[논문]개념이해와 학습활동을 고려한 네트워크 및 디지털 창작도구 교육과정 모델 개발

성영훈; 정영식; 박남제

doi:10.14352/jkaie.2016.20.6.563

개념이해와 학습활동을 고려한 네트워크 및 디지털 창작도구 교육과정 모델 개발
Development of Network and Digital creation tools Curriculum Model to consider understanding concepts and learning activity 원문보기

정보교육학회논문지 = Journal of the Korean Association of Information Education, v.20 no.6, 2016년, pp.563 - 574

성영훈 (진주교육대학교 컴퓨터교육과) , 정영식 (전주교육대학교 컴퓨터교육과) , 박남제 (제주대학교)

초록
AI-Helper

본 연구는 학교현장의 SW교육과정 적용을 위해 SW교육 중 네트워크 및 디지털 창작도구 교육과정에 대한 연구이다. 이를 위해 국내외 SW교육과정 분석을 통한 주요한 키워드를 추출하여 개념이해와 학습활동 요소를 각 영역별 특성에 맞게 재구조화한 교육과정 모델을 개발하였다. 네트워크 영역은 개념이해 중심, 디지털 창작도구 영역은 활동중심의 형태로 영역별 교육과정을 모델링하였으며, 이를 기반으로 영역별 내용요소를 구성하여 전문가 검증을 통한 타당도를 제시하였다. 또한 다른 영역의 내용요소들을 결합하여 학교에서 재구성하기 쉽게 제시되었고 연구의 결과는 국내 SW교육과정 표준모델 적용을 위한 기초연구 자료로써 활용되기를 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper is a research on the curriculums of network and digital creation tools among SW education in order to apply them to SW curriculum in education fields. For doing so, a curriculum model was developed by extracting main key words through the analyses of domestic and foreign SW curriculum, and reorganization of concept understanding and learning activity elements was made so as to be fit to characteristics of each curriculum. And curriculums were remodeled by curriculum such like concept understanding was focussed in network, activities in digital creation tools and its validity was suggested through expert verification by composing contents elements based on the results. Also, this model was proposed so that each school could recompose it easily by combining contents elements of other curriculums. Therefore, the suggested model could be utilized as a basic research data in applying domestic SW curriculum standard model.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

둘째, 융합활동 영역에 포함되어 있는 창작도구 및 로봇영역 중 창작도구 영역은 그래픽, 문서와 프리젠테이션 등의 소프트웨어 활용을 통한 다양한 창작활동을 수행하는 것을 목표로 한다. 또한 로봇영역의 경우 로봇 기초소양 능력을 기반으로 창의적 문제해결력 향상과 다양한 교과와의 융합으로 개념과 원리 이해를 목표로 하고 있다[23]
본 연구는 SW교육과정과 관련하여 네트워크 및 창작도구 영역에 대한 교육과정을 학교현장에서 보다 쉽게 적용할 수 있도록 개념이해와 학습활동을 고려한 영역별 교육과정 모델을 개발하였으며 연구결과는 다음과 같다.
본 연구에서는 KAIE(2015)에서 개발한 SW교육과정 표준모델의 영역 중 네트워크 및 창작도구 영역에 대해서 국내외 SW교육과정 관련 내용체계 분석과 이를 통해 얻은 시사점으로 학교현장에 보다 쉽게 적용할 수있는 교육과정 모델을 제안하였다. 또한 KAIE 창작도구 영역의 명칭과 관련하여 다양한 형태의 정보를 디지털화하여 처리, 창작을 위해 활용하는 것으로 디지털 창작도구라 정의하여 기술하였다[22].
에스토니아의 경우 전체 학년을 대상으로 2015년부터 2020년까지 프로그래밍 교육을 위해 ‘ProgeTiger’ 프로젝트를 운영하고 있다. 제시된 프레임워크는 기술능력과 디지털 능력향상, 엔지니어링 과학 분야의 흥미와 기능, 참여를 통한 알고리즘사고, 문제해결, 프로그래밍 능력향상 및 교수학습자간 네트워크 강화를 목적으로 하고 있다. 세부적 영역은 그래픽과 멀티미디어 분야인 디자인과 테크놀로지(Design and Technology)영역과 프로그래밍, 로봇, 전자기술관련 엔지니어링 과학(Engineering Science) 영역이 결합되어 교수학습활동이 이뤄지고 컴퓨터과학과 디지털 의사소통 기반의 정보통신기술(Information and Communications Technology, ICT) 영역을 타교과와 과외활동에서 교수 학습할 수 있도록 하였다[7][20].

