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제안 방법
- 다음은 수업시간에 주로 활용되었던 스크래치의 블록들과 C언어의 개념들과의 연계성을 [16]을 참조하여 재구성하였다.
- 개념 및 구조적 특징을 묻는 각 문제는 1점과 0점의 값을 가지며 부분점수를 부여하지 않았다. 단순개념의 이해와 구문구조 지식의 단순 이해를 평가하는 문제항목에서는 스크래치활용 반과 스크래치 비 활용 반의 학생들 중 정답을 맞힌 학생들의 수를 비교하여 분석하였다.
- 본 연구에서는 C언어 교재와 함께 스크래치를 활용하여 수업을 진행하는 반과 기존의 방식과 같이 C언어 교재만을 사용하는 반으로 나누고 스크래치를 활용한 프로그래밍 언어수업의 학습 효과분석, 문제해결력 차이분석과 수업 만족도를 비교·분석하였다.
- 본 연구에서는 초등학생부터 프로그램 초보자들까지 문제해결력과 알고리즘을 이해하고 훈련하기에 적합한 교육용 프로그래밍 언어 스크래치를 도입하였다. EPL인 스크래치는 기억해야할 복잡한 문법이 없고 초보자도 쉽게 배울 수 있으며, 기능에 맞는 컬러 블록들을 이리저리 이동하여 문제를 해결하고 결과를 화면에 보여주는 비주얼 프로그래밍 도구이다.
- 선택된 두 개의 반은 스크래치 활용반과 스크래치 비 활용 반으로 나뉘며 한 학기가 끝난 후 학생들의 학습결과와 문제해결능력, 프로그램 작성 능력, 수업만족도를 평가·분석하였다.
- 수업을 진행하기 전에 학생들을 대상으로 이전에 프로그래밍언어를 배운 경험이 있는 지를 설문조사하였다. 스크래치를 활용하는 반의 경우 28명중 2명이 C 프로그래밍 언어를 배운 경험이 있었고 스크래치를 활용하지 않는 반의 경우 3명이 비주얼 베이직, C 프로그래밍 언어를 배운 경험이 있는 것으로 조사되었다.
- 스크래치로 검증된 코드를 C언어 코드로 옮기는 과정에서 C언어만의 문법과 특징, 구조를 익히게 되고 반복적인 수정작업과 결과 확인, 오류 수정 과정을 통해 C언어에 익숙하게 된다. 스크래치는 블록으로 이루어진 명령문들을 조합하여 문제를 해결해 나가므로 특별히 암기하거나 난해한 구조를 가지고 있지 않아 학생들이 문법보다는 문제 해결하는 과정에 초점을 맞출 수 있다는 효과를 이용하였다. 또한, 비주얼적인 요소들을 사용하여 결과가 나오는 과정 때문에 학생들의 수업 참여도가 월등히 높아졌고 수업에 집중하는 시간이 길어졌다.
- 스크래치를 도입한 반은 에서 제시한 수업모형과 같이 C언어에서 나오는 개념을 스크래치를 활용하여 실습하고 다시 스크래치에서 작성한 코드를 C언어로 변환하는 과정을 통해 C언어의 문법과 특징, 구조를 익히는 과정을 반복하였다.
- <표 6>은 스크래치의 어떤 부분이 C언어 수업에 도움을 주었는지 설문조사한 결과를 분석하였다.
- 중간고사와 기말고사를 포함한 학습 형성 평가문제와실습을 통해 스크래치를 활용한 반과 활용하지 않은 반의 학습 결과차이를 비교하였다. 개념 및 구조적 특징을 묻는 각 문제는 1점과 0점의 값을 가지며 부분점수를 부여하지 않았다.
- 프로그래밍 응용능력 평가항목에 대해서는 실습시간과 시험에 낸 10 문제에 대해 알고리즘 구상과 프로그램 작성을 통해 결과를 산출해 내는 과정을 평가하였다. 문제가 주어지고 스스로 결과가 나온 학생들의 수를 누적하여 총 인원수를 10회동안의 평균으로 계산해 나온 인원수이다.
- 이러한 현상은 컴퓨터 전공자이면 필수적으로 배워야 하는 프로그래밍언어 교과목에서 잘 나타나고 있으며, 영어, 문제해결력, 기초 학력의 부재로 학생들에게는 다른 과목에 비해 전공 학습 부진 현상이 심각히 나타나고 있는 현실이다. 프로그래밍 입문과정에서 교육용프로그래밍 언어인 스크래치를 도입하고 활용함으로써 학생들의 창의력, 문제해결력 신장과 전공학습에서의 부진현상을 줄이고 수업의 만족도를 높이기 위한 연구를 진행하였고 이를 통해 수업의 효과를 분석하였다.
대상 데이터
- 본 대학 컴퓨터정보과 1학년 1학기에 개설되는 “프로그래밍언어” 교과목수업을 받는 2개의 반을 대상으로 연구를 실시하였다.
- 28명중 4명에 해당하는 학생들만이 스크래치가 너무 쉽고 C언어 수업에 도움이 되지 않았다고 응답하였다. 스크래치가 전혀 도움이 되지 않았다고 응답한 학생들은 사전 설문조사에서 이전에 C를 포함한 다른 프로그래밍 언어를 학습한 경험이 있는 학생들과 C언어 학습에 어려움을 느끼지 않은 학생들이었다. 이미 프로그래밍언어의 문법과 특징을 습득한 학생들에게는 스크래치가 다른 하나의 프로그래밍언어로만 간주되고 오히려 C언어에 대한 집중도를 떨어뜨린다고 평가하였다.
데이터처리
- 하지만 제어문, 반복문, 배열에 대한 이해를 묻는 항목과 단순 프로그래밍 코드를 작성해야 하는 항목에서는 정답을 맞힌 학생들의 수가 스크래치를 활용한 반에서 평균 20% 정도로 많았다. 프로그래밍응용 항목은 실습 시간과 시험시간을 통해서 학생들이 10문제의 실습과제를 풀고 결과를 내는 과정을 추적하여 정확히 결과를 낸 학생들의 평균 인원수로 비교하였다. <표 4>에서 보여주는 바와 같이 스크래치 코드를 활용하여 다양한 실습 예제를 익힌 반의 학생들이 스크래치를 활용하지 않은 반의 학생들보다 결과를 내는 수가 평균 23%정도로 많았음을 알 수가 있다.
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