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논문 상세정보

중등 정보교육의 피지컬 컴퓨팅 교육을 위한 보드 개발

Development of a Board for Physical Computing Education in Secondary Schools Informatics Education

초록

2015년 9월 개정 교육과정이 발표되면서 중학교 정보교과는 필수로 지정되고, 피지컬 컴퓨팅 단원이 포함되었다. 선도학교를 중심으로 피지컬 컴퓨팅의 대표적인 도구인 아두이노를 활용한 교육 연구가 진행되고 있지만, 개정 교육과정에서 활용하기 위해서는 해결해야 할 문제점들이 있다. 본 연구에서는 중등 학습자가 피지컬 컴퓨팅을 배울 때 하드웨어의 인지적 부담을 줄이고, 창작의 과정을 경험할 수 있도록 피지컬 컴퓨팅 교육용 보드를 개발하였다. 개발된 보드의 특징은 첫째, 아두이노 보드와 호환성 유지, 둘째, 창작을 위한 가장 핵심적인 기능 제공, 셋째, 소형화 이다. 기존 하드웨어 보드에 비해 기능은 줄었지만 중등 학습자가 창작하기에 용이하도록 구성하였다. 본 연구를 바탕으로 다양한 교육 대상자를 위한 보드 개발과 수업 적용을 위한 연구가 지속되어야 한다.

Abstract

With the announcement of the revised curriculum in September, 2015, the informatics for a secondary school was designated as compulsory, and Physical Computing section was included. With a leading school, the educational research using Arduino is currently underway, but there remain the problems to be solved to utilize Arduino in the revised curriculum. This study developed educational board which can make it possible for secondary learners to lessen the cognitive burden of hardware, and to experience the process of creation when they learn Physical computing. The characteristics of the board are as follows: First, keeping compatibility with Arduino. Second, provision of the most essential functions for creation. Third, miniaturization. This study composed the board to make it easier for a secondary learner to create. and thinks that it's necessary to continue the research on board development for diverse learners, and class application on the basis of this research.

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
피지컬 컴퓨팅
피지컬 컴퓨팅의 장점은 무엇인가?
단순히 컴퓨터 인터페이스인 키보드, 마우스, 스피커 등의 장치를 벗어나, 인터 페이스를 확장하여 사람과 컴퓨터, 컴퓨터와 컴퓨터 간의 다양한 방법으로 서로 대화를 할 수 있게 한다

피지컬 컴퓨팅은 단순히 컴퓨터 인터페이스인 키보드, 마우스, 스피커 등의 장치를 벗어나, 인터 페이스를 확장하여 사람과 컴퓨터, 컴퓨터와 컴퓨터 간의 다양한 방법으로 서로 대화를 할 수 있게 한다[16]. 대화는 상대방과 마주하여 이야기를 주고받으며 소통하는 것을 의미한다.

피지컬 컴퓨팅
중등교육에서 정보교과의 4번째 단원으로 피지컬 컴퓨팅의 내용이 포함된 것은 어떤 점이 반영된 것이라고 할 수 있는가?
프로그래밍 교육이 문제해결력 및 논리적 사고력을 향상시킬 수 있다는 점에서 긍정적으로 평가되었고, 기존의 로봇 교육이 학생들의 흥미와 동기, 태도에 긍정적인 영향을 미친다는 연구들의 장점이 반영된 것이라 할 수 있다

2015년 9월에는 각론이 발표되었고, 중등교육에서 정보교과의 4번째 단원으로 피지컬 컴퓨팅의 내용이 포함되었다[2]. 프로그래밍 교육이 문제해결력 및 논리적 사고력을 향상시킬 수 있다는 점에서 긍정적으로 평가되었고, 기존의 로봇 교육이 학생들의 흥미와 동기, 태도에 긍정적인 영향을 미친다는 연구들의 장점이 반영된 것이라 할 수 있다 [3][4][5].

피지컬 컴퓨팅
피지컬 컴퓨팅은 어떻게 정의되는가?
물리적인 실제 세계와 컴퓨터의 가상 세계가 서로 대화할 수 있도록 하는 것

피지컬 컴퓨팅은 2년 과정의 대학원 프로그램인 뉴욕 대학교의 티쉬 예술대학에서 ITP (Interactive Telecommunications Program)를 통해, O'Sullivan과 Igoe 교수가 인터랙티브 피지컬 시스템을 가르치면서 시작된 개념이라 할 수 있다. 피지컬 컴퓨팅은 “물리적인 실제 세계와 컴퓨터의 가상 세계가 서로 대화할 수 있도록 하는 것”이라고 정의된다[15].

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참고문헌 (31)

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  2. 2. 교육부 (2015). 2015 개정 교육과정 각론. (2015.09.23). 정보 교육과정. 세종: 교육부 
  3. 3. 송정범, 이태욱 (2011). 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 학업성취, 교과태도에 미치는 효과. 정보교육학회논문지, 15(1), 11-22. 
  4. 4. 유인환 (2005). 창의적 문제해결력 신장을 위한 로봇 프로그래밍의 가능성 탐색. 교육과학연구, 36(2), 109-12 
  5. 5. Aoki, H., Kim, J., Idosaka, Y., Kamada, T., Kanemune, S., & Lee, W. (2012). Development of State-Based Squeak and an Examination of Its Effect on Robot Programming Education. KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS), 6(11), 2880-2900. 
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  7. 7. 권대용, 허경, 이원규 (2010). 초등 교육에서의 PBL기반 라인트레이서 로봇프로그래밍 교육방법 개발. 컴퓨터교육학회논문지, 13(3), 13-23. 
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  9. 9. 아오키 히로유키, 심재권, 김자미, 이원규 (2012). 스케치 기반 로봇 시뮬레이션 도구 개발. 컴퓨터교육학회논문지. 15(2), 57-66. 
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  12. 12. 심규헌, 이상욱, 서태원 (2014). 아두이노를 활용한 STEAM 커리큘럼 설계, 적용 및 효과 분석. 컴퓨터교육학회논문지, 17(4), 23-32. 
  13. 13. 장윤재, 이원규 (2014). 피지컬 컴퓨팅 교육을 위한 프로그래밍 언어 활용 방안 연구. 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집, 18(2), 27-32. 
  14. 14. 유종훈, 김용환, 양창은, 장명호, 김희주, 명노영, 김동정, 유헌창 (2015). 아두이노 기반 피지컬컴퓨팅을 활용한 SW 개발 교육. 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집, 19(1), 61-64. 
  15. 15. O'Sullivan, D., & Igoe, T. (2004). Physical computing: sensing and controlling the physical world with computers. Course Technology Press. 
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