제안 방법

[Table 9]과 같이 디지털 창작도구의 내용체계를 모델링한 것을 기반으로 국내외 교육과정에서 기술된 공통적이고 일반적인 성질의 내용요소를 추출하여 구성하였다. 디지털 창작도구가 가지고 있는 다른 교과와의 연계와 활용도구로서의 특성을 유지하기 위해 기존 KAIE 의 창작도구 영역에서 7가지 색상 형식의 모듈개념을 반영하였다.
또한 한국정보교육학회(KAIE)에서 국내 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 제한적인 17시간의 형식적 틀을 벗어나고 SW교육목적 달성을 위해 2015년 SW 교육과정 표준모델을 개발하였다. 개발한 SW교육 내용체계를 살펴보면 크게 소프트웨어, 컴퓨터 시스템, 융합활동 3개 영역으로 구분하고 학년별 구분없이 학습할 수 있도록 7단계로 구분하여 제시하였다[23]. 특히 네트워크 및 창작도구 영역에 대해서 살펴보면 학습단계와 내용구성요소의 연관성 및 위계성이 부족하여 학교현장에 바로 적용하기에는 보완해야 할 부분이 있다[22].
둘째, 영역별 주요요소를 살펴보면 네트워크 영역은 사람, 기술, 연결 및 상호작용 개념을 중심으로 하였으며 디지털 창작도구 영역은 제작하기와 표현하기 활동 중심으로 내용요소를 구성하였다.
디지털 창작도구가 가지고 있는 다른 교과와의 연계와 활용도구로서의 특성을 유지하기 위해 기존 KAIE 의 창작도구 영역에서 7가지 색상 형식의 모듈개념을 반영하였다. 또한 국외교육과정에서 다루고 있는 소셜 네트워크, 클라우드 서비스와 같은 디지털 시대에서 요구되는 리터러시 요소를 반영하여 보다 실용적인 영역이 될 수 있도록 구성하였다.
첫째, 컴퓨터과학교육을 위한 내용체계 변화를 살펴 보면 CSTA(2011)에서 제시한 표준안에 포함된 5가지 영역(CT, CL, CPP, CD, CI)에서 크게 5가지 개념 (Concepts)과 7가지 활동(Practices)으로 재구조화하였다. 또한 성취수준면에서 기존 3단계 형태에서 K-2, 5, 8, 12학년까지 각 단계까지의 이루어야할 성취수준을 명시하여 학습연계성과 수준을 보완하였다.
그리고 내용체계 기술에서 개념에 대한 이해와 역량 및 활동에 대한 기술이 복잡하고 분류되지 않아 제시되고 있는 영역을 기반으로 학교의 교육과정을 구성하여 운영하기에는 부족한 점이 많다. 또한 한국정보교육학회(KAIE)에서 국내 2015 개정 교육과정에서 제시하고 있는 제한적인 17시간의 형식적 틀을 벗어나고 SW교육목적 달성을 위해 2015년 SW 교육과정 표준모델을 개발하였다. 개발한 SW교육 내용체계를 살펴보면 크게 소프트웨어, 컴퓨터 시스템, 융합활동 3개 영역으로 구분하고 학년별 구분없이 학습할 수 있도록 7단계로 구분하여 제시하였다[23].
