빠른 사회 변화를 이끌고 있는 기술의 발전에 대처하기 위해 세계 각국은 정보교육을 강화하고 있다. 보통교육을 통해 육성해야 할 역량의 마지막 단계는 고등학생이다. 본 연구는 대학진학을 목표로 하는 고등학생들이 갖추어야 할 정보교과에 대한 역량과 수준을 검사도구의 측면에서 알아보기 위한 목적이 있다. 연구 진행을 위해 일본, 독일, 미국 등, 고등학생 대상의 정보교육 관련 검사 도구를 분석하였다. 분석 결과, 첫째, 선다형 문항 형식 뿐만 아니라 논술형과 단답형 문항을 검사도구에 함께 포함한다. 둘째, 현실세계의 모델을 문항으로 활용하여 실제적인 문제해결력에 컴퓨팅 파워를 활용할 수 있는 지 묻고 있다. 셋째, 대학 교육과 직접 연계되는 내용을 문항에 반영하고 있다. 본 연구는 검사도구의 특징 및 논의사항을 도출하고 정보교육의 검사도구 개발 방향성을 세우는데 도움을 주었다는 데 시사점이 있다.
빠른 사회 변화를 이끌고 있는 기술의 발전에 대처하기 위해 세계 각국은 정보교육을 강화하고 있다. 보통교육을 통해 육성해야 할 역량의 마지막 단계는 고등학생이다. 본 연구는 대학진학을 목표로 하는 고등학생들이 갖추어야 할 정보교과에 대한 역량과 수준을 검사도구의 측면에서 알아보기 위한 목적이 있다. 연구 진행을 위해 일본, 독일, 미국 등, 고등학생 대상의 정보교육 관련 검사 도구를 분석하였다. 분석 결과, 첫째, 선다형 문항 형식 뿐만 아니라 논술형과 단답형 문항을 검사도구에 함께 포함한다. 둘째, 현실세계의 모델을 문항으로 활용하여 실제적인 문제해결력에 컴퓨팅 파워를 활용할 수 있는 지 묻고 있다. 셋째, 대학 교육과 직접 연계되는 내용을 문항에 반영하고 있다. 본 연구는 검사도구의 특징 및 논의사항을 도출하고 정보교육의 검사도구 개발 방향성을 세우는데 도움을 주었다는 데 시사점이 있다.
Countries around the world are strengthening informatics education to cope with the development of technology that leads to rapid social change. The last step in the capacity to foster through formal education is high school education. The purpose of this study is to examine the competence and level...
Countries around the world are strengthening informatics education to cope with the development of technology that leads to rapid social change. The last step in the capacity to foster through formal education is high school education. The purpose of this study is to examine the competence and level of informatics curriculum for high school students who aim to enter university in terms of testing tools. In order to carry out the research, we analyzed informatics education related test tools for high school students such as Japan, Germany, and USA. The results of the analysis are as follows: First, both the essay type and the short answer type question are included in the test tool as well as the multiple choice question type. Second, we use the real world model as an item and ask whether we can use computing power for practical problem solving ability. Third, the items directly related to the university education are reflected in the items. This study suggests that it has helped to elucidate the features and discussions of the test tool and establish the development direction of the test tool for informatics education.
Countries around the world are strengthening informatics education to cope with the development of technology that leads to rapid social change. The last step in the capacity to foster through formal education is high school education. The purpose of this study is to examine the competence and level of informatics curriculum for high school students who aim to enter university in terms of testing tools. In order to carry out the research, we analyzed informatics education related test tools for high school students such as Japan, Germany, and USA. The results of the analysis are as follows: First, both the essay type and the short answer type question are included in the test tool as well as the multiple choice question type. Second, we use the real world model as an item and ask whether we can use computing power for practical problem solving ability. Third, the items directly related to the university education are reflected in the items. This study suggests that it has helped to elucidate the features and discussions of the test tool and establish the development direction of the test tool for informatics education.
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문제 정의
고등학생을 대상으로 실시되는 일본, 독일, 미국의 검사도구 분석을 통해 본 연구는 해당 국가에서 요구하는 학생들의 성취수준을 파악고자 하였다. 검사도구 분석을 통해 고등학생 수준에서 요구되는 성취수준을 파악하고, 향후 한국의 정보교육 검사도구 개발 방향에 대한 시사점을 제공하기 위한 목적이 있다.
문항의 구성은 문항의 내용요소 뿐만 아니라 학생들에게 요구하고 있는 지식의 범위 및 수준을 파악할 수 있다. 검사도구의 특징 분석은 국가별 시험문제의 공통점과 차이점을 추출하고, 향후 정보 관련 시험 구성에 대한 시사점을 제공하기 위한 것이다. 평가의 구성은 문항 형식과 검사 환경에 따른 평가 방식의 객관성, 평가 이후 채점 방식을 알아보기 위함이다.
