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문제 정의
- 본 연구에서는 그래픽 인터페이스 및 그래픽 아이콘 등을 이용하여 사용자들이 친숙하게 사용할 수 있는 프로그래밍 언어인 EPL이 정보영재아동의 프로그래밍 능력을 나타내는 언어로 사용될 수 있는가에 알아보고자 한다. 이를 위해 EPL 중에서 가장 많이 사용되는 스크래치 언어를 선택하여 대학부설 과학영재교육원에 재학 중인 초등학교 정보영재학생들을 대상으로 실험을 하였으며, 그 통계결과를 분석하였다.
- 정보영재교육에 있어서 적당한 프로그래밍 언어의 선정, 프로그래밍의 교수-학습 방법론 개발, 프로그래밍 교재 개발 및 프로그래밍 평가 방법 등은 현재까지 연구가 미미한 실정이다. 이에 본 연구에서는 EPL 언어의 대표적인 스크래치 언어가 정보영재아동의 프로그래밍 능력과의 상관관계를 분석 연구하였다.
제안 방법
- 한편, 정보반에게는 스크래치 수업 이후 바로 비주얼 베이직 수업을 3회 실시하였다. 각 수업은 3시간 동안 진행되었으며, 스크래치와 마찬가지로 기본적인 비주얼 베이직 작동과 더불어 순차, 선택 및 반복 등 기본 제어구조에 관한 수업을 진행하였다. 프로그래밍 숙제의 정확한 정량 평가를 위해 5개의 척도를 이용했으며, 평가기준은 관찰평가와 같은 주관적인 평가보다는 실제 문제해결능력과 문제해결과정 및 정답 제시 여부 등을 중심으로 하는 객관적인 평가기준을 적용하였다.
- 스크래치를 정보반과 과학 2반에 적용한 결과는 다음 <표 3>과 같다. 과학영재반 2개 반의 경우 정보 영재반과의 비교분석을 위해서 적용하고 분석하였다.
- 이미 습득된 지식을 평가하기보다는 습득한 지식을 활용하여 문제를 해결하거나 새로운 자료를 조작하는 능력에 중점을 둔다. 또 검사에만 그치지 많고 교육 장면에서의 태도와 활용 능력을 관찰, 평가하도록 한다.
- 본 연구를 위해 서울시내 대학부설 과학영재교육원 학생 60명을 대상으로 평가를 실시하였다. 먼저 스크래치 언어를 정보영재학생들과 과학영재학생들에게 적용하였다. 그 결과 정보영재아동들과 과학영재아동들 간에 프로그래밍의 유의미한 차이를 나타내었다.
- 평가 방법 및 평가기준은 다음 <표 2>와 같다. 먼저 정보반과 과학반 2반 학생들에게 스크래치 프로그래밍 수업을 적용하였다. 스크래치 수업은 3시간 1회의 수업으로 기본적인 문법과 순차, 선택 및 반복 등 프로그래밍 언어의 기본 제어구조를 설명하였으며, 평가를 위해 2주간의 프로그래밍 숙제가 주어졌다.
- 각 수업은 3시간 동안 진행되었으며, 스크래치와 마찬가지로 기본적인 비주얼 베이직 작동과 더불어 순차, 선택 및 반복 등 기본 제어구조에 관한 수업을 진행하였다. 프로그래밍 숙제의 정확한 정량 평가를 위해 5개의 척도를 이용했으며, 평가기준은 관찰평가와 같은 주관적인 평가보다는 실제 문제해결능력과 문제해결과정 및 정답 제시 여부 등을 중심으로 하는 객관적인 평가기준을 적용하였다.
대상 데이터
- 본 분석 연구는 서울특별시의 한 대학부설 영재교육원을 대상으로 실시하였다. 분석 대상학생에 대한 정보는 다음 <표 1>와 같다.
- 본 연구를 위해 서울시내 대학부설 과학영재교육원 학생 60명을 대상으로 평가를 실시하였다. 먼저 스크래치 언어를 정보영재학생들과 과학영재학생들에게 적용하였다.