본 연구에서는 [Table 8]와 같이 디지털 창작도구의 영역의 내용체계를 디지털 도구의 활용을 통한 이해와 학습활동을 통해 알게 되는 인식에 근거하여 디지털 창작도구를 활용하는 것에 대한 명확한 내용을 표현하기 위해 제작하기(Creating)와 표현하기(Presenting) 2가지 활동중심 단계로 구분하였다. 첫째, 제작하기 단계는 디지털 창작도구를 활용한 디지털 창작도구 설치 (Installing)와 기본활용, 데이터 또는 정보의 변경 (Modifying) 및 관리(Maintaining)의 단계로 구성된다.
설문조사는 아래 [Table 10]와 같이 영역별 교육과정 모델 개발 내용에 대한 5단계 리커트 척도 형식의 설문문항으로 구성하였다.
둘째, 각 영역별 내용체계 모델링은 국내외 교육과정별로 내용요소의 공통적인 것과 일반적인 것을 핵심 키워드로 추출하여 네트워크 영역은 개념 이해 중심으로 분류하였고 디지털 창작도구는 학습활동 중심요소로 나누어 개발하였다[11]. 셋째, SW교육 표준 모델 개선에 대한 연구 자료로 제시 할 수 있도록 영역별로 개발한 내용체계에 대한 전문가 타당성검증과 예비교사의 인식조사를 실시하였다.
연구의 진행은 (Fig. 1)과 같이 크게 관련 연구분석, 영역별 모델링을 위한 핵심 키워드 추출과 영역별 내용 요소 개발 및 전문가 평가를 통해 영역별 내용체계 모델을 개발하였으며 세부적인 절차는 다음과 같다.
이를 위해 (Fig 2)와 같이 Ⅱ장의 국내외 교육과정의 주요 키워드에서 추출한 사람, 기술 및 연결과 상호작용의 4가지 주요 개념을 기반으로 하여 [Table 6]과 같이 네트워크 영역을 모델링하였다.
첫째, 국내의 SW교육과정과 선진국의 컴퓨터과학 관련 교육과정 내용체계, 내용요소를 중심으로 영역별 주요한 키워드를 추출하고 추출된 키워드에서 공통적인 성질의 개념이해요소와 학습활동 요소를 각각 영역의 특성에 맞게 재구조화하여 네트워크 영역은 개념이해 중심, 디지털 창작도구 영역은 학습활동 중심으로 모델 링하였다.
첫째, 영역별 내용체계 모델을 개발하기 위해 국내외 교육과정 분석을 통한 영역별로 관련된 중심 내용요소들을 수집하였다. 둘째, 각 영역별 내용체계 모델링은 국내외 교육과정별로 내용요소의 공통적인 것과 일반적인 것을 핵심 키워드로 추출하여 네트워크 영역은 개념 이해 중심으로 분류하였고 디지털 창작도구는 학습활동 중심요소로 나누어 개발하였다[11].
첫째, 컴퓨터과학교육을 위한 내용체계 변화를 살펴 보면 CSTA(2011)에서 제시한 표준안에 포함된 5가지 영역(CT, CL, CPP, CD, CI)에서 크게 5가지 개념 (Concepts)과 7가지 활동(Practices)으로 재구조화하였다. 또한 성취수준면에서 기존 3단계 형태에서 K-2, 5, 8, 12학년까지 각 단계까지의 이루어야할 성취수준을 명시하여 학습연계성과 수준을 보완하였다.