고등학생을 대상으로 실시되는 일본, 독일, 미국의 검사도구 분석을 통해 본 연구는 해당 국가에서 요구하는 학생들의 성취수준을 파악고자 하였다. 검사도구 분석을 통해 고등학생 수준에서 요구되는 성취수준을 파악하고, 향후 한국의 정보교육 검사도구 개발 방향에 대한 시사점을 제공하기 위한 목적이 있다.
본 연구는 다양한 나라들에서 시행되는 정보교육에 대한 변화를 평가와 연계하여 고려하였다. 평가는 학습에 대한 목표 달성도를 확인하기 위한 기능과 학습목표에 도달할 수 있도록 조력하는 기능을 동시에 갖고 있어야 한다.
본 연구는 대학진학을 목표로 하는 고등학생들이 갖추어야 할 역량과 수준을 검사도구의 측면에서 알아보고자 한다. 이를 위해 일본, 독일, 미국의 고등학생을 대상으로 실시되는 검사도구를 살펴보았다.
본 연구의 목적은 고등학생을 대상으로 실시되는 일본, 독일, 미국의 검사도구를 분석하는 것이다. 분석을 통해 사회를 살아갈 수 있는 역량을 갖추고, 한국의 고등학생들이 함양해야할 정보 교육의 구성내용에 대한 시사점을 제공하고자 한다.
본 연구의 목적은 고등학생을 대상으로 실시되는 일본, 독일, 미국의 검사도구를 분석하는 것이다. 분석을 통해 사회를 살아갈 수 있는 역량을 갖추고, 한국의 고등학생들이 함양해야할 정보 교육의 구성내용에 대한 시사점을 제공하고자 한다. 이를 위해 대학진학과 관련된 일본의 정보입시 모의시험, 독일의 졸업 자격증명시험, 미국의 대학학점 인정제도에서 실시되는 정보 관련 시험을 분석하였다.
[그림 4]는 정보의 과학 영역에서 정보 축적·관리와 데이터베이스 소영역과 관련된 문제이다. 쇼핑몰의 포인트 시스템을 설계하는 실생활의 예제를 토대로 고객의 데이터 테이블을 설계하는 데 필요한 요소에 관한 내용이다.
제안 방법
1) 컴퓨팅 사고력에 대해 일본은 프로그래밍적 사고라고 명시하였으나 본 논문은 용어의 통일성을 고려하여 컴퓨팅 사고력으로 사용하였다.
2017년 현재, 정보는 필수 선택이므로 학습 이후에 학생들이 습득하게 될 지식의 정도를 판단하기 위한 형태로 시험 문항은 구성되었다.
AP에 컴퓨터 과학 관련시험은 이공계 계열 학과 진학 준비자를 위한 ‘컴퓨터과학 A’ 시험과 진로 분야에 관계없이 컴퓨터 과학 기초를 알아보는 ‘컴퓨터 과학 Principle’ 2가지가 존재하는데, 본 논문에서는 컴퓨터 과학이나 STEM분야에 진로를 결정하는 학생들을 위한 시험인 컴퓨터 과학 A를 분석하였다.
AP에 컴퓨터 과학 관련시험은 이공계 계열 학과 진학 준비자를 위한 ‘컴퓨터과학 A’ 시험과 진로 분야에 관계없이 컴퓨터 과학 기초를 알아보는 ‘컴퓨터 과학 Principle’ 2가지가 존재하는데, 본 논문에서는 컴퓨터 과학이나 STEM분야에 진로를 결정하는 학생들을 위한 시험인 컴퓨터 과학 A를 분석하였다. 넷째, 분석 프레임에 따른 문항 분석 이후, 문항에 대한 시사점을 도출하였다.
총 문항는 87개로 이루어져 있다. 문항을 조합하여 25개의 대문으로 구성하고, 대문을 16개의 문제 군으로 재분류한다. 최종적으로 16개의 문제 군을 4개씩 조합하여 20종류의 문제 세트를 구성하였으며, 학생들은 20종 중 하나의 문제 세트를 응시하게 된다[20].
본 연구는 대학진학을 목표로 하는 고등학생을 대상으로 실시된 일본, 독일, 미국의 시험을 분석하고 다음과 같은 시사점 및 논의 사항을 도출하였다.
셋째, 문항반응이론에 근거하여 결과를 척도화하였다. 정보활용능력 조사의 문제의 구성은 아래 [그림 2]와 같다.