- 분석대상 영재교육원은 서울시내 재학 중인 4,5,6학년 초등학생을 대상으로 영재교육원의 서류 및 면접 전형을 거쳐 선발된 학생들이다, 정보반 1반 (19명), 과학반 2반 (총 41명)을 대상으로 실시했으며. 정보반의 경우 입학당시 다수의 학생들이 컴퓨터 활용능력 자격증을 소유하였으며 또한 프로그래밍 경험이 다수 있으나, 과학반 2반의 경우는 프로그래밍 경험이 없는 학생들이다.
- 본 연구에서는 그래픽 인터페이스 및 그래픽 아이콘 등을 이용하여 사용자들이 친숙하게 사용할 수 있는 프로그래밍 언어인 EPL이 정보영재아동의 프로그래밍 능력을 나타내는 언어로 사용될 수 있는가에 알아보고자 한다. 이를 위해 EPL 중에서 가장 많이 사용되는 스크래치 언어를 선택하여 대학부설 과학영재교육원에 재학 중인 초등학교 정보영재학생들을 대상으로 실험을 하였으며, 그 통계결과를 분석하였다.
데이터처리
- 통계자료처리방법으로는 일원변량분석(One way Anova)을 사용하였으며 spss 12.0 프로그램을 사용하였다. 스크래치를 정보반과 과학 2반에 적용한 결과는 다음 <표 3>과 같다.
성능/효과
- 먼저 스크래치 언어를 정보영재학생들과 과학영재학생들에게 적용하였다. 그 결과 정보영재아동들과 과학영재아동들 간에 프로그래밍의 유의미한 차이를 나타내었다. 또한, 스크래치 언어와 제 4세대 언어의 대표적인 비주얼 베이직을 동시에 정보영재아동들에게 적용하여 프로그래밍 능력을 평가한 결과 상관관계가 없음을 보여주었다.
- 넷째, 본 연구결과는 향후 스크래치 언어가 정보 영재 판별이나 정보영재의 프로그래밍 능력향상에 큰 영향을 줄 수 없음을 시사한다. 즉 스크래치 언어의 특성상 직관적이고 감성적인 능력이 많이 좌우하기 때문이다.
- 둘째, 스크래치 언어는 프로그래밍 능력이 뛰어나거나 난이도가 높은 프로그래밍 과제에 대해서는 대상자의 프로그래밍 능력을 측정하기에 적합하지 않으며, 오히려 아이콘 위주보다는 명령어 위주의 프로그래밍 언어가 더 적합하다. <표 4>의 결과는 스크래치 평가 결과는 비주얼 베이직 평가 결과와 상관관계가 없음을 보여주었다.
- 첫째, 스크래치 언어는 초보자들이 쉽게 배울 수 있는 프로그래밍 언어이며 기초적인 과제에 대해서 프로그래밍 능력을 측정하기에 적당하다. 둘째, 프로 그래밍 경험이 있는 아동들에게 프로그래밍 능력을 측정하기에는 부적합하며 오히려 비주얼 베이직과 같은 고급언어에 있어서 프로그래밍 능력의 상관관계가 높음을 보여주었다. 셋째, 스크래치 언어는 정보영재 판별이나 프로그래밍 능력 향상에 많은 영향을 줄 수 없다.
- 셋째, 본 연구결과는 프로그래밍 능력은 스크래치 언어 사용 능력과는 상관관계가 없음을 보여주었다. 따라서, 스크래치 언어는 프로그래밍 초보자에게 쉽게 배울 수 있는 EPL로서는 적합할 수 있으나, 프로그래밍 능력이 뛰어난 학생들에게는 적합하지 않을 수 있음을 보여주었다.
- 그 결과 정보영재아동들과 과학영재아동들 간에 프로그래밍의 유의미한 차이를 나타내었다. 또한, 스크래치 언어와 제 4세대 언어의 대표적인 비주얼 베이직을 동시에 정보영재아동들에게 적용하여 프로그래밍 능력을 평가한 결과 상관관계가 없음을 보여주었다.