대상 데이터

영역별로 개발한 내용체계에 대한 전문가 타당성검증과 예비교사의 인식을 알아보기 위해서 컴퓨터교육과 교수, 컴퓨터교육과 대학원, J교육대학교 예비교사에게 온라인 설문조사를 요청하였으며 구성원 분류 미응답자 2명을 제외한 컴퓨터교육과 교수 2명, 컴퓨터석사과정을 졸업한 현장종사자 6명으로 구성된 전문가 A그룹 8 명과 컴퓨터교육과 4학년 예비교사 15명의 B그룹 총 23 명의 설문조사를 분석하였다.

성능/효과

또한 본 연구에서 개발한 교육과정 모델의 타당성 검증을 위해 전문가 집단 및 예비교사의 설문조사 결과 각각 4.125, 3.822 로 높게 나타났다.
설문조사 결과를 살펴보면 [Table 11]과 같이 전문가 A그룹의 타당도 검증결과 영역별 평균은 네트워크 영역 4.125점, 디지털 창작도구 영역 4.125, 전체 평균 4.125점으로 높게 나타나 타당성을 확보하였다. 예비교사 B그룹의 영역별 인식조사결과 평균은 네트워크 영역 3.
셋째, 기존 KAIE의 SW교육 표준모델의 무학년 개념의 단계별 내용체계를 수용하되 본 연구와 관련된 영역별 내용요소들을 각각 다른 영역의 내용요소들과 결합하여 재구성할 수 있도록 제시하였다. 또한 본 연구에서 개발한 교육과정 모델의 타당성 검증을 위해 전문가 집단 및 예비교사의 설문조사 결과 각각 4.
셋째, 제시한 프레임워크는 컴퓨터과학에 대한 표준안이 아니며 프레임워크를 구성하고 있는 개념들과 활동들의 결합으로 지역, 학교현장에서 다양한 컴퓨터과학 교육과정 표준(Standards)을 개발할 수 있도록 제시되어 있다.
영국의 경우 2014년 9월부터 컴퓨터과학교육을 위해 국가수준의 교육과정을 기존의 ICT 교육에서 ‘Computing’ 교과로 변경하여 컴퓨터과학(Computer Science) 영역, 정보기술(Information Technology) 영역, 디지털 리터러시(Digital Literacy) 영역의 내용체계로 초등학교부터 고등학교까지 가르치고 있다[1][8][14]. 영역별 세부내용은 첫째, 컴퓨터과학 영역은 컴퓨터와 컴퓨터시스템의 동작을 이해하고 컴퓨팅사고력을 기르며 프로그래밍 하는 내용을 담고 있으며 둘째, 정보기술 영역은 디지털 콘텐츠를 생성하고, 관리(manipulate), 저장하고 검색하는 능력을 기르며 목적에 맞는 소프트웨어를 활용하는 내용을 포함하고 셋째, 디지털 리터러시는 기술의 안전과 책임 있는 활용, 소통과 협력을 위한 다양한 기술들을 이해하고 디지털 콘텐츠를 평가할 수 있는 내용으로 구성되었다.
125점으로 높게 나타나 타당성을 확보하였다. 예비교사 B그룹의 영역별 인식조사결과 평균은 네트워크 영역 3.800점, 디지털 창작도구 영역 3.844점, 전체 평균 3.822점으로 A그룹에 비해 다소 낮게 나타났으며 이는 영역별 내용체계에 대한 지식이해 및 현장교육에 대한 경험과 이해도 수준이 상대적으로 적은 원인에 의한 것으로 보인다.

후속연구

추후 연구로는 KAIE의 SW교육 표준모델 전체 영역에 대한 교육과정의 개선 모델링과 각 영역별 내용체계, 내용요소 및 성취기준과 평가체계 개선과 이에 대한 델파이조사 실시 및 수정보완을 통해 우리나라 SW교육과정 표준모델 적용을 위한 기여와 제시된 모델의 일반화를 위한 학교현장 적용연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	다양한 SW교육에서 중요시 되고 있는 것은?	SW교육에서 컴퓨터과학 개념과 원리 이해를 위해 컴퓨팅 사고(Computational thinking) 기반의 일상생활 문제해결과정을 다루고 있으며 프로그래밍 교육 등 다양한 방법이 활용되고 있다[2][3][21]. 다양한 SW교육에서 문제해결능력 향상을 위해 정보의 가공을 위한 검색과 수집, 자신의 창작적 결과물을 유통하기 위한 네트워크와 관련된 이해와 지식도 필요하며 정보수 집, 가공 및 창의적 표현을 위한 학생들의 디지털 리터 러시 능력이 중요시되고 있다[9].
	컴퓨터교육 분야의 교육은 어떻게 변화하고 있는가?	소프트웨어(SW)가 중요시되는 시대로 접어들면서 컴퓨터교육 분야에서는 기존의 지식정보화사회에서 필요로 했던 ICT 활용 중심의 교육에서 학습자의 창의성, 비판적 사고력, 의사소통능력과 같은 고등사고능력과 문제해결력을 향상시킬 수 있는 SW교육 중심으로 변화하고 있다[5]. SW교육에서 컴퓨터과학 개념과 원리 이해를 위해 컴퓨팅 사고(Computational thinking) 기반의 일상생활 문제해결과정을 다루고 있으며 프로그래밍 교육 등 다양한 방법이 활용되고 있다[2][3][21].
	SW교육과 관련하여 영국의 경우 대표적인 개념들을 어떻게 규정하였는가?	SW교육과 관련하여 선진국의 경우를 살펴보면 미국 CSTA(2016)의 개정되고 있는 표준안에서는 컴퓨터과학 뿐만 아니라 모든 분야에서 컴퓨팅 사고 기반의 문제해 결방법이 적용될 수 있도록 단계(Levels), 개념들 (Concepts)과 학습활동들(Practices)로 나누어진 체계적인 컴퓨터과학교육 프레임워크를 만들고 있다[5]. 또한 영국의 컴퓨팅 교과에 대한 교사 가이드라인에서는 크게 컴퓨터과학, 정보기술영역, 디지털 리터러시 영역으로 구분되는 대표적인 개념들을 규정하여 이에 따른 학습내용요소를 제시하고 있다[1].

참고문헌 (23)

CAS (2013), Computing in the national curriculum: A guide for primary teachers. Computing at school.
Chul Kim (2014). A Study on Contents of Robot Education Curriculum. Journal of The Korean Association of Information Education, 18(3), 443-452. The Korean Association of Information Education.

