[국내논문]교육대학교 로봇 활용 소프트웨어 교육 과정 개발을 위한 예비 교사의 인식 조사 연구 Study on the Preliminary Teachers' Perception for the Development of Curriculum of the Robot-based Software Education in the Universities of Education원문보기
2018학년도부터 초 중 고등학교에서 소프트웨어 교육이 시행될 예정이다. 소프트웨어 교육의 목표는 학생들에게 Computational Thinking 능력을 길러주는 데 있다고 할 수 있다. 특히, 소프트웨어 교육을 할 때 로봇을 활용하면 학생들의 흥미도가 높아지고, 창의성을 증대시키는데 도움이 된다. 이러한 로봇을 활용한 소프트웨어 교육이 효과적으로 실시되려면 교사에 대한 교육이 효과적으로 이루어져야 한다. 예비 교사들을 위한 효과적인 교육 내용의 개발은 소프트웨어 교육의 성공과 연결되어 있다고 할 수 있다. 그런데 효과적인 교육은 교육 대상을 정확하게 분석하는데서 시작된다고 할 수 있다. 즉, 예비 교사를 위한 효과적인 교육과정을 개발하기 위해서는 로봇 활용 소프트웨어 교육을 실시하게 될 예비 교사들의 수준을 파악할 필요가 있는 것이다. 따라서 본 논문에서는 로봇을 활용한 소프트웨어 교육 과정 개발에 도움을 줄 수 있는 예비 교사들의 경험, 수준 및 인식에 대하여 설문 조사하였다.
2018학년도부터 초 중 고등학교에서 소프트웨어 교육이 시행될 예정이다. 소프트웨어 교육의 목표는 학생들에게 Computational Thinking 능력을 길러주는 데 있다고 할 수 있다. 특히, 소프트웨어 교육을 할 때 로봇을 활용하면 학생들의 흥미도가 높아지고, 창의성을 증대시키는데 도움이 된다. 이러한 로봇을 활용한 소프트웨어 교육이 효과적으로 실시되려면 교사에 대한 교육이 효과적으로 이루어져야 한다. 예비 교사들을 위한 효과적인 교육 내용의 개발은 소프트웨어 교육의 성공과 연결되어 있다고 할 수 있다. 그런데 효과적인 교육은 교육 대상을 정확하게 분석하는데서 시작된다고 할 수 있다. 즉, 예비 교사를 위한 효과적인 교육과정을 개발하기 위해서는 로봇 활용 소프트웨어 교육을 실시하게 될 예비 교사들의 수준을 파악할 필요가 있는 것이다. 따라서 본 논문에서는 로봇을 활용한 소프트웨어 교육 과정 개발에 도움을 줄 수 있는 예비 교사들의 경험, 수준 및 인식에 대하여 설문 조사하였다.
Software Education will be implemented at elementary, middle and high schools starting in 2018. The goal of software education is to help students develop Computational thinking skills. Especially, using robots in software education increases student interest and helps to increase creativity. In ord...
Software Education will be implemented at elementary, middle and high schools starting in 2018. The goal of software education is to help students develop Computational thinking skills. Especially, using robots in software education increases student interest and helps to increase creativity. In order for software education using robots to be effective, education for teachers should be effective. The development of effective education contents for preliminary teachers can be said to be the success of software education. By the way, effective education can be said to begin with an accurate analysis of the subjects. In order to develop an effective curriculum for preliminary teachers, it is necessary to grasp the level of preliminary teachers who will carry out the software education using robots. Therefore, in this paper, we surveyed the experiences, levels and perceptions of preliminary teachers to help develop software education curriculum using robots.
Software Education will be implemented at elementary, middle and high schools starting in 2018. The goal of software education is to help students develop Computational thinking skills. Especially, using robots in software education increases student interest and helps to increase creativity. In order for software education using robots to be effective, education for teachers should be effective. The development of effective education contents for preliminary teachers can be said to be the success of software education. By the way, effective education can be said to begin with an accurate analysis of the subjects. In order to develop an effective curriculum for preliminary teachers, it is necessary to grasp the level of preliminary teachers who will carry out the software education using robots. Therefore, in this paper, we surveyed the experiences, levels and perceptions of preliminary teachers to help develop software education curriculum using robots.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 예비 교사가 소프트웨어 교육에서의 로봇 활용에 대하여 어떻게 인식하고 있는가를 조사하여 분석하였다.
특히, 예비 교사를 양성하고 있는 교육대학교에서의 교육과정을 적절하게 구성하기 위해서는 예비 교사들의 로봇에 대한 인식 조사가 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 예비 교사들을 대상으로 로봇 활용소프트웨어 교육에 대한 경험, 수준 및 이해도를 설문 조사하였다.
로봇은 센서와 모터 등을 장착하고 자율적으로 이동할 수 있도록 프로그래밍된 기계 장치라고 말할 수 있다. 따라서 학생들에게 로봇과 관련된 프로그래밍을 한 경험이 있는지에 대하여 질문하였다. 각 질문에 대한 응답은 다음과 같다.
스크래치 프로그래밍을 수업한 후에 학생들이 상상하는 로봇 프로그래밍에 대한 인식을 조사하였다. 이에 대한 학생들의 응답은 다음과 같다.
예비 교사들인 학생들에게 로봇을 활용하여 소프트웨어 교육을 하는 것에 대하여 질문하였다. 이에 대한 응답은 다음과 같다.
가설 설정
교육대학교는 자연계열와 인문사회계열을 구분하지 않고 선발하고 있으며, 일반적으로는 인문사회계열의 학생들이 대부분을 차지하므로 자연계열과 인문사회계열을 구분하는 것은 큰 의미가 없다. 본 설문 조사의 대상이 되는 학생들은 1학년 때에 컴퓨터 교양을 주당 2시간의 수업을 이수한 바 있으며, 설문조사는 스크래치 프로그래밍 언어를 교육한 후에 이루어졌기 때문에 프로그래밍에 대한 기초적인 의미는 파악하고 있다고 가정할 수 있다.
