은 R2 = .
- 창의성의 경우 지금까지 많은 연구에서 프로그래밍 학습을 통하여 창의성이 발달하였다는 연구 결과를 도출하였으며 특히 본 연구에서 활용한 LOGO의 경우 이점순[2]은 프로그래밍 학습 전과 학습 후를 비교하면서 유창성과 독창성에서 창의성이 발달되었다고 증명하였다. 이러한 결과에 추가적으로, 본 연구의 실험 결과에서는 창의성과 프로그래밍 학습 성취도와의 관련성은 미미한 것으로 분석되어 기존 연구 결과의 반대 명제, 즉, 높은 창의성을 지닌 학습자들이 프로그래밍 학습성취도가 크다는 명제는 성립하지 않는 것으로 드러났다. 다만 이는 본 연구의 실험 대상과 실험 환경에 국한되므로, 일반화를 위해서는 보다 광범위한 실험 절차를 거쳐야 할 것으로 판단된다.
- 285로 낮은 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 이를 회귀분석한 결과는 <표 4>와 같다. 자아존중감과 프로그래밍 학습 성취도와의 선형회귀식에서 베타값은 1% 유의수준 하에서 양의 값을 갖는 것으로 나타났다. 단, 회귀식에 대한 R2 = .
- 종합지능의 경우 앞에서 나타난 지적능력 항목의 결과를 종합하여 나타낸 수치이기 때문에 다른 지적능력 항목들이 프로그래밍 학습 성취도와 상관관계가 유의한 만큼 종합지능 또한 51.4%의 높은 설명력을 보이며 유의한 결과로 도출되었다.
- 창의성의 경우 지금까지 많은 연구에서 프로그래밍 학습을 통하여 창의성이 발달하였다는 연구 결과를 도출하였으며 특히 본 연구에서 활용한 LOGO의 경우 이점순[2]은 프로그래밍 학습 전과 학습 후를 비교하면서 유창성과 독창성에서 창의성이 발달되었다고 증명하였다. 이러한 결과에 추가적으로, 본 연구의 실험 결과에서는 창의성과 프로그래밍 학습 성취도와의 관련성은 미미한 것으로 분석되어 기존 연구 결과의 반대 명제, 즉, 높은 창의성을 지닌 학습자들이 프로그래밍 학습성취도가 크다는 명제는 성립하지 않는 것으로 드러났다.
- 첫째, 정서지능의 하위항목 6가지 중 ‘자아존중감’이 통계적으로 유의한 수준의 관련성을 보였으나 낮은 상관관계를 나타내었다.
후속연구
- 2%의 설명력을 보여 앞에서 유의하다는 결과가 나온 수치에 비해 영향력이 매우 높았다. 그러나 언어능력의 경우 주어진 명령어를 적절하게 활용하는 것과 관계가 있다고 짐작되나 이 관련성에 관해서는 좀 더 연구가 필요하다고 생각한다.
- 넷째, 보다 다양한 대상 및 LOGO뿐만 아니라 일반 EDP(Electronic Data Processor)용의 언어들도 연구되어야 할 것이다.하
- 이러한 결과에 추가적으로, 본 연구의 실험 결과에서는 창의성과 프로그래밍 학습 성취도와의 관련성은 미미한 것으로 분석되어 기존 연구 결과의 반대 명제, 즉, 높은 창의성을 지닌 학습자들이 프로그래밍 학습성취도가 크다는 명제는 성립하지 않는 것으로 드러났다. 다만 이는 본 연구의 실험 대상과 실험 환경에 국한되므로, 일반화를 위해서는 보다 광범위한 실험 절차를 거쳐야 할 것으로 판단된다.
- 다섯째, 보다 많은 수와 많은 경우의 학습자들을 대상으로 연구를 진행해야 할 필요가 있다. 이는 연령, 생활환경 등 다양한 변수에 따라 다른 결과가 나올 수 있기 때문이다.
- 둘째, 본 연구에서는 “K" 연구소의 검사지로 특기, 적성 검사지수를 산출하였으나 이론적 배경에서 밝힌 바와 같이 특히 사고력이나 창의력의 경우 다양한 이론이 존재하며 또 그 이론에 따라 측정하는 방법도 다양하기 때문에 여러 검사 결과들과 프로그래밍 성취도와의 관계를 비교, 분석 하는 것이 필요하다.
- 셋째, 본 연구에서는 크게 4가지 요소와 그 하위 요소 등 총 19가지 요소들과 프로그래밍 성취도를 비교분석 하였으나 각각의 영역에 대한 보다 세밀한 연구가 필요하다.
- 이는 연령, 생활환경 등 다양한 변수에 따라 다른 결과가 나올 수 있기 때문이다. 이를 보완하기 위해서는 보다 많은 수를 대상자로 연구를 진행하거나 다양한 변수를 고려하여 연구가 진행되어야할 것이다.
- 첫째, 자아존중감과 언어능력의 경우 기존의 관련 연구에서는 잘 다루지 않았던 영역이었으나, 본 연구 결과에서 이 두가지 요소가 프로그래밍 교육의 학습효과와 긍정적이고 유의미한 상관관계를 보였으므로, 향후 보다 심도 깊은 연구를 행할 가치가 있는 것으로 판단된다.
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