[국내논문]SCC 활동 전략기반 Kodu SW교육과정 모델 적용을 통한 어린이 코딩 인지 효과 The Effects of Childrens' Perception of the Kodu Software Curriculum Model based on SCC Activity Strategy원문보기
2015 개정 교육과정에 따라 초등학생들을 위한 다양한 SW 교육 방안들이 현장에서 연구 개발 적용되고 있다. 하지만 대부분의 SW교육이 언플러그드와 영어 Text에 기반하고 있어 영어와 수학 활동에 익숙하지 않은 초등학교 어린이들뿐만 아니라 가르치는 교사에게도 어렵게 느껴지고 있다. 이에 본 연구는 게임과 아이콘을 통해 쉽게 코딩을 가르치고 배울 수 있는 Kodu game lab 기반 '아이콘 카드 보드'를 개발하였다. 스토리활동, 코딩활동, 협력활동(SCC) 전략기반의 17차시 SW교육과정으로 구성하여 적용 검증한 결과 학생들의 코딩에 대한 흥미도 및 수업모형에서 유의미한 결과를 보였으며 전체적인 SW수업에 대해서도 86%가 만족하는 것으로 응답하였다.
2015 개정 교육과정에 따라 초등학생들을 위한 다양한 SW 교육 방안들이 현장에서 연구 개발 적용되고 있다. 하지만 대부분의 SW교육이 언플러그드와 영어 Text에 기반하고 있어 영어와 수학 활동에 익숙하지 않은 초등학교 어린이들뿐만 아니라 가르치는 교사에게도 어렵게 느껴지고 있다. 이에 본 연구는 게임과 아이콘을 통해 쉽게 코딩을 가르치고 배울 수 있는 Kodu game lab 기반 '아이콘 카드 보드'를 개발하였다. 스토리활동, 코딩활동, 협력활동(SCC) 전략기반의 17차시 SW교육과정으로 구성하여 적용 검증한 결과 학생들의 코딩에 대한 흥미도 및 수업모형에서 유의미한 결과를 보였으며 전체적인 SW수업에 대해서도 86%가 만족하는 것으로 응답하였다.
Based on revised 2015 curriculum, diversified SW education methods for elementary school students are researched, developed and applied. However, as most of SW education is based on English text, its coding process may be difficult for low graders of elementary school who are not familiar with Engli...
Based on revised 2015 curriculum, diversified SW education methods for elementary school students are researched, developed and applied. However, as most of SW education is based on English text, its coding process may be difficult for low graders of elementary school who are not familiar with English and Math. Under this situation, Kodu game lab based 'icon card board' by which coding could be learnt with ease through game and icon was developed and story activity, coding activity and collaboration activity (SCC) strategy based 17th session SW curriculum was applied and verified. As a result of research, in terms of satisfaction of students for SW class, students more than 86% recognized such class positively and a significant effect was obtained from students' interest level and learning model for coding.
Based on revised 2015 curriculum, diversified SW education methods for elementary school students are researched, developed and applied. However, as most of SW education is based on English text, its coding process may be difficult for low graders of elementary school who are not familiar with English and Math. Under this situation, Kodu game lab based 'icon card board' by which coding could be learnt with ease through game and icon was developed and story activity, coding activity and collaboration activity (SCC) strategy based 17th session SW curriculum was applied and verified. As a result of research, in terms of satisfaction of students for SW class, students more than 86% recognized such class positively and a significant effect was obtained from students' interest level and learning model for coding.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 그래픽 기반의 아이콘만으로 원하는 배경과 캐릭터를 만들어 움직일 수 있는 Kodu Game Lab을 활용한 SW교육과정을 개발하여 적용해보았다. 복잡하고 이해하기 어려운 프로그래밍 언어를 전혀 몰라도 아이콘 기반의 카드보드를 활용하여 순차적인 프로그래밍 과정을 스토리텔링 해 봄으로써 학습에의 몰입과 프로그래밍에 대한 흥미를 향상시킬 수 있도록 연구하였다.