시험시간은 약 3시간이며, 필기식 시험으로 실시되고 있다. 시험은 객관식 영역(Multiple-Choice section)과 자율 응답 영역(Free-response section)으로 구분되고 객관식 40문항을 1시간 30분 동안, 자율 응답 영역 4문항을 1시간 30분 동안 응시하도록 구성하였다. 성적은 5단계로 구성되며, 5단계부터 1단계까지 대학 학점과 대응되도록 Extremely well qualified(A), Well qulified(B), Qualified(C), Possibly qualified(D), No recommendation이 있다.
일본의 대학정보입시 전국모의시험과 독일의 아비투어는 대학진학을 목표로 하는 고등학생 대상의 대학 입시의 성격이 강하므로 독일, 일본의 문항을 비교 분석하였다. 이 후, 미국 AP의 컴퓨터 과학 A 코스 시험을 분석하였다. AP는 고등학생을 대상으로 하지만 대학 학점 선이수제도로 고등교육 기초 수준을 평가하게 된다.
분석을 통해 사회를 살아갈 수 있는 역량을 갖추고, 한국의 고등학생들이 함양해야할 정보 교육의 구성내용에 대한 시사점을 제공하고자 한다. 이를 위해 대학진학과 관련된 일본의 정보입시 모의시험, 독일의 졸업 자격증명시험, 미국의 대학학점 인정제도에서 실시되는 정보 관련 시험을 분석하였다. 분석 대상은 [그림 3]과 같다.
본 연구는 대학진학을 목표로 하는 고등학생들이 갖추어야 할 역량과 수준을 검사도구의 측면에서 알아보고자 한다. 이를 위해 일본, 독일, 미국의 고등학생을 대상으로 실시되는 검사도구를 살펴보았다.
셋째, 각 시험의 학령 및 수준별 특성을 고려하여 분석의 순서를 선정하였다. 일본의 대학정보입시 전국모의시험과 독일의 아비투어는 대학진학을 목표로 하는 고등학생 대상의 대학 입시의 성격이 강하므로 독일, 일본의 문항을 비교 분석하였다. 이 후, 미국 AP의 컴퓨터 과학 A 코스 시험을 분석하였다.
첫째, 대학진학과 관련 된 국외 정보 관련 시험의 문헌조사를 실시하고, 분석대상을 [그림 3]과 같이 구성하였다. 일본에서 실시되는 정보활용능력 조사는 대학 진학 여부에 상관없이 모든 고등학생들이 갖추어야 할 역량을 진단하기 위한 목적으로 실시되므로 분석대상에서 제외하였다.
첫째, 하나의 주제를 대문(大問)과 소문(小問) 형태로 구성하여, 개별 구성 문항으로는 알 수 없는 문제해결과정에 대한 다양한 측면의 사고능력을 측정할 수 있도록 하였다.
초ㆍ중등 학생을 대상으로 실시되는 일본의 정보활용능력 조사, 대학진학을 준비하는 고등학생을 대상으로 실시되는 대학정보입시 모의시험, 일본 대학들의 자체 입학시험의 특징을 제시하였다.
시험을 응시하는 주된 목적은 대학에서 해당 과목에 대한 학업이수능력이 있음을 입증하기 위함이다. 학생들이 대학에서 전공할 과목과 연계된 과목을 선택하기 때문에 시험은 고등교육과 연계된 전문적이고 심화된 내용으로 구성된다. 따라서 아비투어 정보 문항은 컴퓨터 과학의 전문 지식을 활용한 문제 풀이에 초점을 맞추고 있다.
대상 데이터
2017년도 대학 일반 입시 과목에 ‘정보’를 포함한 학교는 총 14개 대학으로, 주로 공학계열이나 예술, 경영 전공 학부에 입학을 희망하는 학생을 대상으로 실시한다.
예를 들면, 게이오 대학은 오전에는 논술을, 오후에는 정보와 수학 중 하나를 선택해서 입학시험을 구성하였다. 게이오 대학의 경우 2016년부터 정식으로 정보를 포함하였으나, 2014년부터 2년동안 준비 과정으로 모의고사를 시행하였다.
시험의 범위는 김나지움 상급과정(11, 12학년)에서 다루는 내용으로 필기식 시험을 치르게 된다. 일반적으로 네 과목을 선택하여 시험을 치르게 되며, 두 과목은 ‘성취과목(Leistungskurs)’이고, 나머지 두 과목은 ‘기본과목(Grundkurs)’이다.
성능/효과
대학에서 배워야 할 내용에 대한 기초지식을 충분히 습득해야 대학에서의 학업에 지장이 없을 것이다. 둘째, 고등학교만을 졸업하는 학생들은 사회인으로서 갖추어야 할 기본 역량을 습득할 수 있도록 해야 한다. 모든 분야에서 필요로 하는 지식을 고등학교 수준에서 습득할 수 있도록 하는 노력이 필요하다.
