[논문]스크래치를 활용한 고등학교 과학 수업에 대한 학생 인식

노희진; 백성혜

doi:10.14697/jkase.2015.35.1.0053

스크래치를 활용한 고등학교 과학 수업에 대한 학생 인식
Students' Perception of Scratch Program using High School Science Class 원문보기

한국과학교육학회지 = Journal of the Korean association for science education, v.35 no.1, 2015년, pp.53 - 64

초록
AI-Helper

이 연구는 고등학교 과학 교과수업에서 이루어졌으며, 스크래치를 활용하여 과학 수업이 실행되었고, 이에 대한 학생의 인식을 조사하였다. 연구대상은 고등학교 2학년의 자연계열을 희망하는 남학생이며, 4학급이다. 학생들이 수업과 과제를 진행하는 동안 얻어진 경험을 바탕으로 생각과 느낌을 표현한 수업저널을 작성하였고, 이 수업저널을 분석하여 스크래치를 활용한 과학수업에 대한 인식과 실제로 이루어진 학습과정, 스크래치 프로그램 활용에 대한 인식을 찾고 그에 대한 시사점을 얻었다. 수업은 2단계로 진행되어졌다. 첫 단계는 과학적 문제를 스크래치로 해결해 보는 경험의 단계로, 과학적 문제를 해결하기 위해 학생들은 비주얼 프로그래밍인 스크래치라는 도구를 활용하는 경험을 하게 된다. 두 번째 단계는 학생들이 자신의 프로젝트를 선정하고 스크래치를 활용하여 주어진 문제를 해결하고 자신의 산출물을 생성하게 된다. 연구 결과는, 첫째 스크래치를 활용한 과학수업은 학생들의 흥미가 높았다. 학생들은 높아진 흥미로 수업에 참여하고, 자기 주도적으로 자신의 산출물을 얻는 과정에서 뿌듯함을 느꼈다. 둘째 이 수업에서 실제 학생들은 3단계를 거치며 학습하고 있었다. 이 3단계는 문제 인식, 문제 해결, 산출물 생성이었으며, 특히 문제 해결과정은 반복적이었으며 학생들에게 이 과정은 복잡하고 어려운 단계이다. 이 문제해결과정은 스크래치 측면(설계, 적용)과 과학 측면(자료 수집, 자료 해석)으로 구성되어지며, 설계, 자료 수집, 자료 해석, 적용의 단계가 순서적이면서 반복적으로 이루어진다. 이 반복적인 과정에서 설계에 따라 과학적 지식을 조사하고 이해하여 프로그래밍에 적용하고, 그 결과에 따라 재설계하는 과정을 통해 과학적 지식에 대한 이해도가 높아진다. 또한 이 과정을 통해 학생들은 과학적 지식을 더 오랫동안 기억하게 되었다고 하였다. 셋째 학생들은 스크래치라는 프로그래밍 사용의 어려움을 나타내기도 했다. 그러나 처음 사용해보는 것이라 익숙하지 않았기 때문이라 해석되어지며, 이것은 학생들이 스크래치를 활용한 과학수업을 초등학교 또는 중학교에서 시작해 보는 것을 제안한다. 또한 학생들은 이 경험을 통해 자신의 미래의 직업과 관련지었고, 컴퓨터공학 관련 직업을 갖지 않더라도 다양한 직업분야에서 활용 가능할 것으로 기대했다. 결론적으로 스크래치를 활용한 과학수업은 새로운 교수학습방법으로 제안되어질 수 있고, 학생들의 과학에 대한 흥미와 창의적 문제해결력, 융합적 소양, 정보적 소양이 신장될 것이다. 스크래치와 같은 프로그래밍은 미래 사회를 살아갈 학생들이 갖추어야 할 역량으로 해석해 볼 수 있고, 이러한 역량을 바탕으로 학생들은 자신의 문제들을 해결해 나갈 수 있을 것으로 기대된다. 이 수업은 학습자 중심의 디지털 교육을 바탕으로 하는 것이며, 기술과 공학적 설계를 포함한 융합인재교육(STEAM)을 실행하는 방법이 될 수 있을 것이며, 창의적이고 자기주도적인 학습능력을 갖춘 인재를 키울 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This research was performed of high school science classes. These science classes progressed by using Scratch, and surveyed students' perception after finishing each class. This research was conducted of male students who want to choose department of natural science in the next grade. Those classes are consisted of four classes. This study produced a journal, and contained expressions of their thinking and feeling based on experiences during attending classes and projects. Consequently, that journal was analyzed in view of understanding and perception of Scratch using science classes, and it was also included of utilizing Scratch program. Research shows following three conclusions. First, students preferred Scratch using class to general one. They attend more active with high interest, and they felt senses of accomplishment while they make output by themselves. Second, their studies passed through three stages. These are problem perception, problem solving, and producing. Problem solving stage is especially complicated and difficult stage to students. This stage is consisted of Scratch side and Science side. Scratch side has Design and applying process, and Science side has data gathering and analyzing. Students' comprehension of scientific knowledge is increased and is preserved long time through this stage. Last, students had a hard time using Scratch. Because, it is the first time to them to use that program. Therefore, we deemed that they needed to start this kind of experience at lower grade than they are now, such as middle school stage. It is expected that this type of classes are getting more expanded and more populated as a part of students' core ability.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	스크래치는 어떤 도구인가?	, 2012). 스크래치는 전 세계적으로 활용되고 있는 비주얼 프로그래밍 언어로써 어린학생들부터 어른에 이르기까지 광범위하게 사용이 가능하며, 자신이 생각한 아이디어를 디지털로 표현하고 공유할 수 있도록 지원해 줄 수 있는 효과적인 도구이다(Kim, Han, & Kim, 2010; Kim, Han, & Kim, 2012).
	스크래치가 기술과 공학적 설계를 포함한 융합 과학수업에 활용할 가치가 높은 교육 방법으로서의 가능성이 있는 이유는 무엇인가?	이 연구에서는 가장 단순한 CT 프로그램 중 하나인 스크래치를 활용하여 과학 수업을 운영하였을 때 학생들의 반응을 조사하고, 이를 토대로 학생들의 문제해결능력 배양과 창의적이고 자기 주도적 학습능력을 갖추는 효과적인 교수법 중 하나로 스크래치의 효과를 알아보고자 하였다. 특히 스크래치는 학습자 중심의 디지털 교육의 일환으로 제안이 가능하기 때문에 기술과 공학적 설계를 포함한 융합 과학수업에 활용할 가치가 높은 교육 방법으로서의 가능성이 있다. 스크래치는 2007년 5월 MIT Media Lab의 연구팀과 UCLA 대학의 협력연구와 인텔, 미국과학재단의 공동 연구로 Squeak Etoys에 그 기초를 두고 개발되었으며 Mitchel Resnick에 의해 디자인 되었다(Oh, et al.
	융합적 지식과 사고를 기반으로 문제를 해결하기 위해서는 무엇이 필요한가?	21세기에는 환경오염, 식량문제, 에너지 고갈 등 융합적 지식과 사고를 기반으로 해결해야 하는 문제가 증가하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 학문 분야의 영역을 넘나드는 융합적이고 창의적인 사고를 하는 인재를 육성해야 한다. 특히 정보통신기술의 발달에 따른 디지털 시대로의 진입과 함께 지식기반 사회에서는 새로운 지식을 창출하기 위해 끊임없이 지식을 활용하고 창의적이며 자기 주도적 학습능력을 지닌 인재를 요구하고 있다(Ahn & Ma, 2013; Park, 2011).

참고문헌 (19)

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동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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