둘째, EPL 중 하나인 스크래치를 활용한 수업을 실시하였다. 스크래치는 MIT 미디어랩의 Lifelong Kindergarten Group이 개발한 EPL로, 마치 레고 블록을 조립하듯이 명령어 블록을 드래그 앤 드랍으로 구성하여 프로그램을 작성한다[27].

문제해결 수준에 따라 프로젝트 완성도에 차이가 있는지를 알아보기 위해 문제해결 수준을 상/하로 구분하였다. 문제해결 수준이 높은 집단과 낮은 집단 간 두 독립표본 t검증을 실시한 결과는 <표 7>과 같다.

문제해결과정 단계 중 변인들 간의 다중공선성문제를 해결하기 위해 상관관계를 고려하여 문제발견, 문제해결책 고안, 문제해결책 실행, 문제해결 검토의 4가지 단계를 독립변인으로 선정하였다. 프로그램 계획과 완성, 프로젝트 완성도에 미치는 영향을 분석하였다.

본 연구에서 사용한 문제해결과정 수준 검사도구는 Lee(1978)가 개발한 Process Behavior Survey를 이재신(1979)이 번안하고, 최지혜(1994), 우옥희(2000)가 수정한 것을 본 연구의 목적에 맞게 재수정하여 사용하였다[16][31][32][33].

셋째, 스크래치로 만든 프로젝트의 완성도를 평가하였다. 프로젝트 완성도는 학생들이 작성한 프로그램 계획과 스크래치를 활용하여 만든 프로그램을 평가하였다.

첫째, 문제해결과정 수준 검사를 실시하였다.

문제해결과정 단계 중 변인들 간의 다중공선성문제를 해결하기 위해 상관관계를 고려하여 문제발견, 문제해결책 고안, 문제해결책 실행, 문제해결 검토의 4가지 단계를 독립변인으로 선정하였다. 프로그램 계획과 완성, 프로젝트 완성도에 미치는 영향을 분석하였다. 단계적 회귀 모형 결과는 <표 9>와 같다.

프로젝트 완성도는 학생들이 작성한 프로그램 계획과 스크래치를 활용하여 만든 프로그램을 평가하였다. 프로젝트 완성도 평가 기준은 McCracken, M. et al(2001)의 Degree of Closeness에 장윤재 외(2011)의 EPL을 활용한 프로젝트 평가 기준을 재수정하여 사용하였다[15][30]. 구체적인 평가 기준은 <표 5>와 같다.

셋째, 스크래치로 만든 프로젝트의 완성도를 평가하였다. 프로젝트 완성도는 학생들이 작성한 프로그램 계획과 스크래치를 활용하여 만든 프로그램을 평가하였다. 프로젝트 완성도 평가 기준은 McCracken, M.

본 연구는 EPL을 활용한 프로그래밍 교육에서 학습자의 문제해결과정 각 단계가 프로젝트 완성도에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 학습자의 문제해결과정 단계별 수준을 측정하고 중학교 정보 교과서에서 활용되고 있는 EPL인 스크래치를 사용하여 교육용 콘텐츠를 제작하는 일련의 과정을 수행한 뒤 프로젝트 완성도를 측정하였다. 연구 결과를 분석하면 다음과 같다.

연구 대상은 EPL 사용경험이 없는 대학교 3학년 학생들이다. 수업은 2010년 9월에 진행되었으며, 본 연구는 연구 대상자 총 99명 중, 문제해결과정 수준 검사지의 일부 응답이 누락되어 있거나, EPL 프로젝트를 완성하지 못한 38명을 제외하여 총 61명의 학생을 최종 선정하였다.

연구 대상은 EPL 사용경험이 없는 대학교 3학년 학생들이다. 수업은 2010년 9월에 진행되었으며, 본 연구는 연구 대상자 총 99명 중, 문제해결과정 수준 검사지의 일부 응답이 누락되어 있거나, EPL 프로젝트를 완성하지 못한 38명을 제외하여 총 61명의 학생을 최종 선정하였다.

둘째, 문제해결과정 각 단계와 프로젝트 완성도 간의 상관성을 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)를 통해 검증하였다.

셋째, 문제해결과정의 각 단계가 프로젝트 완성도에 미치는 영향은 단계적 회귀분석(stepwise regression)으로 검증하였다.

첫째, 본 연구에 참여한 학생들의 문제해결 수준에 따른 프로젝트 완성도 차이를 t-test로 검증하였다.

구체적으로 살펴보면 프로그램 계획 점수에서는 문제해결 수준이 높은 집단이 낮은 집단보다 평균 점수가 1.48 높았으며 t 값이 2.505로 유의수준 .05에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 프로그램 완성은 문제해결 수준이 높은 집단의 평균 점수가 0.

단계적 회귀모형 분석 결과, 프로그램 계획, 프로그램 완성, 그리고 프로젝트 완성 점수에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 문제발견으로 볼 수 있다. 따라서 문제발견 요인 수준이 높으면 프로젝트 완성도가 높은 것으로 해석할 수 있다.

