컴퓨팅사고력은 문제해결방법론을 제공하고 컴퓨터과학의 개념을 배울 수 있는 복합적이며 교과 독립적인 개념이다. 또한 많은 전문가들은 컴퓨팅사고력이 발전하는 정보사회에서 필수적인 도구로 성장할 것임을 제시하고 있다. 이에 국내의 초중등 정보과교육에서도 컴퓨팅사고력을 도입하고 있다. 이에 본 연구에서는 정보과교육과정에서 컴퓨팅사고력의 성격에 부합되는 컴퓨팅사고력의 도입 방식을 제안하고자 한다. 이를 위해 컴퓨팅사고력의 성격 및 의의 그리고 교육과정에 도입한 선진 사례를 분석하였다. 분석 결과, 컴퓨팅사고력은 문제해결과정과 컴퓨터과학의 성격을 가지고 있는 것으로 제시하였다. 그리고 교육과정에 컴퓨팅사고력의 도입 유형은 컴퓨팅사고력 자체가 목적, 일반교과목표와 연계, 그리고 컴퓨터과학목표와 연계하는 경우로 제시하였다. 이와 같은 사례를 바탕으로 정보과교육의 교육과정에 컴퓨팅사고력을 도입하는 방식으로는 융합형 방식을 제안하였다. 융합형 방식은 성취기준을 내용과 방법으로 구분하였다. 정보과교육의 내용영역에는 컴퓨팅시스템, 정보생활, 소프트웨어의 내용으로 방법 영역에는 컴퓨팅사고력 세부 분야를 기술하는 것을 제안하였다. 이와 같은 컴퓨팅사고력 도입방법은 정보과교육이 기술 중심의 컴퓨터과학을 뛰어넘어서 컴퓨터시스템을 통한 문제해결의 방법론을 안내해주는 교과로 자리매김할 수 있도록 해 줄 것이다.
컴퓨팅사고력은 문제해결방법론을 제공하고 컴퓨터과학의 개념을 배울 수 있는 복합적이며 교과 독립적인 개념이다. 또한 많은 전문가들은 컴퓨팅사고력이 발전하는 정보사회에서 필수적인 도구로 성장할 것임을 제시하고 있다. 이에 국내의 초중등 정보과교육에서도 컴퓨팅사고력을 도입하고 있다. 이에 본 연구에서는 정보과교육과정에서 컴퓨팅사고력의 성격에 부합되는 컴퓨팅사고력의 도입 방식을 제안하고자 한다. 이를 위해 컴퓨팅사고력의 성격 및 의의 그리고 교육과정에 도입한 선진 사례를 분석하였다. 분석 결과, 컴퓨팅사고력은 문제해결과정과 컴퓨터과학의 성격을 가지고 있는 것으로 제시하였다. 그리고 교육과정에 컴퓨팅사고력의 도입 유형은 컴퓨팅사고력 자체가 목적, 일반교과목표와 연계, 그리고 컴퓨터과학목표와 연계하는 경우로 제시하였다. 이와 같은 사례를 바탕으로 정보과교육의 교육과정에 컴퓨팅사고력을 도입하는 방식으로는 융합형 방식을 제안하였다. 융합형 방식은 성취기준을 내용과 방법으로 구분하였다. 정보과교육의 내용영역에는 컴퓨팅시스템, 정보생활, 소프트웨어의 내용으로 방법 영역에는 컴퓨팅사고력 세부 분야를 기술하는 것을 제안하였다. 이와 같은 컴퓨팅사고력 도입방법은 정보과교육이 기술 중심의 컴퓨터과학을 뛰어넘어서 컴퓨터시스템을 통한 문제해결의 방법론을 안내해주는 교과로 자리매김할 수 있도록 해 줄 것이다.
Computational thinking is complexity and independent subject matter being capable to learn concept of computer science and providing methodology of problem solving. Also many experts have said that computational thinking will be grow essential tool in the further developing information society. Thus...
Computational thinking is complexity and independent subject matter being capable to learn concept of computer science and providing methodology of problem solving. Also many experts have said that computational thinking will be grow essential tool in the further developing information society. Thus our country has been trying to introduce it in the K12 informatics subject matter education. Therefore we proposed a introducing method of computational thinking being appropriated of a character of it in the informatics curriculum. To do this, we analyzed character and worthy of it, advanced model cases introducing it into the curriculum. And we proposed that introduced case of it into curriculum is divided 3 cases archiving computational thinking itself, being connected aim of general subject matter with it and computer science education. According to this advanced cases, this study selected permeative style of computational thinking with the informatics subject matted curriculum. This method is divided achievement criterion into contents and means. also we proposed that contents area of informatics subject matter achievement criterion is composed Computing System, Information Life, Software and means area can be filled with subset of computational thinking. This introducing method can make informatics subject matter education settle subject matter helping problem solving through computer system beyond character of technology oriented subject matter.
