[논문]IT 융합교육 활성화를 위한 Computational Thinking 수업 모형 설계

손영수; 이광재

doi:10.13067/jkiecs.2016.11.5.511

IT 융합교육 활성화를 위한 Computational Thinking 수업 모형 설계
Computational Thinking Teaching Model Design for Activating IT Convergence Education 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.11 no.5, 2016년, pp.511 - 522

손영수 (한려대학교 전기전자공학과) , 이광재 (한려대학교 전기전자공학과)

초록
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최근 학문 간의 경계를 허물고 새로운 지식을 창출하는 융합 교육이 대학 교육의 핵심 이슈로 부각되고 있다. IT융합 교육의 핵심은 SW 교육을 통해서 이루어지고 SW 교육의 목적은 CT(: Computational Thinking)을 향상하는데 초점이 맞추어 지고 있다. 본 논문의 목적은 IT 융합 교육을 활성화하기 위한 CT 수업모형을 설계하는 것이다. 본 연구에서는 IT 비전공 학습자의 CT 능력과 SW 적응력을 높이고 전공분야에서 활용될 수 있도록 알고리즘과 프로그래밍을 중심으로 CT 교육과정을 제시하고, 교수자와 학습자간의 CT 수업 효과와 성취도를 향상하기 위하여 CT 수업 제반요소와 수업에 대한 성취기준, 교수 학습방법을 통해 IT 비전공 학습자에 적합한 수업 모형을 설계 하였다. 이는 대학에서 IT 융합 교육을 위한 CT 수업 방법과 교육 과정을 설계하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Breaking down the boundaries between recent study has emerged as a key issue of convergence education to create new knowledge. The core of IT Convergence Education is being made through educational SW, SW purpose of education has been focused on improving the CT(: Computational Thinking). The purpose of this paper is to design a CT teaching model for activating IT Convergence Education. In this study, we designed a CT Curriculum focusing on algorithm and program for the purpose of enhancing non-majors learner's CT ability and software adaptability and being utilized in the majors. It is expected to be utilized to design a CT teaching methods and curriculum in University.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 CT 교육을 통해서 IT 융합교육을 활성화하고 비전공학습자의 IT 융합능력과 CT 능력을 배양하여 학습자의 전공분야에서도 학습한 내용이 응용될 수 있도록 CT 수업모형을 설계 하고자 한다. 본 논문의 구성은 2장에서는 CT의 이론적 배경과 선행연구를 기술하고 3장에서는 CT 교육과정을 제시하고 CT 수업에 필요한 제반 요소를 통하여 CT 수업 모형을 설계한다.

제안 방법

따라서 본 연구 에서는 CSTA와 ISTE에서 제시한 CT의 9가지 주요 요소에 대한 내용을 본 연구의 CT 수업모형 설계의 기본요소로 활용하였다. 특히 문제 해결을 위한 규칙을 발견하고 문제에 대한 이해력과 적응력을 기를 수 있는 알고리즘과 절차에 중점을 두어 설계함으로써 IT 비전공 학습자들에게 자신의 전공 분야에서 CT를 적용할 수 있도록 하였다. 또한 실습을 위한 프로그래밍언어는 다른 프로그래밍언어에 비해 손쉽게 프로그래밍이 가능하고 CT와 연관된 요소가 많은 객체지향 프로그래밍언어인 파이션을 선택하였고 팀 프로젝트 수행 시 대학과정상 필요한 요소들을 추가하여 표 3과 같이 CT 교육 과정을 설계하였다.

대상 데이터

IT 비전공 학습자의 CT 수업의 효과를 높이고 교수자와 학습자간의 CT 수업의 성취도를 높일 수 있는 수업의 준비요소(Preparation), 운영요소(Operation), 전환요소(Transition)로 구분하여 CT 수업모형에 활용하기 위해 CT 수업의 제반요소를 제시하였다.

이론/모형

대학의 기초 교양교육으로서 융합교육에 대한 중요성이 대두되고 있지만 융합 교육에 필요한 CT 수업모형은 거의 연구가 이루어 지지 않고 있으며, 이에 따른 교육과정 설계에 대한 기준 또한 없다[18-19]. 따라서 본 연구 에서는 CSTA와 ISTE에서 제시한 CT의 9가지 주요 요소에 대한 내용을 본 연구의 CT 수업모형 설계의 기본요소로 활용하였다. 특히 문제 해결을 위한 규칙을 발견하고 문제에 대한 이해력과 적응력을 기를 수 있는 알고리즘과 절차에 중점을 두어 설계함으로써 IT 비전공 학습자들에게 자신의 전공 분야에서 CT를 적용할 수 있도록 하였다.

