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EPL이 프로그래밍 교육의 프로그래밍, 컴퓨팅사고력 및 문제해결력에 미치는 영향에 관한 연구
A Study on the Effect of EPL on Programing, Computing Thinking and Problem Solving Ability of Programing Education 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.4 no.4, 2018년, pp.287 - 294  

윤선희 (숭의여자대학교 디지털미디어디자인과)

초록
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본 논문은 비교적 기초학력 수준이 낮은 전문대학생들의 컴퓨터전공으로 프로그램언어 교육을 수강하는데 있어서 알고리즘적 사고력과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력이 결여된 상태에서 프로그래밍언어 교육을 받는데 현실적으로 어려움을 탈피하기 위해 EPL(Educational Programming Language)인 스크래치을 활용하여 코딩교육을 병행하여 프로그램언어 학습을 수강한 학생들과 EPL을 활용한 코딩교육 없이 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력의 향상 정도를 측정하기 위해 학습효과분석, 문제해결 능력 향상 등에 대한 비교 분석을 실시하였다. 그 결과, EPL인 스크래치를 병행하여 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로그래밍 및 컴퓨팅사고력과 문제해결력의 향상에 도움이 되는 것으로 나타났을 뿐만 아니라 학생들의 만족도 또한 높은 것으로 나타났다. 이것은 학생들이 어렵게만 생각한 프로그래밍실습에 자신감을 주었을 뿐만 아니라 중도탈락을 방지하는데 도움을 주는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, it is practically difficult to obtain programming language education without having an algorithmic thinking ability, computing thinking ability, and problem solving ability of students with relatively low basic education. The results showed that students who took program language educ...

주제어

#교육용 프로그래밍언어   #스크래치   #프로그래밍언어 컴퓨팅사고력   #문제해결력  

표/그림 (16)

AI 본문요약
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제안 방법

  • 문제해결력 검사도구는 Park(2012)가 사용한 평가방법의 문항을 본 연구에 적합하게 수정 보완하였다[5]. 15주차 수업이 끝난 후, 중간고사와 기발고사를 포함한평가와 실습을 통해 스크래치를 활용한 A반과 스크래치를 활용하지 않은 B반의 학습 결과 차이를 비교하여 분석하였다. 개념 및 문법의 이해를 측정하기 위한 영역에는 7문항으로 구성되었으며 코드 작성 영역에는 4문항, 프로그램응용 영역에 2문항 등 총 13문항으로 구성 되었다.
  • 이 수업들은 15주차 수업들로 이론과 실습이 병행되어지는 수업으로 진행되었다. 1주차 수업이 진행되기 전에 프로그램과 컴퓨팅사고력에 대한 사전평가를 실시하였으며 15주차가 끝나면 후, 알고리즘과 컴퓨팅사고력에 대한 사후 평가 및 문제해결력에 대한평가를 실시하였다. 문제해결력에 대한 평가는 학생들의 학습결과를 바탕으로 문제해결능력, 프로그램 작성능력, 만족도를 평가하여 분석하였다.
  • 15주차 수업이 끝난 후, 중간고사와 기발고사를 포함한평가와 실습을 통해 스크래치를 활용한 A반과 스크래치를 활용하지 않은 B반의 학습 결과 차이를 비교하여 분석하였다. 개념 및 문법의 이해를 측정하기 위한 영역에는 7문항으로 구성되었으며 코드 작성 영역에는 4문항, 프로그램응용 영역에 2문항 등 총 13문항으로 구성 되었다. 개념 및 문법의 이해 영역에는 0,1점의 값을 부여하였으며 코드 작성 영역은 5점을 부여했고 부분점수를 허용하였다, 프로그램응용 평가 영역은 실습시간의과정 중 에 작성한 프로그램으로 10점을 부여했으며 부분점수를 허용하였다<표 5>.
  • 문제해결력 검사도구는 Park(2012)가 사용한 평가방법의 문항을 본 연구에 적합하게 수정 보완하였다[5]. 15주차 수업이 끝난 후, 중간고사와 기발고사를 포함한평가와 실습을 통해 스크래치를 활용한 A반과 스크래치를 활용하지 않은 B반의 학습 결과 차이를 비교하여 분석하였다.
  • 1주차 수업이 진행되기 전에 프로그램과 컴퓨팅사고력에 대한 사전평가를 실시하였으며 15주차가 끝나면 후, 알고리즘과 컴퓨팅사고력에 대한 사후 평가 및 문제해결력에 대한평가를 실시하였다. 문제해결력에 대한 평가는 학생들의 학습결과를 바탕으로 문제해결능력, 프로그램 작성능력, 만족도를 평가하여 분석하였다. <표 2>는 프로그래밍 언어 관련 수업내용과 Java에서 진행되어야할 수업내용을 중심으로 이론수업과 실습수업을 구분하여 나타낸 예제이다.
  • 본 논문에서는 비교적 기초학력 수준이 낮은 전문대 학생들의 컴퓨터전공으로 프로그램언어 교육을 수강하는데 있어서 알고리즘적 사고력과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력이 결여된 상태에서 프로그래밍언어 교육을 받는데 현실적으로 어려움을 탈피하기 위해 EPL을 활용하여 코딩교육을 수강한 뒤 프로그램언어 학습을 수강한 학생들과 EPL을 활용한 코딩교육 없이 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 컴퓨팅 사고력 및 문제해 결력의 향상 정도를 측정하기 위해 학습효과분석, 문제 해결 능력 향상 등에 대한 비교 분석을 실시하였다.
  • 본 논문에서는 비교적 기초학력 수준이 낮은 전문대 학생들의 컴퓨터전공으로 프로그램언어 교육을 수강하는데 있어서 알고리즘적 사고력과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력이 결여된 상태에서 프로그래밍언어 교육을 받는데 현실적으로 어려움을 탈피하기 위해 EPL인 스크래치을 활용하여 코딩교육을 병행하여 프로그램언어 학습을 수강한 학생들과 EPL을 활용한 코딩교육 없이 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력의 향상 정도를 측정하기 위해 학습효과분석, 문제해결 능력 향상 등에 대한 비교 분석을 실시하였다.
  • 본 연구에서는 알고리즘을 이해하고 프로그래밍 및 컴퓨팅 사고력과 문제해결력을 이해하고 훈련하기에 적합한 EPL로 스크래치를 사용하였다. 스크래치는 문법이 간단하고 초보자도 쉽게 배울 수 있으며 기능에 적합한 컬러 블록들을 이동하여 문제를 해결하고 결과를 화면에 보여주는 비주얼 프로그래밍 도구이다.
  • 본 연구에서는 전문대 컴퓨터전공 여대생을 대상으로 스크래치를 활용한 Java 수업과 스크래치를 활용하지 않은 Java 수업을 들은 학생을 대상으로 15주차 수업을 진행하였다 프로그래밍 및 컴퓨팅사고력 측정검사도구룰 사용하여 사전평가와 사후 평가를 진행하였으며 스크래치를 활용반과 스크래치를 활용하지 않은반의 Java 수업 15주차 종료한 후, 중간고사와 기말고사를 통해 학생들의 문제해결능력과 만족도의 결과를 분석하였다. 프로그래밍 및 컴퓨팅 사고력을 측정하기 위해 Hwang(2016)이 개발한 컴퓨터 활용능력검사 도구를 수정하여 사용하였다[2].
  • 본 연구에서는 전문대 컴퓨터전공 여대생을 대상으로 스크래치를 활용한 Java 수업과 스크래치를 활용하지 않은 Java 수업을 들은 학생을 대상으로 15주차 수업을 진행하였다 프로그래밍 및 컴퓨팅사고력 측정검사도구룰 사용하여 사전평가와 사후 평가를 진행하였으며 스크래치를 활용반과 스크래치를 활용하지 않은반의 Java 수업 15주차 종료한 후, 중간고사와 기말고사를 통해 학생들의 문제해결능력과 만족도의 결과를 분석하였다. 프로그래밍 및 컴퓨팅 사고력을 측정하기 위해 Hwang(2016)이 개발한 컴퓨터 활용능력검사 도구를 수정하여 사용하였다[2]. 컴퓨터 활용능력 검사도구는 프로그래밍 및 컴퓨팅사고력으로 분류되며 프로그래밍영역에는 프로그램 활용에 대한 자신감과 프로그래밍언어 학습에 대한 인지수준의 하위 영역으로 분류되어 각 하위영역에 3문항씩 6문항이며 컴퓨팅 사고력 영역에는 컴퓨팅 사고력에 대한 자신감 및 컴퓨팅을 통한 문제해결의 하위영역으로 구성되며 각 하위영역별 3문항씩 6문항으로 총 12문항이 주어졌다<표 4>.