Computational thinking is complexity and independent subject matter being capable to learn concept of computer science and providing methodology of problem solving. Also many experts have said that computational thinking will be grow essential tool in the further developing information society. Thus our country has been trying to introduce it in the K12 informatics subject matter education. Therefore we proposed a introducing method of computational thinking being appropriated of a character of it in the informatics curriculum. To do this, we analyzed character and worthy of it, advanced model cases introducing it into the curriculum. And we proposed that introduced case of it into curriculum is divided 3 cases archiving computational thinking itself, being connected aim of general subject matter with it and computer science education. According to this advanced cases, this study selected permeative style of computational thinking with the informatics subject matted curriculum. This method is divided achievement criterion into contents and means. also we proposed that contents area of informatics subject matter achievement criterion is composed Computing System, Information Life, Software and means area can be filled with subset of computational thinking. This introducing method can make informatics subject matter education settle subject matter helping problem solving through computer system beyond character of technology oriented subject matter.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
결과적으로 본 연구에서는 컴퓨팅사고력의 성격을 컴퓨터과학과 연관성이 있는 문제해결과정으로 요약하고자 한다. 그리고 이것을 (Fig.
컴퓨팅사고력의 개념과 분류를 통해서 컴퓨팅사고력의 성격을 제시하고자 한다. 그리고 컴퓨팅사고력의 가치 분석을 통해서 어떤 방식으로 교육과정에 삽입되어야 하는지 시사점을 얻고자 한다.
본 연구에서 제시한 컴퓨팅사고력은 문제해결과정, 컴퓨터과학의 성격을 모두 내포하고 있으며 컴퓨팅사고력 학습을 통해서 문제를 좀 더 깊게 이해하고 컴퓨터과학을 좀 더 깊게 이해할 수 있는 도구로 활용가능하다고 제시하였다. 또한 문이과 통합의 도구로 활용할 수 있는 점도 제안하였다.
이에 본 연구에서는 미국의 ISTE와 CSTA, 영국의 국가수준 교육과정을 분석하여 제시하고자 한다. 또한 영국의 Barefoot 단체, Code.org 의 컴퓨팅사고력 기술 방식도 추가적으로 분석하여 컴퓨팅사고력을 도입하는 방법을 유형화하고자 한다.
본 연구에서는 사고(Thinking)의 관점은 문제해결관점의 하위개념으로 제시하고자 한다. 물론 Moursund의 절차적 사고는 문제해결의 관점도 포함하고 있지만, 본 연구에서는 사고의 관점에 대해 문제해결관점 속에 포함시킬 수 있는 개념으로 판단하였다.
본 연구는 컴퓨팅사고력이 정보과교육과정에 어떻게 삽입되어져야 하는지에 대한 것이다. 기존의 국내 컴퓨터과학, 정보교육과정은 컴퓨팅사고 영역을 제외했거나 교육과정의 일부영역에 한정되어 기술되어 있었다.
본 연구에서는 사고(Thinking)의 관점은 문제해결관점의 하위개념으로 제시하고자 한다. 물론 Moursund의 절차적 사고는 문제해결의 관점도 포함하고 있지만, 본 연구에서는 사고의 관점에 대해 문제해결관점 속에 포함시킬 수 있는 개념으로 판단하였다.
위의 분류는 컴퓨팅사고력을 해석하는 수준에 따라서 차이가 나타날 수 있기 때문에 본 연구에서는 하나의 예시자료로 제시하고자 한다.
지금까지 컴퓨팅사고력의 성격과 교육과정에 컴퓨팅사고력의 도입유형에 대해 분석하였다. 이를 바탕으로 한국정보교육학회에서 제안한 정보과교육과정 영역에서 컴퓨팅사고력을 기술하는 방법에 대해 제안해 보고자 한다.
이에 본 연구에서는 정보과교육과정에서 컴퓨팅사고력을 독립적인 영역으로 간주하면서 컴퓨팅사고력을 향상시킬 수 있는 교육과정 기술 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 컴퓨팅사고력의 개념과 의의를 제시하고 선진사례에서 컴퓨팅사고력을 교육과정에 어떤 방식으로 삽입했는지 분석하고자 한다. 이를 통해 정보과교육과정에서 컴퓨팅사고력이 어떤 방식으로 도입돼야 하는지에 대해서 제안하고자 한다.