성능/효과

본 연구에서는 설계된 CT 수업모형을 일반화하기 위한 유효성은 검증하지 못했지만 CT 수업모형에 대한 프로토타입을 설계하는데 의의를 두고자 한다.

후속연구

본 연구에서 설계한 CT 교육과정은 문제에 대한 이해력과 적응력을 키울 수 있는 알고리즘 분야와 학습자의 전공분야에서 CT 능력과 SW 적응력을 높이기 위해 프로그래밍 실습, 팀 프로젝트 수업으로 설계되어 대학의 IT융합 교육을 위한 CT 교육과정에 활용될 수 있을 것이다. 둘째, 제시된 CT 수업의 제반요소로서 준비요소, 운영요소, 전환요소는 교수자와 학습자간의 CT 수업의 효과를 높이고 성취도를 높이는데 활용 할 수 있을 것이다. 셋째, CT 수업모형에 대한 교수·학습방법은 CT에 기초한 구체적인 교육 과정을 통해 교수자가 학습자에게 무엇을 어떻게 교육해야 하는지 CT 수업 방향을 설정하는데 활용할 수 있다.
첫째, IT 비전공 학습자의 CT 교육과정 활용이다. 본 연구에서 설계한 CT 교육과정은 문제에 대한 이해력과 적응력을 키울 수 있는 알고리즘 분야와 학습자의 전공분야에서 CT 능력과 SW 적응력을 높이기 위해 프로그래밍 실습, 팀 프로젝트 수업으로 설계되어 대학의 IT융합 교육을 위한 CT 교육과정에 활용될 수 있을 것이다. 둘째, 제시된 CT 수업의 제반요소로서 준비요소, 운영요소, 전환요소는 교수자와 학습자간의 CT 수업의 효과를 높이고 성취도를 높이는데 활용 할 수 있을 것이다.
둘째, 제시된 CT 수업의 제반요소로서 준비요소, 운영요소, 전환요소는 교수자와 학습자간의 CT 수업의 효과를 높이고 성취도를 높이는데 활용 할 수 있을 것이다. 셋째, CT 수업모형에 대한 교수·학습방법은 CT에 기초한 구체적인 교육 과정을 통해 교수자가 학습자에게 무엇을 어떻게 교육해야 하는지 CT 수업 방향을 설정하는데 활용할 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	융합적 접근을 통한 교육 방식의 장점은 무엇인가?	융합 교육은 기존의 단편적인 지식전달 위주의 교육을 통해서는 실제 생활 속에서 발생하는 복잡하고 다양한 문제를 해결하기에 어려움이 따른다는 점을 지적하며 이에 대한 대안으로 떠오르고 있는 교육이다[1]. 융합적 접근을 통한 교육 방식은 학문적 탐구뿐 만 아니라 실생활의 문제를 다차원적으로 그리고 심층적으로 다룰 수 있기에 보다 실제적이고 실용적인 교육을 도모할 수 있다[2]. 컴퓨터과학적인 측면에서 융합 교육은 학문분야에 관계없이 실생활에서 발생하는 복잡한 문제를 컴퓨터 과학의 기본기술과 컴퓨팅 원리를 활용해 문제를 해결하는 과정이다.
	컴퓨터과학적인 측면에서 융합 교육이란 무엇인가?	융합적 접근을 통한 교육 방식은 학문적 탐구뿐 만 아니라 실생활의 문제를 다차원적으로 그리고 심층적으로 다룰 수 있기에 보다 실제적이고 실용적인 교육을 도모할 수 있다[2]. 컴퓨터과학적인 측면에서 융합 교육은 학문분야에 관계없이 실생활에서 발생하는 복잡한 문제를 컴퓨터 과학의 기본기술과 컴퓨팅 원리를 활용해 문제를 해결하는 과정이다. 융합 교육에서 가장 필요로 하는 것은 융합적인 사고를 학습하는 것인데, CT은 융합적 사고력이 요구되는 기초 능력이라 할 수 있으며 컴퓨터 과학 교육의 핵심 개념이라고 할 수 있다[3].
	융합적 접근을 통한 교육 방식으로 해결할 수 있는 융합 교육의 문제는 무엇인가?	융합 교육은 기존의 단편적인 지식전달 위주의 교육을 통해서는 실제 생활 속에서 발생하는 복잡하고 다양한 문제를 해결하기에 어려움이 따른다는 점을 지적하며 이에 대한 대안으로 떠오르고 있는 교육이다[1]. 융합적 접근을 통한 교육 방식은 학문적 탐구뿐 만 아니라 실생활의 문제를 다차원적으로 그리고 심층적으로 다룰 수 있기에 보다 실제적이고 실용적인 교육을 도모할 수 있다[2].