복잡하고 이해하기 어려운 프로그래밍 언어를 전혀 몰라도 아이콘 기반의 카드보드를 활용하여 순차적인 프로그래밍 과정을 스토리텔링 해 봄으로써 학습에의 몰입과 프로그래밍에 대한 흥미를 향상시킬 수 있도록 연구하였다. 또한 게임을 좋아하는 어린이들의 관심사를 학습주제에 반영하여 자신이 생각하는 가상의 세계를 만들고 그 속에서 다양한 발생하는 다양한 문제를 캐릭터들이 해결하는 과정을 만들어 보면서 자연스럽게 코딩능력 및 학습자의 흥미도와 성취도를 향상 시키고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 그래픽 기반의 아이콘만으로 원하는 배경과 캐릭터를 만들어 움직일 수 있는 Kodu Game Lab을 활용한 SW교육과정을 개발하여 적용해보았다. 복잡하고 이해하기 어려운 프로그래밍 언어를 전혀 몰라도 아이콘 기반의 카드보드를 활용하여 순차적인 프로그래밍 과정을 스토리텔링 해 봄으로써 학습에의 몰입과 프로그래밍에 대한 흥미를 향상시킬 수 있도록 연구하였다. 또한 게임을 좋아하는 어린이들의 관심사를 학습주제에 반영하여 자신이 생각하는 가상의 세계를 만들고 그 속에서 다양한 발생하는 다양한 문제를 캐릭터들이 해결하는 과정을 만들어 보면서 자연스럽게 코딩능력 및 학습자의 흥미도와 성취도를 향상 시키고자 하였다.
본 연구에는 [Table 5]와 같이 개발한 SCC 활동전략 기반의 Kodu SW교수학습모형을 적용하여 2015개정교육과정의 ‘알고리즘과 프로그래밍’영역을 성취기준으로 개발하였으며 KAIE(2015)의 SW교육표준모델에서 제시하고 있는 세부영역과 관련지어 다양한 학년군에서 폭넓게 적용할 수 있도록 하였다.
가설 설정
따라서, 선행연구를 분석을 통해 얻은 시사점은 다음과 같다. 첫째, 학습자가 좋아하는 게임이라는 주제를 가지고 접근하기 때문에 학습의 흥미도와 몰입을 가져올 것이다[11]. 둘째, Kodu에 포함되어 있는 창의성, 스토리텔링, 문제해결력 요소들이 3D 그래픽을 통해 구현된 프로그래밍 과정체험으로 보다 쉽게 SW교육을 학습할 수 있다[10].
제안 방법
개발한 Kodu 카드 보드와 Kodu 소프트웨어를 함께 사용하여 창의적 체험활동 시간을 활용하여 17차시로 교육하였고 팀별 4∼5명, 총 3개 팀으로 구성하여 수업을 진행하였으며 SCC 활동 전략기반에 따른 Kodu SW교육 활동내용 예시는 (Fig 4, 5)와 같다.
경남 S초등학교 5,6학년 농어촌 소규모학급 남녀 13명을 대상으로 SW교육에 대한 전반적인 참여만족도 설문조사와 SCC 활동 전략기반 Kodu SW교육과정에 대한 실험전후 대응표본 통계량을 조사하고 비교 검증하였다.
둘째, 개인 프로그래밍 활동 보다는 팀별 프로젝트 과제 제시를 통해 협력활동을 통한 문제해결을 해 나갈 수 있도록 설계한다.
또한 (Fig. 3)과 같이 교수학습모형에서 제시하고 있는 스토리활동 단계에 필요한 아이콘 기반 Kodu 카드보드 학습 도구를 제작하여 본 연구에 투입하였다.
또한 초등학생들의 프로그래밍 교육적용을 위해 17차시 분량의 SW교육과정을 [Table 6]과 같이 설계하였다.