원문보기 상세보기
Chul Kim (2015). A Development of Robot and Convergence Activity Curriculum Model for Elementary School Students. Journal of The Korean Association of Information Education, 19(4), 481-499. The Korean Association of Information Education.

원문보기 상세보기
CSTA (2011). The 2011 CSTA K-12 Computer Science Standards. Retrieved from http://www.csteachers.org/page/CSTA_Standards.
K-12 CS Standards Revision Task Force members (2016). The Interim CSTA K-12 Computer Science Standards. Retrieved http://www.csteachers.org/resource/resmgr/Docs/Standards/2016StandardsRevision/INTERIM_StandardsFINAL_07222.pdf.
Department for Education in UK (2013). National curriculum in England: computing programmes of study. Retrieved from https://www.gov.uk/government/publications/national-curriculum-in-england-computing-programmes-of-study/national-curriculum-in-england-computing-programmes-ofstudy.
HITSA (2016). ProgeTiger Programme 2015-2017. Retrieved from http://www.hitsa.ee/it-education/educational-programmes/progetiger.
Hongrae Kim (2016). The Research about Policy Background of Computer Science Education in UK School: Lesson from the UK. Journal of The Korean Association of Information Education, 20(2), 207-218. The Korean Association of Information Education.
Hyunbae Kim (2015). A Development of Curriculum Model on Information Ethics and Creation Tools for Elementary School Students. Journal of The Korean Association of Information Education, 19(4), 545-556. The Korean Association of Information Education.

원문보기 상세보기
JaMee Kim, WonGyu Lee (2015). China's informatics curriculum to consider equality and excellence. Journal of The Korean Association of Computer Education, 18(2), 11-20. The Korean Association Of Computer Education.
JaMee Kim, WonGyu Lee (2016). Implications for Informatics Curriculum Standard of KOREA through the Comparison of CSTA 2003 and 2011. Journal of The Korean Association of Computer Education, 19(1), 41-51. The Korean Association Of Computer Education
Joanna Goode, Gail Chapman (2016). Exploring Computer Science. Retrieved from http://www.exploringcs.org/curriculum.
K12cs.org (2016). K-12 Computer Science Framework. Retrieved form http://K12cs.org.
Kapsu Kim (2016). An Implications of Computer Education in Korea from the U.S., U.K. and Germany Computer Curriculums. Journal of The Korean Association of Information Education, 20(4), 421-432. The Korean Association of Information Education.
Massachusetts Department of Elementary and Secondary Education (2016). Massachusetts Digital Literacy and Computer Science (DLCS) Curriculum Framework. Retrieved from http://www.doe.mass.edu.
Microsoft (2016). Digital Literacy Advanced Curriculum. Retrieved from https://www.microsoft.com/en-us/DigitalLiteracy/advancedcurriculum.aspx.
Ministry of Education (2015). 2015 Revised Curriculum. Korea Ministry of Education.
Ministry of Education (2015). Software Education Guidelines. Korea Ministry of Education.
NetSciEd (2016). Network Literacy: Essential Concepts and Core Ideas. Retrieved from https://sites.google.com/a/binghamton.edu/netscied/teaching-learning/network-concepts.
Seungki Shin, Youngkwon Bae (2015). Study on the Implications about Curriculum Design through the Analysis of Software Education Policy in Estonia. Journal of The Korean Association of Information Education, 19(3), 361-372. The Korean Association of Information Education.

원문보기 상세보기
Young-Hoon Sung (2016). Development and Application of CT-SPI Model for Improving Computational Thinking for Elementary School Students. Journal of The Korea Society of Computer and Information, 21(1), 169-180. The Korea Society of Computer and Information.

원문보기 상세보기
Younghoon Sung, Youngsik Jeong, Namje Park (2016). Implication of Network, Digital creation tools, and Robot curriculum by KAIE through the Analysis of domestic and Foreign SW curriculum. The Korean Association of Information Education Research Journal, 7(3), 17-24. The Korean Association of Information Education.
Youngsik Jeong, Kapsu Kim, Inkee Jeong, Hyunbae Kim, Chul Kim, Jeongsu Yu, Chongwoo Kim, Myunghui Hong (2015). A Development of the Software Education Curriculum Model for Elementary Students. Journal of The Korean Association of Information Education, 19(4), 467-480. The Korean Association of Information Education.

원문보기 상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증