본 논문에서는 CPS를 활용한 프로그래밍 학습이 초등학교 학생들의 창의적 문제해결력에 미치는 효과를 알아보기 위해 실험집단 37명을 대상으로 실험을 하였다. 연구 도구는 CPS를 활용한 프로그래밍 학습 프로그램, 두리틀, 창의적 문제해결력 검사지를 사용하였다. 연구 절차는 사전검사, 실험처치, 사후검사순으로 이루어졌으며 자료처리는 대응표본 t-검증을 실시하였다. 연구 결과 CPS를 활용한 프로그래밍 학습이 창의적 문제해결력(3.07에서 3.39로), 확산적 사고력(2.94에서 3.14로), 비판적 논리적 사고력(3.13에서 3.81로), 동기적 요소(3.12에서 3.39로)에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 나타났다.
본 논문에서는 CPS를 활용한 프로그래밍 학습이 초등학교 학생들의 창의적 문제해결력에 미치는 효과를 알아보기 위해 실험집단 37명을 대상으로 실험을 하였다. 연구 도구는 CPS를 활용한 프로그래밍 학습 프로그램, 두리틀, 창의적 문제해결력 검사지를 사용하였다. 연구 절차는 사전검사, 실험처치, 사후검사순으로 이루어졌으며 자료처리는 대응표본 t-검증을 실시하였다. 연구 결과 CPS를 활용한 프로그래밍 학습이 창의적 문제해결력(3.07에서 3.39로), 확산적 사고력(2.94에서 3.14로), 비판적 논리적 사고력(3.13에서 3.81로), 동기적 요소(3.12에서 3.39로)에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 나타났다.
In this study, experiment was carried out on the 37 experiment group in order to investigate the effect of programming learning based on the CPS on the creative problem solving of elementary school students. Programming learning program based on the CPS, Dolittle, and creative problem solving checkl...
In this study, experiment was carried out on the 37 experiment group in order to investigate the effect of programming learning based on the CPS on the creative problem solving of elementary school students. Programming learning program based on the CPS, Dolittle, and creative problem solving checklist were used as research tools. Study procedures were followed by pre-test, experimental process, and post-test in order and the data processing was performed by paired sample t-test. The results show that programming learning based on the CPS has a positive effect on the creative problem solving(from 3.07 to 3.39), divergent thinking(from 2.94 to 3.14), critical and logical thinking(from 3.13 to 3.81), and motivational factors(from 3.12 to 3.39).
In this study, experiment was carried out on the 37 experiment group in order to investigate the effect of programming learning based on the CPS on the creative problem solving of elementary school students. Programming learning program based on the CPS, Dolittle, and creative problem solving checklist were used as research tools. Study procedures were followed by pre-test, experimental process, and post-test in order and the data processing was performed by paired sample t-test. The results show that programming learning based on the CPS has a positive effect on the creative problem solving(from 3.07 to 3.39), divergent thinking(from 2.94 to 3.14), critical and logical thinking(from 3.13 to 3.81), and motivational factors(from 3.12 to 3.39).
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문제 정의
둘째, 확산적 사고력은 알려지지 않았거나 새롭게 생각해 내는 능력을 알아보는 것이다. 사전․사후 대응표본 t-검증을 실시한 결과는 <표 6>과 같다.
본 논문의 목적은 CPS를 활용한 두리틀 프로그래밍 학습 프로그램을 초등학교 영재반 4 - 6 학년 37 명으로 구성된 실험집단에 실험처치를 한 후 실험집단의 창의적 문제해결력에 미치는 효과를 알아보는 것이다. 본 논문에서 제안한 프로그래밍 학습 프로그램을 처치받은 실험집단의 창의적 문제해결력에 미친 효과는 다음과 같다.
이에 본 연구에서는 프로그래밍 학습 도구로 두리틀을 사용하여, CPS(Creative Problem Solving)를 활용한 프로그래밍 학습이 다양한 문제 상황들을 창의적으로 해결할 수 있도록 하는 창의적 문제해결력에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다.