이를 위해 컴퓨팅사고력의 개념과 의의를 제시하고 선진사례에서 컴퓨팅사고력을 교육과정에 어떤 방식으로 삽입했는지 분석하고자 한다. 이를 통해 정보과교육과정에서 컴퓨팅사고력이 어떤 방식으로 도입돼야 하는지에 대해서 제안하고자 한다.
이에 본 연구에서는 미국의 ISTE와 CSTA, 영국의 국가수준 교육과정을 분석하여 제시하고자 한다. 또한 영국의 Barefoot 단체, Code.
이에 본 연구에서는 정보과교육과정에서 컴퓨팅사고력을 독립적인 영역으로 간주하면서 컴퓨팅사고력을 향상시킬 수 있는 교육과정 기술 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 컴퓨팅사고력의 개념과 의의를 제시하고 선진사례에서 컴퓨팅사고력을 교육과정에 어떤 방식으로 삽입했는지 분석하고자 한다.
컴퓨팅사고력의 개념과 분류를 통해서 컴퓨팅사고력의 성격을 제시하고자 한다. 그리고 컴퓨팅사고력의 가치 분석을 통해서 어떤 방식으로 교육과정에 삽입되어야 하는지 시사점을 얻고자 한다.
제안 방법
(Fig. 2)의 5단계 모델은 문제 이해, 문제 표현, 문제 해결 전략 선택, 전략 실천, 결과 평가로서 이를 컴퓨팅 사고력의 세부 개념과 연계하여 컴퓨팅사고력을 유형화 해보고자 하였다.
그리고 그는 공학 수준을 넘어 과학 차원에서 컴퓨팅을 제시하기 위해 7가지 컴퓨팅 원리를 제안하였다. 그것은 실행(Computation), 통신(Communication), 협동 (Coordination), 기억(Recollection), 자동화(Automation), 평가(Evaluation), 설계(Design)의 영역이다.
그는 컴퓨팅이 컴퓨터공학을 뛰어넘어 컴퓨터과학으로 자리매김하기 위한 위의 7가지 컴퓨팅 원리를 제시하였다. 그리고 데이터베이스, 프로그래밍 언어, 자료구조 등의 기술은 7가지 원리에 기반하여 나타나는 영역으로 설정하였다.
위의 그림은 Denning의 컴퓨팅 원리 중에서 컴퓨팅사고력과 직접적으로 관련 있는 영역만을 제시한 것이며 생략된 영역은 통신(Communication), 협동(Coordination)의 영역이다. 그리고 알고리즘에 대한 것은 직접적으로 제시하지는 않았지만 실행 영역에서 정보를 순서적으로 표현하는 원리에 대한 기술이 있어서 알고리즘을 실행 (Computation)영역과 연계하였다. 이것은 Denning이 알고리즘을 매우 중요한 개념으로 판단하고 있기 때문이다.
해결전략선택은 문제 패턴을 분석하고 모델화한 것을 기초로 하여 해결방법을 선택하고 배열하는 단계이다. 그리고 전략실행은 그룹별, 개인별로 문제해결을 위해 활동을 수행하는 단계로서 알고리즘, 자동화, 병렬화 등의 요소가 나타날 수 있는 것으로 해석하였다.
이를 통하여 컴퓨팅사고력은 정보과교육과정에 포괄적 범주로 자리매김해야 함을 제시하였다. 그리고 컴퓨팅 시스템, 정보생활, 소프트웨어의 정보과교육영역과 컴퓨팅사고력 개념의 도입 방법으로 연계방식을 제시하였다.
이를 위해 먼저 컴퓨팅사고력의 개념을 유형화하고 성격을 규명하였다. 본 연구에서 제시한 컴퓨팅사고력은 문제해결과정, 컴퓨터과학의 성격을 모두 내포하고 있으며 컴퓨팅사고력 학습을 통해서 문제를 좀 더 깊게 이해하고 컴퓨터과학을 좀 더 깊게 이해할 수 있는 도구로 활용가능하다고 제시하였다.
이에 본 연구에서는 “융합형”이라는 키워드를 사용하여 정보과교육과정에 컴퓨팅사고력을 삽입하는 방법을 제안하였다.
지금까지 컴퓨팅사고력의 성격과 교육과정에 컴퓨팅사고력의 도입유형에 대해 분석하였다. 이를 바탕으로 한국정보교육학회에서 제안한 정보과교육과정 영역에서 컴퓨팅사고력을 기술하는 방법에 대해 제안해 보고자 한다.
이론/모형
문제해결의 여러 가지 방법 중에서 본 연구에서는 Bransford & Stein의 5단계 문제해결 절차를 활용하여 컴퓨팅사고력을 분류하고자 한다.
컴퓨터과학에 기반한 컴퓨팅사고력을 분류하는 기준은 Denning의 분류에 따르고자 한다[8].