먼저 문제해결과정의 각 단계와 프로젝트 완성도의 상관관계를 분석한 결과, 문제발견과 문제정의 그리고 문제해결책 검토가 프로젝트 완성도와 상관이 있는 것으로 나타났다. 단계적 회귀모형 분석 결과, 프로그램 계획, 프로그램 완성, 그리고 프로젝트 완성점수에 가장 많은 영향을 미치는 요인은 문제발견으로 나타났다. 즉, 문제발견 수준이 높으면 프로젝트 완성도가 높은 것으로 해석할 수 있다.

둘째, 문제해결과정 단계 중 문제발견 요인이 프로젝트 완성도에 영향을 미쳤다. 먼저 문제해결과정의 각 단계와 프로젝트 완성도의 상관관계를 분석한 결과, 문제발견과 문제정의 그리고 문제해결책 검토가 프로젝트 완성도와 상관이 있는 것으로 나타났다.

917로 기준값인 2에 매우 근접하고 있다¹⁾. 또한, 잔차들 간에 상관관계가 없는 것으로 보이므로 본 연구에서 분석한 회귀 모형은 적합하다고 볼 수 있다.

둘째, 문제해결과정 단계 중 문제발견 요인이 프로젝트 완성도에 영향을 미쳤다. 먼저 문제해결과정의 각 단계와 프로젝트 완성도의 상관관계를 분석한 결과, 문제발견과 문제정의 그리고 문제해결책 검토가 프로젝트 완성도와 상관이 있는 것으로 나타났다. 단계적 회귀모형 분석 결과, 프로그램 계획, 프로그램 완성, 그리고 프로젝트 완성점수에 가장 많은 영향을 미치는 요인은 문제발견으로 나타났다.

문제해결과정 각 단계는 프로젝트 완성도에 대한 설명력이 13%이며, 그 중 문제발견이 10.5%로 가장 높은 설명력을 가지고 있었다. 그리고 공차한계는 모두 0.

둘째, 완성된 프로그램이 계획대로 작성되어 문제를 올바르게 해결하고 있는지 성찰하는 과정이 필요하다. 문제해결과정 단계 중 문제해결책 검토가 프로젝트 완성도에 영향을 미치지는 않지만 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이런 결과는 학습양식 중 반성적 성찰을 통해 정보를 처리하는 학습자의 프로젝트 완성 능력이 높다는 연구결과와 유사한 결과를 나타내고 있다[15].

문제해결과정 단계 중 프로그램 완성에 미치는 영향을 살펴보면, 문제발견이 β값 .266으로 유의수준 .05에서 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 요인으로 나타났다.

분석결과, 문제발견과 문제정의는 각각 프로그램 계획과 유의수준 .01에서 통계적으로 유의한 상관관계를 나타내었고, 프로그램 완성과 프로젝트 완성도는 유의수준 .05에서 통계적으로 유의한 상관관계를 나타내었다. 통계적 유의수준을 고려할 때, 문제발견은 프로그램 계획과 완성도, 프로젝트 완성도와 상관이 있는 것으로 해석할 수 있다.

분석결과, 프로그램 계획과 전체 프로젝트 완성도는 문제해결 수준에 따라 통계적으로 차이를 나타내었다.

전체 프로젝트 완성도는 문제해결 수준이 높은 집단이 낮은 집단 보다 평균 점수가 2.29 높았으며 t 값이 1.940이고, 유의수준 .05에서 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 즉, 문제해결과정 수준이 높은 집단이 프로그램을 더 잘 계획하고 전체 프로젝트를 더 완성도 있게 제작한다고 해석할 수 있다.

첫째, 문제해결 수준에 따라 프로젝트 완성도에 차이가 있을 것이다.

프로그램 계획과 완성도를 종합한 프로젝트 완성도에 미치는 영향을 단계적 회귀분석 모형으로 분석한 결과, 문제해결과정 단계 중 문제발견 요인이 β값 .376으로 유의수준 .05에서 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 요인으로 나타났다.

프로그램 계획에 미치는 영향을 단계적 회귀분석 모형으로 분석한 결과, 문제해결과정 단계 중 문제발견이 β값 .378로 유의수준 .05에서 통계적으로 유의미한 영향을 미치는 요인이다.

그러나 기존의 프로그래밍 교육과 문제해결과정 단계를 연구한 논문들을 살펴보면 각 단계별로 수업 전략을 계획하거나, 어떤 기법들이 사용될 수 있는지에 대한 연구가 대부분이다[1][16]. 따라서 정보교과나 프로그래밍 교육에서도 본 연구와 같이 문제발견 단계의 중요성에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.

문제를 이해하고 정의할 수 있는 문제 정의 표(Problem Definition Table)나, 마인드 맵(Mind Map)등의 기법을 함께 제시할 수도 있다. 또한 주어진 문제를 바로 EPL로 작성해보면서 해결하기 보다는 처음에 자신이 해결해야 할 문제를 정확히 발견하여 정의한 뒤 프로그램을 작성할 수 있도록 활동지 등을 미리 제시한다면, 문제의 목적에 맞는 완성도 높은 프로그램을 만들 수 있을 것이다.

셋째, 다른 프로그래밍 방식의 EPL을 활용한 프로그래밍 교육에서 문제해결과정 단계가 어떻게 영향을 미치는지 분석할 필요가 있다. 본 연구에서 EPL로 사용한 스크래치는 명령어 블록을 조립해서 프로그래밍 하지만, 텍스트 기반 EPL인 경우 프로그램 완성 과정에서 다른 결과가 나올 수 있다.