참고문헌 (19)

E. Sung, H. Oh, and Y. Kim, "An Instruction Model Design of Convergence Project for Cultivating Industrial Convergence Talent in Higher Education," J. of Korea Educational Methodology Studies, vol. 25, no. 3, 2013, pp. 543-580.

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K. Kim and K. Jang, "A Discussion on the Concert of Convergence for STEAM-Approach in Music Eduation," J. of the Korea Elementary Education, vol. 26, no. 4, 2015, pp. 211-234.
S. Choi, "An Analysis of 'Informatics' Curriculum from the Perspective of 21^st Century Skills and Computational Thinking," J. of Korean Association of Computer Education, vol. 14, no. 6, 2011, pp. 19-30.
H. Jung, "An Empirical Study on Information Liberal Education in University based on IT Fluency and Computational Thinking Concept," J. of the Korea society of computer and information, vol. 19, no. 2, 2014, pp. 263-274.

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K. Kim, "A Case Study on Necessity of Computer Programming for Interdisciplinary Education," J. of Digital Convergence, vol. 2, no. 11, 2014, pp. 339-348.
K. Park, K. OH, N. Ryu, H. Lee, and E.Kim, "Learning System of Programming Language using Basic Algorithms," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 5, no. 1, 2010, pp. 66-73.
J. Wing, "Computational Thinking," Communications of the ACM, vol. 49, no. 3, 2006, pp. 33-35.

상세보기
J. Wing, "Computational Thinking and Thinking about Computing," Philosophical Transactions of the Royal Society, vol. 366, 2008, pp. 3717-3725.

상세보기
M. Guzdial, "Education : Paving the way for computational thinking," Communications of ACM, vol. 51, no. 8, 2008, pp. 25-27.
B. Kim, Y. Jeon, J. Kim, and T. Kim, "Development and Application of Real Life Problem Solving Lesson Contents Based on Computational Thinking for Informatics Integrated-Gifted Elementary School Students' Creativity," J. of Teacher Education, vol. 31, no. 1, 2015, pp. 159-186.
I. Jeon, "Study on the Achievement Goals and Teaching-Learning Methods of Problem Solving Topic of Informatics Subject," J. of The Korean Association of Information Education, vol. 18, no. 2, 2014, pp. 243-254.

원문보기 상세보기
T. Hyun, J. Choi, and J. Lee, "Development of Teaching Model for Problem-solving methods and procedures section in the 2012's revised informatics curriculum," J. of the Korea Society of Computer and Information, vol. 17, no. 8, 2012, pp. 17-28.

원문보기 상세보기
B. Joyce and M. Weil, Model of teaching, New York: Prentice Hall, 1980.
H. Choi, "Developing Lessons and Rubrics to Promote Computational Thinking," J. of The Korean Association of Information Education, vol. 18, no. 1, 2014, pp. 57-64.

원문보기 상세보기
S. Kim and S. Han, "Design-Based Learning for Computational Thinking," J. of the Korean Association of Information Education, vol. 16, no. 3, 2012, pp. 319-326.
M. Ryu and S. Han, "Development of Computational Think-based Educational Program for SW Education," J. of The Korean Association of Information Education, vol. 19, no. 1, 2015, pp. 11-20.

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S. Kim, "Effects of Teaching and Learning Strategies of Learner-Centered Learning for Improving Computational Thinking," J. of The Korean Association of Information Education, vol. 19. no. 3, 2015, pp. 323-332.

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C. Choi and S. Joo, "A Curriculum Design of Computer Application Department for Non-Commissioned Officers," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 9, no. 5, 2014, pp. 583-588.

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S. Choi, "A Design of the Database Curriculum for College Students," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 10, no. 5, 2015, pp. 599-606.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

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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