성능/효과
이를 위해 먼저 컴퓨팅사고력의 개념을 유형화하고 성격을 규명하였다. 본 연구에서 제시한 컴퓨팅사고력은 문제해결과정, 컴퓨터과학의 성격을 모두 내포하고 있으며 컴퓨팅사고력 학습을 통해서 문제를 좀 더 깊게 이해하고 컴퓨터과학을 좀 더 깊게 이해할 수 있는 도구로 활용가능하다고 제시하였다. 또한 문이과 통합의 도구로 활용할 수 있는 점도 제안하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
컴퓨팅사고력이란?
이와 같은 컴퓨팅응용 과학은 컴퓨팅사고력의 관점과 유사한 점이 있다. 즉 컴퓨팅사고력은 컴퓨팅응용 과학의 관점을 일반화, 유형화한 개념이라고 할 수 있다. 그리고 Wing은 컴퓨팅사고력에 대해서 학문적 차원에서도 중요하지만 모든 시민 학생에게 필수적인 역량으로 제안하였다[14].
컴퓨팅응용 과학은 어떤 분야인가?
그리고 알고리즘적 사고는 컴퓨팅응용 과학(Computational Science)의 발전에 근거가 되는 논리로 사용되었다[9]. 컴퓨팅응용 과학은 컴퓨팅 현상과 알고리즘을 연구하는 학문은 아니며 컴퓨터과학과 수학의 성과물을 기반으로 STEM 문제해결 방법을 연구하는 분야이다. 이와 같은 컴퓨팅응용 과학은 컴퓨팅사고력의 관점과 유사한 점이 있다.
Cynthia C. Selby는 컴퓨팅사고력을 어떻게 제시하였는가?
Selby(2010)는 다양한 학자들의 정의를 분류하여 컴퓨팅사고력의 성격을 규명하고자 했다. 그는 [Table 1]과 같이 컴퓨팅사고력을 사고, 문제해결, 컴퓨터과학, 모방 4가지 영역으로 제시하였다[6].
참고문헌 (19)
Amber Settle, Ljubomir Perkovic(2009). Computational thinking across the curriculum: A conceptual framework. College of Computing and Digital Media Technical Reports. Paper 13. http://via.library.depaul.edu/tr/13
Andrew Csizmadia, et al.(2015) Computational thinking A guide for teachers, Computing At School. pp. 14-16.
Barefoot Computing http://barefootcas.org.uk/
BCS academy Computing Progression Pathways http://academy.bcs.org/
Code.org https://code.org/curriculum/unplugged
Cynthia C. Selby(2013). Computational Thinking: The Developing Definition. ITiCSE Conference, University of Kent.
Dave Catlin, John Woollard(2011). Educational Robots and Computational Thinking. Teaching with Robotics & 5th International Conference Robotics in Education, pp. 144-151.
Denning, Peter J.(2008). Great Principles of Computing. Calhoun: The NPS Institutional Archive. Online Available http://hdl.handle.net/10945/35523
Denning, Peter J.(2010) The Great Principles of Computing. The Scientific Research Society. Sep-Oct p 371.
Donald P. Kauchak, Paul D. Eggen(1997) LEARNING & TEACHING Viacom company 3rd Edition, p. 309.
ISTE, CSTA(2011). Computational Thinking Teacher Resources. National Science Foundation under Grant No. CNS-1030054
Jake A. Qualls and Linda B.(2010). WHY COMPUTATIONAL THINKING SHOULD BE INTEGRATED INTO THE CURRICULUM Sherrell University of Memphis Department of Computer Science.
Jackson J., Moore L., "The Role of Computational Thinking in the 21st Century", 2012. pp 149-155 http://www.appropriatetech.net/files/Papers_Green_Economy_and_Innovation.pdf
Jeannette M. Wing(2014). Computational Thinking Benefits Society Social Issues in Computing New York: Academic Press. http://socialissues.cs.toronto.edu/index.html%3Fp279.html
KAIE(2015). Curriculum Contents Overview of Information Subject Matter.
Linda Mannila, et al.(2014) Computational Thinking in K-9 Education. ITiCSE-WGR'14, pp. 1-3, June.
Ministry of Education, MOE(2015). Management Guideline of Software Education.
Soobum Shin, et al(2016). Plan of Contents Organization and Curriculum Character Informatics Subject Matter. The Korean Association of Information Education Research Journal. 7(3). pp. 1-8.
Valerie Barr, Chris Stephenson(2011). Bringing CT to K12_What is Involved and What is the Role CSE Community? ACM Inroads Volume 2 Issue 1, March. pp. 48-54
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.