본 연구를 위해 (Fig. 2)와 같이 설계한 SCC(StoryCoding-Collaboration Activity) 활동 전략기반의 Kodu SW교수학습모형은 프로젝트 기반의 Kodu 플랫폼 위에 크게 스토리활동, 코딩활동, 협력활동 세 단계의 순환식 교육모형으로 이루어져 있으며 특징은 다음과 같다.
둘째, SW교육의 성취기준은 2018년도부터 학교현장에서 적용될 SW교육과정을 기준으로 한다. 셋째, 어린이를 대상으로 학년별 구분 없이 폭넓게 적용할 수 있는 SW교육과정 모델을 개발하기 위해 KAIE의 SW교육과정 표준모델에서 제시하고 있는 내용요소들과 연관 지어 구성한다.
제작한 아이콘 기반 카드보드는 기본 배경위에 캐릭터 아이콘을 배치하고 해당 캐릭터에 대한 Kodu 실행명령어를 직접 명령어 카드를 구성하여 전체적인 프로그래밍의 흐름을 직관적으로 이해할 수 있도록 하였다.
첫째, 학생들이 쉽고 빠르게 배울 수 있도록 언어 중심에서 아이콘 중심 코딩활동으로 직관적인 프로그래밍 과정으로 설계한다.
학생들이 쉽고 빠르게 코딩을 이해하고 협업하여 문제를 해결할 수 있도록 하기 위해 [Table 7]과 같이 Kodu 프로그램 교육환경을 구성하였다.
대상 데이터
SCC 활동전략 기반의 Kodu SW교육은 2015년 11월부터 2016년 2월까지 프로그래밍에 대한 경험이 없는 농어촌 소규모 학급 남녀 초등학생 5,6학년 13명에게 적용하였다. 개발한 Kodu 카드 보드와 Kodu 소프트웨어를 함께 사용하여 창의적 체험활동 시간을 활용하여 17차시로 교육하였고 팀별 4∼5명, 총 3개 팀으로 구성하여 수업을 진행하였으며 SCC 활동 전략기반에 따른 Kodu SW교육 활동내용 예시는 (Fig 4, 5)와 같다.
성능/효과
SCC 활동 전략기반 Kodu SW교육과정에 대한 세부적인 인식변화 결과 역시 흥미도와 수업모형 에서 통계적으로 유의미하게 나타났으며 특히 스토리활동 단계에서 아이콘 기반 카드보드가 프로그래밍을 처음 접하는 어린이들에게 유용한 것으로 확인되었다.
넷째, 학습자가 영어 이해 없이도 단순한 프로그램을 만들 수 있고 교사가 SW에 대한 전문 소양 없이도 수업에 적용할 수 있도록 교육과정을 구성한다.
첫째, 초등학생을 위한 Kodu 기반 SW교육과정을 구성할 때 타교과와의 연계를 포함하는 통합과정으로 구성하여 학습자들의 실생활과 관련된 문제들을 해결할 수 있도록 구성한다. 둘째, SW교육의 성취기준은 2018년도부터 학교현장에서 적용될 SW교육과정을 기준으로 한다. 셋째, 어린이를 대상으로 학년별 구분 없이 폭넓게 적용할 수 있는 SW교육과정 모델을 개발하기 위해 KAIE의 SW교육과정 표준모델에서 제시하고 있는 내용요소들과 연관 지어 구성한다.
05). 이는 본 연구에서 제시하는 SCC 활동 전략기반의 Kodu SW교육방법이 프로그래밍을 처음 접하는 학생들에게 효과적으로 작용한 것으로 보이며 특히 카드를 활용한 스토리텔링 활동이 학습자의 흥미를 향상시킨 것으로 나타났다. 다만, 연구대상이 농촌 소인수학급의 학습자를 대상으로 표본의 수가 적어 일반화하기에는 다소 무리가 있으나 차시전체에 적용되는 SCC 활동전략기반 교수학습모형이 학습자의 인식변화에 긍정적으로 작용하여 통계적으로 유의미한 결과를 준 것으로 보인다.