제안 방법
CPS를 적용한 두리틀 활용 프로그래밍 지도에 따른 전체적인 설계는 학습 주제, 학습 활동, 프로그래밍 요소로 구성하였다. 학습 주제는 우리 주변의 여러 문제 상황을 제시하고 있으며, 학습 활동은 주어진 여러 문제 상황에 대한 해결 방법을 두리틀에서 찾는 것으로 구성하였다.
학습 주제는 우리 주변의 여러 문제 상황을 제시하고 있으며, 학습 활동은 주어진 여러 문제 상황에 대한 해결 방법을 두리틀에서 찾는 것으로 구성하였다. 또한 프로그래밍 요소에는 학습 활동을 하는 과정에서 필요한 프로그래밍 요소를 기술하였다. 이를 표로 나타내면 <표 1>과 같다.
본 연구를 수행한 연구 절차는 준비 및 계획, 자료 수집 및 수업 계획, 연구 수행, 자료 처리 및 결과 분석의 단계로 과 같이 진행하였다,
본 연구에서 사용한 창의적 문제 해결력 검사지는 4개의 하위 영역은 특정 영역의 지식, 사고기능, 기술의 이해 및 숙달 머리 여부, 확산적 사고력, 비판적 논리적 사고력, 동기적 요소로 구성되어있다.
대상 데이터
본 연구의 대상은 충청남도 청양군 소재 N 초등학교 4-6학년 정보 영재반 학생 37명으로 하였다.
데이터처리
60차시에 걸친 실험처치후, 실험의 효과를 검증하기 위하여 SPSS를 사용하여 실험집단의 창의적 문제해결력에 대한 사전 사후 검사 결과 자료를 대응표본 t 검증을 실시하였다. 60차시에 해당하는 교육과정은 <표 1>의 내용을 <표 2>와 같이 작성하였다.
두리틀을 도구로 CPS를 활용한 프로그래밍 학습이 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보기 위하여 사전 사후 검사 결과를 SPSS를 사용하여 대응표본 t-검증을 실시하였다. 그 결과는 <표 4>와 같다.
이론/모형
본 논문에서 사용한 창의적 문제해결력 검사지는 한국교육개발원의 창의적 문제해결력 검사 개발 연구(Ⅰ)를 기반으로 2001년 서울대 심리연구실 MI 연구팀에서 개발한 창의적 문제해결력 검사지를 사용하였다[10]. 창의적 문제해결력 검사지는 네 가지 영역별로 5문항씩 총 20문항으로 구성되었으며, 각 문항은 5점 척도로 되어 있다.
성능/효과
넷째, 컴퓨터 교육의 기초, 기본 교육 및 내부 동작 원리를 이해하는데 많은 도움을 주며, 좀 더 나아가 컴퓨터를 보다 깊이 이해하고 창의력을 향상시킬 수 있는 계기가 된다.
다섯째, 각종 소프트웨어를 더 잘 알고, 활용할 수 있는 기초를 닦아주어 새로운 소프트웨어가 등장하더라도 쉽게 활용할 수 있다는 것이다.
사전․사후 대응표본 t-검증을 실시한 결과는 <표 8>과 같다. 동기적 요소에 대한 대응표본 t-검증결과 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습을 실시하기 전 평균 점수는 3.12, 실시한 후 평균 점수는 3.39로 나타났다. 대응표본 t-검증 결과 유의수준 .
