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Computational Thinking역량 계발을 위한 수업 설계 및 평가 루브릭 개발
Developing Lessons and Rubrics to Promote Computational Thinking 원문보기

정보교육학회논문지 = Journal of the Korean Association of Information Education, v.18 no.1, 2014년, pp.57 - 64  

최형신 (춘천교육대학교 컴퓨터교육과)

초록
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본 연구의 목적은 최근에 큰 주목을 받고 있는 Computational Thinking(CT) 개념과 세부 역량에 대해 문헌연구를 수행하고 CT역량을 계발하기 위한 초등예비교사를 위한 수업 내용과 평가 방법을 고안하는 것이다. 이를 위해 CT관련 문헌, 프로그래밍 효과성 관련 문헌, 스크래치 교육용 프로그래밍 언어 2.0버전의 기능을 분석하여 예비초등교사를 위한 6개의 CT세부 요소(절차 및 알고리즘, 병행화 및 동기화, 자료 표현, 추상화, 문제 분해, 시뮬레이션)를 도출하였다. 도출된 6개의 CT세부 역량의 계발을 위해 교원양성기관에서 한 학기에 진행할 수 있는 수업을 설계하고 각 차시의 수업내용과 CT요소와의 관련성을 분석하여 제시하였다. 또한 PECT(Progression of Early Computational Thinking)모형과 CT평가 프레임워크를 분석하여 학습자의 산출물에 나타난 CT역량 습득 정도를 기초, 발달, 능숙 세 단계로 평가할 수 있는 루브릭을 고안하였다. 본 연구의 결과는 향후 실증적 효과성 검증을 통해 교원양성기관에서 CT역량 계발 프로그램으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study aims to suggest lesson plans and evaluation methods for primary pre-service teachers by reviewing the concept of computational thinking(CT) skills and its sub components. To pursue this goal, a literature review has been conducted in regards to CT and the effectiveness of programming cour...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 현실적으로 학교 현장에서의 CT평가를 위한 방안을 제공하기 위해서는 학생 산출물에서 다양한 측면의 CT능력의 증거를 분석하는 것이 효율적일 수 있다고 판단된다. 따라서 본 연구의스크래치 CT계발 프로그램 설계에서는 현장 적용의 효율성을 고려한 평가 방안을 고안하고자 한다.
  • 이 분석을 통해 나온 선택된 CT세부 역량을 다루는 초등교원양성기관 프로그래밍 수업 내용을 설계하기 위해 스크래치 프로 그래밍 언어가 보급되기 시작한 이후 2008년부터 국내에서 스크래치 프로그래밍 효과성 연구를 분석하고 수업 맥락과 평가 방법을 검토하였다. 또한 국외의 스크래치 프로그래밍 관련 연구들을 검토하여 추이를 파악하고 CT관련 평가에 초점을 두고 있는 연구들로본 연구에서 설계하고자 하는 스크래치 프로그램 설계 및 평가 방안에 기초 자료를 확보하였다. 이를 통해 교원양성기관에서 예비교사 대상의 스크래치 프로 그래밍 수업 내용과 평가 루브릭을 개발하였다.
  • 본 연구에서는 국내 · 외 CT관련 문헌 연구를 통해 CT skills의 세부 역량을 도출하고 초등교원양성기관 에서 예비교사들의 프로그래밍 수업을 통해 CT세부 역량을 계발할 수 있는 수업 내용을 설계하고 평가 방안을 제안하였다. 본 연구에서 도출된 예비초등교사 를 위한 CT세부 역량은 6개(절차 및 알고리즘, 병행 화 및 동기화, 자료 표현, 추상화, 문제 분해, 시뮬레이 션)로 나타났으며 이들 6개의 세부 요소들을 다룰 수 있는 구체적인 수업 내용과 함께 각 차시의 내용과 CT요소와의 구체적인 연관성에 초점을 두고 분석하였다.
  • 본 연구에서는 도출된 6개의 CT세부역량의 계발을 위해 교원양성 기관에서 예비교사를 위해 한 학기에 진행할 수 있는 스크래치 프로그래밍 수업을 설계하였다. 분석과정에서 포함한 최근 업그레이드된 스크래치 2.
  • 본 연구에서는 먼저 국내·외 CT관련 문헌 연구를 통해 초등예비교사가 갖추어야 할 CT skills의 세부 역량은 무엇인지 도출하고 이러한 세부 역량을 프로그래밍 수업에 도입하기 위한 교수 학습 설계 및 평가 방안을 모색하고자 하였다.
  • 본 연구의 초점은 자칫 기초 프로그래밍 기능 습득 과 콘텐츠 생성에만 머무를 수 있는 수업을 CT 세부 역량과 체계적으로 연결시켜 봄으로써 CT역량 강화 를 위한 방안을 제시하였다는 것이다. 또한 학생 콘텐 츠의 외현적 기능 구현에 치중할 수 있는 평가 영역 에서도 학습자가 CT역량을 습득하였다는 것을 평가 할 수 있는 방안을 고안하였다는 점이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
계산적 개념이란? 계산적 개념은 학생들이 프로그래밍을 하면서 반복, 병행처리 등과 같은 개념을 접하는 것을 의미하며, 계산적 실행이란 그런 개념들을 가지고 프로그램을 개발 하면서 디버깅을 하거나 다른 학생들의 작업 내용을 리믹싱하는 것을 말한다. 또한 계산적 관점은 학생들이 일련의 학습 활동을 하면서 자신에 대해 또한 다른 동료들에 대해 형성하게 되는 관점을 의미한다.
계산적 실행의 4개의 실행 요소는 무엇인가? 이러한 과정은 상호작용적 미디어 콘텐츠를 생성하는데 중요한 부분이며 프로그래밍뿐만 아니라 다양한 디자인 활동에도 유용하다. 많은 관찰을 통해 제안된 4개의 실행 요소는 단계성과 반복성(being incremental & iterative), 테스팅과 디버깅(testing & debugging), 재사용과 리믹싱(reusing & remixing), 추상화와 모듈화(abstracting & modularizing)이다.
PECT모형은 무엇을 포함하고 있는가? Seiter와 Foreman[16]은 스크래치 프로그래밍을 통한 초등학생의 CT능력 평가를 위해 PECT (Progression of Early Computational Thinking)모형을 제안하였다. PECT모형은 증거 변수(Evidence Variable)와 설계 패턴 변수(Design Pattern Variable) 를 포함하고 있다. 증거 변수들은 스크래치로 작성된 프로그램의 특성들(Looks, Sound, Motion, Variables, Sequence & Looping, Boolean Expressions, Operators, Conditionals, Coordination, User Interface Event, Parallelization, Initialize Location, Initialize Looks)로 구성되었으며, 설계 패턴 변수는 스크래치 프로그램의 맥락적 능숙도(contextual proficiencies)에 기초한 변수들(Animate looks, Animate Motion, Conversate, Collide, Maintain Score, User Interaction)로 구성된다.
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참고문헌 (21)

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  16. Seiter, L., & Foreman, B.(2013). Modeling the learning progressions of computational thinking of primary grade students. ICER'13. August 12-14, 2013. San Diego, California, USA. 59-66. 

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  20. Wing, J. M.(2011). Computational thinking-what and why?. CMU Research Notebook. Retrieved from http://link.cs.cmu.edu/article.php?a600 

  21. Yim, B. C., & Jung, I. K. (2010). Scratch Programming. Seoul: Human Science. 

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