후속연구
이에 연구적용 결과에서 얻은 Kodu 카드 보드를 국내에서 많이 활용되고 있는 스크래치, 엔트리 등과 연동할 수 있도록 개선할 필요가 있다. 또한 실제 수업적용 후 교사인터뷰에서도 연구에서 제시하고 있는 SCC 전략을 활용한 Kodu SW교육적용 방안에 대해 긍정적이었으며 스크래치 명령어를 아이콘으로 일반화시키고 Kodu와 스크래치 모두에서 활용한다면 초등학교에서 SW교육을 처음 접하는 교사들과 학생들이 보다 흥미를 가지고 SW교육을 진행할 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서 개발한 SW교육의 경우 학생들이 기존 텍스트 기반의 SW교육에 대한 부담을 느낀다는 전제하에 아이콘을 기반으로 하는 Kodu 프로그램만을 중심으로 SW교육과정을 구성하였다는데 다소 제한점이 있다. 또한 17차시라는 시간적 제약사항을 다소 극복할 수 있는 방안으로는 창의적체험활동, 방과후 활동과 연계하여 기본안내활동 및 Kodu 프로그래밍 학습활동이 필요하다.
이에 대한 대안으로 언플러그드와 SW교육을 융합한 Kodu game Lab 활용 아이콘 카드 보드가 효과적인 SW교육 방법으로 활용되기를 기대해 본다.
또한 17차시라는 시간적 제약사항을 다소 극복할 수 있는 방안으로는 창의적체험활동, 방과후 활동과 연계하여 기본안내활동 및 Kodu 프로그래밍 학습활동이 필요하다. 이에 연구적용 결과에서 얻은 Kodu 카드 보드를 국내에서 많이 활용되고 있는 스크래치, 엔트리 등과 연동할 수 있도록 개선할 필요가 있다. 또한 실제 수업적용 후 교사인터뷰에서도 연구에서 제시하고 있는 SCC 전략을 활용한 Kodu SW교육적용 방안에 대해 긍정적이었으며 스크래치 명령어를 아이콘으로 일반화시키고 Kodu와 스크래치 모두에서 활용한다면 초등학교에서 SW교육을 처음 접하는 교사들과 학생들이 보다 흥미를 가지고 SW교육을 진행할 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
Kodu 언어의 특징은 무엇이 있는가?
Kodu 언어의 특징으로는 조건은 ‘when’, 반복은 ‘do’라는 버튼이 있으며 학습자는 선택한 오브젝트를 클릭하여 추가할 명령어들을 각각의 버튼에 있는 ‘+’키를 선택하여 추가함으로써 직관적인 프로그래밍이 가능하다. 즉, 발생되는 이벤트마다 설계한 명령어들을 순차적으로 볼 수 있어 학습자는 보다 쉽게 프로그래밍 문제해결과정을 이해할 수 있다[2][3].
Kodu game Lab이란 무엇이며, 무엇을 기반으로 만들어졌는가?
Kodu game Lab(이하 Kodu)은 미국 MS사가 무료로 배포하는 엑스박스 게임개발 도구를 말하며 게임 개발플랫폼인 XNA(Xbox New Architecture)를 기반으로 만들어졌다[6][7].
Kodu 활용 시 학습자에게 어떠한 장점이 있는가?
Kodu 언어의 특징으로는 조건은 ‘when’, 반복은 ‘do’라는 버튼이 있으며 학습자는 선택한 오브젝트를 클릭하여 추가할 명령어들을 각각의 버튼에 있는 ‘+’키를 선택하여 추가함으로써 직관적인 프로그래밍이 가능하다. 즉, 발생되는 이벤트마다 설계한 명령어들을 순차적으로 볼 수 있어 학습자는 보다 쉽게 프로그래밍 문제해결과정을 이해할 수 있다[2][3].
참고문헌 (15)
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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.
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