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문제 정의
- 본 연구는 프로그래밍 학습에서 알고리즘 설계 활동지를 사용하는 것이 프로그래밍 언어에서 제공하는 기능 중심의 수업과 비교하여 문제해결에 어떠한 도움을 주는지를 알아보고자 하는 목적을 가지고 있다. 이를 확인하기 위해 실험집단과 통제집단의 라인트레이서 로봇 문제풀이 시간과 프로그래밍 성공률을 측정하였다.
- 본 연구에서는 초등학생의 문제해결 능력 향상을 위한 알고리즘 설계 활동지를 제안하였다. 제안한 활동지는 프로그래밍 교육에서 학습자가 문제해결 절차를 작성하면서 동시에 구현에 필요한 내용도 작성할 수 있도록 구성되었다.
- 본 연구의 목적은 프로그래밍 교육에서 구현과 연계된 문제해결 절차를 작성한 학습자가 일반적인 문제해결 절차를 작성한 학습자에 비해 얼마나 빠르고 정확하게 문제를 해결하는지를 확인해보고자 하는 것이다.
- 즉, 기존에 알고 있던 공식을 이용하여 문제를 해결하기 보다 문제해결 절차 자체를 만들어 내는데 목표를 두고자 한다. 이에 본 논문에서는 알고리즘적 사고 문제 모델을 기반으로 문제해결 절차를 만들어 볼 수 있는 알고리즘 설계 활동지를 개발하였다.
- 이에 본 연구에서는 프로그래밍 활동에서 우선적으로 알고리즘적 사고를 통한 문제해결 절차를 설계한 후 이를 바탕으로 프로그래밍 언어를 효과적으로 사용할 수 있는 알고리즘 설계 활동지를 제안한다. 제안하는 활동지는 알고리즘을 설계하는 과정에서 프로그래밍 언어로 구현하기 위해 요구되는 개념을 학습자 수준에 맞게 추상화하고, 이를 활용하여 알고리즘을 작성할 수 있도록 구성하였다.
- 알고리즘적 사고 문제 모델은 (그림 1)과 같이 주어진 명령어를 논리적으로 구성하여 문제해결 절차상의 Black Box를 채우는 것이다[10][11][12]. 즉, 기존에 알고 있던 공식을 이용하여 문제를 해결하기 보다 문제해결 절차 자체를 만들어 내는데 목표를 두고자 한다. 이에 본 논문에서는 알고리즘적 사고 문제 모델을 기반으로 문제해결 절차를 만들어 볼 수 있는 알고리즘 설계 활동지를 개발하였다.
가설 설정
- 첫째, 라인트레이서 로봇의 “①경기장” 부분이다.
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