제안 방법
먼저, 평소에 로봇에 관심이 얼마나 있었는가를 질문하였으며 학생들의 응답은 (Fig. 1)과 같다.
대상 데이터
본 설문 조사의 참여한 학생들은 3개 학과로써 총 77명이며, 그 중 남학생은 26명, 여학생은 51명이다.
본 연구에서는 모 교육대학교의 2학년 학생들을 대상으로 설문 조사하였다. 교육대학교는 자연계열와 인문사회계열을 구분하지 않고 선발하고 있으며, 일반적으로는 인문사회계열의 학생들이 대부분을 차지하므로 자연계열과 인문사회계열을 구분하는 것은 큰 의미가 없다.
성능/효과
둘째, 센서 및 로봇에 대한 이해 및 프로그래밍 경험은 매우 낮은 것으로 나타났다. 지금까지 학교 교육과정에서 로봇을 활용한 소프트웨어 교육에 대한 내용이 없었음을 고려하면 당연한 결과로 볼 수 있다.
9)에 나타난 바와 같이 남학생의 약 69%(18명), 여학생의 약 69% (35명)이 긍정적으로 응답하였다. 따라서 전체적으로도 약 69%의 학생이 로봇 프로그래밍이 소프트웨어 교육에 긍정적인 영향을 끼칠 것이라고 예측하였다.
1)에 나타난 바와 같이 남학생의 경우에는 약 77%(23%+54%)의 학생(20명(6명+14명))이 관심이 없었다고 응답하였으며, 여학생의 경우에는 약 82%(39%+43%)의 학생(44명(20명+22명))이 평소에 큰 관심을 두지 않았던 것으로 응답하였다. 따라서, 전체적으로는 약 79.5%의 학생이 관심이 없던 것으로 응답하여 대부분의 학생들이 로봇에 관심이 없었던 것으로 나타났다.
셋째, 로봇을 활용하여 소프트웨어 교육을 하면 효과적일 것이냐는 질문에는 긍정적으로 응답을 하였다. 그러나, 로봇 프로그래밍의 난이도에 대해서는 어려울 것으로 생각하는 응답이 많았다.
백제은, 김경현도 장기간의 로봇 활용이 초등학생의 창의성에 미치는 효과에 대한 연구에서 첫째, 로봇활용교육에 참여한 학생들의 창의성 점수가 유의미하게 향상되었고, 둘째, 창의성의 4개 하위요인 중 유창성과 독창성 요인 점수가 효과적으로 점수가 향상되었다고 하였다. 셋째, 로봇활용교육에 참여한 남학생과 여학생의 창의성 점수는 모두 효과적으로 향상되었으며, 넷째, 로봇활용교육에 참여한 초등학교 저․중․고학년 학생들 모두 창의성이 효과적으로 향상되었고, 특히 저․중학년에 비해 고학년 학생들의 창의성 점수가 효과적으로 향상되었다고 하였다[9].
한편, 김성원 등은 연구를 통하여 다음과 같은 연구를 도출하였다. 첫째, ICT 교육과 프로그래밍 교육은 예비 교사의 로봇에 대한 태도와 관련이 없었다. 둘째, 로봇 프로그래밍 교육은 예비 교사의 로봇에 대한 태도를 긍정적으로 변화하는데 영향을 주었다고 하였다[22].
첫째, 교육대학교 학생들은 아직까지는 로봇에 대한 관심이 많지 않음을 알 수 있다. 남학생보다는 여학생의 경우가 관심도에서 더 낮음을 보여주지만 남학생의 경우에도 관심도가 높지 않음을 보여주고 있다.
후속연구
둘째, 예비 교사들 자체는 로봇에 대하여 많은 관심을 가지고 있지 않지만 학생들의 흥미도와 교육의 효과성 면에서는 긍정적으로 생각하고 있으므로 적절한 주제를 가지고 초등학교에 적용할 수 있는 교육 방법을 제공할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
로봇의 활용은 어떤 능력 신장에 도움을 주는가?
일반적으로 로봇의 활용은 창의성, 논리적 문제해결력 등의 사고력 신장에 도움을 주는 것으로 보고되고 있다[5][14][10]. 예로 Resnick은 로봇과 함께 한 창작활동에서 학습자는 스스로 원하는 것을 상상, 창작 그리고 다른 사람들과 공유 및 반성하는 반복적인 활동 경험을 통해 창의성이 향상된다고 하였다[5][10][20].
로봇이 교육 영역에서 어떻게 활용되고 있는가?
로봇의 중요성이 증가함에 따라 다양한 영역에서 로봇을 도입하기 위한 노력이 이어지고 있다. 교육 영역에서도 교육용 로봇이 개발되고 있으며, 학교 현장에서는 교육용 로봇이 가진 교육적 효과 때문에 다양한 교과목에 로봇이 활용되고 있다[2][22].
STEAM 교육의 소재로서 로봇이 좋은 이유는 무엇인가?
또한 로봇을 활용한 교육은 STEAM 이론을 기반으로 학생의 흥미도와 이해도를 높일 수 있는 좋은 교구이며, 수학, 미술 등 다른 학문과 융합하여 학생들의 창의성과 고차원적인 사고능력을 향상시키는 좋은 교수학습방법을 제공해 준다[4][12][24]. 따라서 과학, 기술, 공학, 예술, 수학이 자연스럽게 융합되어야 하는 STEAM 교육의 소재로서 로봇은 이러한 조건을 만족시키는 최적의 도구라고 할 수 있다[23].
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