둘째, 본 논문에서 제안한 프로그래밍 교수 학습방법을 실험집단에 적용하기 전과 적용한 후의 확산적 사고력에 대한 대응표본 t-검증 결과 유의수준 .001에서, 비판적 논리적 사고력에 대한 대응 표본 t-검증 결과 유의 수준 .001에서, 동기적 요소에 대한 대응표본-t 검증 결과 유의 수준 .05에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 이는 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습이 알려지지 않았거나 새롭게 생각해 내는 능력과 현상의 옳고 그름을 판단하거나 밝히는 능력 향상에 영향을 끼치고 있음을 말하며, 문제 해결을 위한 목표 설정 및 목표 달성을 위한 노력 등에도 영향을 주고 있음을 알 수 있다.
사전․사후 대응표본 t-검증을 실시한 결과는 <표 7>과 같다. 비판적․논리적 사고력에 대한 대응표본 t-검증 결과 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습을 실시하기 전 평균 점수는 3.13, 실시한 후 평균 점수는 3.81로 나타났다. 대응표본 t-검증 결과 유의수준 .
셋째, 본 논문에서 제안한 프로그래밍 교수 학습방법을 실험집단에 적용하기 전과 적용한 후의 특정 영역의 지식, 사고기능, 기술의 이해 및 숙달 머리 여부에 대한 대응표본-t 검증 결과 통계적으로 유의미한 차이가 없었다.
셋째, 컴퓨터의 이용 범위가 확산되고 있는 만큼 몇 가지 소프트웨어의 활용법 교육만으로 컴퓨터 교육은 부족하다. 프로그래밍 교육을 통해 광범위하게 이용되는 컴퓨터 분야를 알 수 있는 기회가 주어진다.
05에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 이 결과 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습이 아동들의 동기적 요소를 향상시키는데 효과가 있다고 말할 수 있다.
001에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 이 결과 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습이 아동들의 비판적․논리적 사고력을 향상시키는데 효과가 있다고 말할 수 있다.
01에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 이 결과 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습이 아동들의 창의적 문제해결력을 향상시키는데 효과가 있다고 말할 수 있다.
001에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 이 결과 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습이 아동들의 확산적 사고력을 향상시키는데 효과가 있다고 말할 수 있다.
이로써 두리틀을 활용한 프로그래밍 교육이 학생들에게 창의적인 사고과정을 제공해 주며, 문제 현상에 대한 비판적․논리적 사고력을 신장시킬 수 있는 방안으로 초등학교 현장에서의 일반화를 제시할 수 있었다.
첫째, 본 논문에서 제안한 프로그래밍 교수 학습방법을 실험집단에 적용하기 전과 적용한 후의 창의적 문제해결력에 대한 대응표본 t-검증 결과 유의수준 .01에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 이는 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습이 창의적 문제해결력을 향상시키는데 효과가 있음을 나타낸다.
첫째, 학습자의 논리적 사고력과 문제 해결력과 같은 고등 인지 능력을 향상시키고, 프로그램의 완성을 통한 성취감과 자신감을 얻을 수 있다.
사전․사후 대응표본 t-검증을 실시한 결과는 <표 5>와 같다. 특정 영역의 지식, 사고기능, 기술의 이해 및 숙달 머리 여부에 대한 대응표본 t-검증 결과 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습을 실시하기 전 평균 점수는 3.07, 실시한 후 평균 점수는 3.20으로 나타났다. 대응표본 t-검증 결과 통계적으로 유의미한 차이가 없었다.
사전․사후 대응표본 t-검증을 실시한 결과는 <표 6>과 같다. 확산적 사고력에 대한 대응표본 t-검증 결과 두리틀을 활용한 프로그래밍 학습을 실시하기 전 평균 점수는 2.94, 실시한 후 평균 점수는 3.14로 나타났다. 대응표본 t-검증 결과 유의수준 .
후속연구
둘째, 지식기반사회의 인프라 구조에서 가장 핵심 요소인 소프트웨어 개발 능력을 예비하기 위한 기초 교육 과정이라는 점이다.