- 셋째, 본 연구결과는 프로그래밍 능력은 스크래치 언어 사용 능력과는 상관관계가 없음을 보여주었다. 따라서, 스크래치 언어는 프로그래밍 초보자에게 쉽게 배울 수 있는 EPL로서는 적합할 수 있으나, 프로그래밍 능력이 뛰어난 학생들에게는 적합하지 않을 수 있음을 보여주었다.
- 둘째, 프로 그래밍 경험이 있는 아동들에게 프로그래밍 능력을 측정하기에는 부적합하며 오히려 비주얼 베이직과 같은 고급언어에 있어서 프로그래밍 능력의 상관관계가 높음을 보여주었다. 셋째, 스크래치 언어는 정보영재 판별이나 프로그래밍 능력 향상에 많은 영향을 줄 수 없다.
- 둘째, 스크래치 언어는 프로그래밍 능력이 뛰어나거나 난이도가 높은 프로그래밍 과제에 대해서는 대상자의 프로그래밍 능력을 측정하기에 적합하지 않으며, 오히려 아이콘 위주보다는 명령어 위주의 프로그래밍 언어가 더 적합하다. <표 4>의 결과는 스크래치 평가 결과는 비주얼 베이직 평가 결과와 상관관계가 없음을 보여주었다. 즉 스크래치 언어의 직관적인 이해 능력과 응용력은 비주얼 베이직의 명령어 사용 능력과 논리력 요구와는 차이를 보인다.
- 정보반에서의 프로그래밍 언어 사이의 관련성을 보기 위해 피어슨 상관관계 분석을 실시해본 결과 스크래치와 VB 1은 r=.000, VB 2는 r=.170, VB 3 r=-.222, VB 전체는 r=.069로 나타났으나 통계적으로 유의수준 p<.05 범위에서 유의한 관련성을 보이지 않았다.
- 즉 의 결과와 같이 스크래치 언어는 프로그래밍 경험이 없었던 과학영재학생들과 프로그래밍 경험이 있었던 정보영재학생들 간의 프로그래밍 능력의 유의미한 차이를 보여주었다.
- 05 범위에서 유의한 관련성을 보이지 않았다. 즉, 스크래치 언어와 비주얼 베이직 언어 사이의 평가 결과에 관련성을 보이지 않음을 알 수 있었다.
- 첫째, 스크래치 언어는 초보자들이 쉽게 배울 수 있는 프로그래밍 언어이며 기초적인 과제에 대해서 프로그래밍 능력을 측정하기에 적당하다. 둘째, 프로 그래밍 경험이 있는 아동들에게 프로그래밍 능력을 측정하기에는 부적합하며 오히려 비주얼 베이직과 같은 고급언어에 있어서 프로그래밍 능력의 상관관계가 높음을 보여주었다.
- 첫째, 스크래치 언어는 프로그래밍 초보자 또는 초보적인 프로그래밍 과제에 있어서 프로그래밍 능력의 유의미한 차이를 제시한다. 즉 <표 3>의 결과와 같이 스크래치 언어는 프로그래밍 경험이 없었던 과학영재학생들과 프로그래밍 경험이 있었던 정보영재학생들 간의 프로그래밍 능력의 유의미한 차이를 보여주었다.
후속연구
- 첫째, 어떤 프로그래밍 언어가 정보영재아동의 프로그래밍 능력을 잘 나타낼 수 있는가에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 스크래치와 비주얼 베이직 언어의 차이만을 제시했으나, 실제로 어떤 프로그래밍 언어가 가장 적합한지에 관한 연구가 앞으로 수행되어야 한다.
- 첫째, 어떤 프로그래밍 언어가 정보영재아동의 프로그래밍 능력을 잘 나타낼 수 있는가에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 스크래치와 비주얼 베이직 언어의 차이만을 제시했으나, 실제로 어떤 프로그래밍 언어가 가장 적합한지에 관한 연구가 앞으로 수행되어야 한다.
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