첫째, 프로그래밍적 사고(컴퓨팅 사고)의 강조로, 초등학생부터 고등학생에 이르는 과정 전체에서프로그래밍을 강조하는 것이다. 둘째, 교과를 넘어 모든 학습의 기반으로 육성되어야 할 정보활용능력을 기르는 것을 의미한다. 범교과적 자질·능력 향상에 근거하기 때문에 정보활용능력은 고등학교를 졸업하는 모든 학생들이 갖추어야할 역량이다.
둘째, 정형적인 과제만이 아니라, 비정형적인 과제를 해결한다는 문맥에서 문제가 설정되었으며, 과제를 해결하기 위해 상황이나 조건에 따라 정보를 어떻게 활용했는지에 대한 관점으로 문제가 설정되었다.
학습지도 요령은 크게 두 흐름으로 구성되었다. 첫째, 프로그래밍적 사고(컴퓨팅 사고)의 강조로, 초등학생부터 고등학생에 이르는 과정 전체에서프로그래밍을 강조하는 것이다. 둘째, 교과를 넘어 모든 학습의 기반으로 육성되어야 할 정보활용능력을 기르는 것을 의미한다.
후속연구
따라서 향후 정보 교육의 성공적인 안착을 위해서, 정보교육에서 획득해야할 사회적 기본 역량을 평가할 수 있도록 위와 같은 사항을 고려한올바른 평가 도구 개발 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
세계 각국에서 컴퓨팅 사고력을 향상시킬 수 있는 정보교육에 대한 긍정적 위상 변화는 어떻게 이루어지고 있는가?
영국, 중국, 인도는 중등학교에서 필수 독립과목으로 정보 교육을 시행하고 있다[3][4][5]. 일본은 2003년 처음으로 고등학교에서 정보를 필수로 교육하고, 2016년 개정에서는 ‘정보I’를 필수로, ‘정보II’는 선택과목으로 구성하였다[6][7]. 이스라엘은 2011년 중학교에서 독립적인 정보교육을 예비 프로그램으로 사용한 이후 참여를 확대하였고, 고등학교 이과는 정보를 270시간 필수로 이수하고 있다[8]. 영국은 2000년부터 실시한 컴퓨터 소양 교육을 2013년 컴퓨터 과학의 개념과 원리 교육으로 변경하고, 과목명을 ‘Computing’으로 수정하였다[3]. 즉, SW교육에서 CT향상을 기반으로 한 메이커 교육에 집중하고 있다.
독일의 경우 고등학교 졸업시험을 각 주의 소관으로 구성하는 이유는 무엇인가?
지방분권화가 발달 된 독일은 주에 따라 독립적으로 행정을 처리하기 때문에 각 주의 소관으로 고등학교 졸업시험을 구성한다. 다만 독일 전역의 통일성, 비교가능성, 투명성을 반영하기 위해 일관된 ‘통일시험규정(Einheitliche Prüfungsan forderungen in der Abiturprüfung)’이 존재한다.
메이커 교육은 무엇인가
메이커 교육(Maker education)은 2013년 Dale Dougherty가 처음 사용한 용어로, 문제해결 및 프로젝트 기반학습의 실습 위주의 교육을 의미한다[12]. 좁은 범위로는 피지컬 컴퓨팅 교육에서의 하드웨어 공작 교육으로 한정할 수 있다[13].
참고문헌 (29)
Binkley M. et al. (2012) Defining twenty-first century skills. In: Griffin P., McGaw B., Care E. (eds) Assessment and Teaching of 21st Century Skills. Springer, Dordrecht, p17-66
Wing J. "Computational thinking. Communications of the ACM", 49(3): 33-35. 2006.
Department of Computer Science and Engineering Indian Institute of Technology Bombay, Mumbai(2013). CMC: A Model Computer Science Curriculum for K-12 Schools.
김자미, 이원규(2017). 2016년에 공표한 일본의 학습지도요령과 2015 개정 교육과정 총론의 구성 분석. 컴퓨터교육학회논문지, 20(4). 1-14
Ministerium fur Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen(2017), Zentralabitur 2017-Informatik, 출처: https://www.standardsicherung.schulministerium.nrw.de/cms/zentralabitur-gost/faecher/getfile.php?file4071
Studienseminar Informatik ab Jahrgang(2014/2016) Abituraufgabensammlung Informatik, 출처: https://www.rupprecht-gymnasium.de/index.php/profil/faecher/mint/informatik/abituraufgabensammlung-informatik
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