향후 수행할 과제로는 두리틀뿐만 아니라 다양한 교육용 프로그래밍 언어가 창의적 문제해결력에 어떤 영향을 미치는가에 연구가 필요하다. 또한 본 연구는 영재학급 학생들만을 대상으로 실험을 하였기 때문에 일반 학생들을 대상으로 실험을 하는 것도 필요하다.
향후 수행할 과제로는 두리틀뿐만 아니라 다양한 교육용 프로그래밍 언어가 창의적 문제해결력에 어떤 영향을 미치는가에 연구가 필요하다. 또한 본 연구는 영재학급 학생들만을 대상으로 실험을 하였기 때문에 일반 학생들을 대상으로 실험을 하는 것도 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
두리틀의 특징은 무엇인가?
두리틀은 학습자가 쉽고 간결하게 알고리즘을 작성할 수 있고, 1:N 방식의 한글 명령어로 초등학생들도 쉽게 다룰 수 있는 알고리즘 언어이다. 두리틀은 컴퓨터 교육용 언어로 개발되었으나, 직관적인 결과 도출이라는 특징 때문에 수학의 여러 영역에서 사용되고 있다.
프로그래밍 교육의 교육적 가치는 무엇인가?
첫째, 학습자의 논리적 사고력과 문제 해결력과 같은 고등 인지 능력을 향상시키고, 프로그램의 완성을 통한 성취감과 자신감을 얻을 수 있다.
둘째, 지식기반사회의 인프라 구조에서 가장 핵심 요소인 소프트웨어 개발 능력을 예비하기 위한 기초 교육 과정이라는 점이다.
셋째, 컴퓨터의 이용 범위가 확산되고 있는 만큼 몇 가지 소프트웨어의 활용법 교육만으로 컴퓨터 교육은 부족하다. 프로그래밍 교육을 통해 광범위하게 이용되는 컴퓨터 분야를 알 수 있는 기회가 주어진다.
넷째, 컴퓨터 교육의 기초, 기본 교육 및 내부 동작 원리를 이해하는데 많은 도움을 주며, 좀 더 나아가 컴퓨터를 보다 깊이 이해하고 창의력을 향상시킬 수 있는 계기가 된다.
다섯째, 각종 소프트웨어를 더 잘 알고, 활용할 수 있는 기초를 닦아주어 새로운 소프트웨어가 등장하더라도 쉽게 활용할 수 있다는 것이다.
창의적 문제해결과정의 6단계는 어떻게 이루어지는가?
목표발견 단계는 문제를 해결하기 위해 가장 중요하거나 시발점을 찾기 위하여 본인이 중요하게 생각하는 목표나 개인적으로 문제를 다루는 스타일을 고려하는 것을 말한다. 사실발견 단계는 목표발견 단계에서 수집한 모든 정보를 검토하는 단계에서 시작된다. 그리고 문제를 더 잘 이해하기 위해 그 문제를 둘러싼 모든 정보들을 면밀히 검사하게 된다. 문제발견 단계에서의 중요한 일은 사실발견 단계에서 접했던 중요한 정보를 가지고 문제를 형식화 하는 것, 즉 문제를 정하는 것이다. 즉 해결하고자 하는 학습 문제나 관심이 있는 구체적인 영역을 진술하는 것이다. 아이디어발견 단계에서는 일단 적합하고 작업 가능한 문제를 정리하여 가능한 한 많은 아이디어를 산출해야 한다. 즉 확산적 사고에 보다 강조를 두는 것이다. 해결책발견 단계에서는 아이디어를 목록화한 후에 문제를 해결하는 데 가장 가능성이 높은 해결책을 결정한다. 이 단계에서 먼저 아이디어를 평가하는 데 쓰일 기준을 만들고 그 다음 기준을 토대로 아이디어들을 상세하고 조직적으로 평가한다. 수용안발견 단계는 이전 단계가 아이디어를 해결책으로 바꾸는데 초점을 두는 반면, 현재의 상황을 바라는 미래의 상태로 바꾸는 행동에 초점을 둔다.
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