대상 데이터

  • 대학 1학년 ‘프로그래밍언어실습’ 교과목을 수강하는 학생들 중 2개반을 대상으로 연구를 실시하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
스크래치는 한글을 지원하는가? 스크래치의 특징은 첫째, 블록을 쌓는 놀이를 통해 학습하는 프로그래밍언어로 용이하게 코딩이 가능하며 10개의 블록영역에서 제공하는 블록들을 사용하여 쌓고 조립하는 것으로 프로그래밍이 가능하다. 둘째, 다양한 미디어의 삽입이 가능하여 사용자들의 흥미와 집중력을 향상시키며, 셋째, 확장성이 뛰어나서 데스크탑, 모바일, 테블릿 등, 다양한 장치에서 응용할 수 있으며, 공유성(sharability)이 뛰어나 프로그래밍 과정에서 다른 프로그램과의 제작내용이 공유가 가능하다, 다섯째, 한글을 포함한 다양한 언어를 지원하여 공유성을 증대시키고 사용의 편이성을 향상시킬 수 있다[4]. <그림 3>은 스크래치는 영역을 나타내는 것으로 8개의 특성을 지닌 컬러블럭 팔레트, 스크립트, 모양, 소리를 표현할 수 있는 영역, 스크래치를 실행할 결과가 나타나는 무대영역 및 객체로 구성되는 스프라이트 영역으로 구성되어 있다.
코딩은 무엇인가? ‘서울 포럼 2017’의 주제로 4차 산업혁명 시대에 대비한 코딩 교육의 중요성이 강조되었다. 코딩은 컴퓨터 언어로 프로그램을 만드는 것으로 사물인터넷과 빅데이터 분석, 인공지능 등 4차산업과 관련된 모든 분야의 기초가 된다. 미국, 중국, 인도, 이스라엘, 영국과 일본등 IT 강대국들은 이미 코딩을 정규 교육과정에 편입 시켰고 우리나라도 2018년부터 전국 초·중·고교의 소프트웨어교육(코딩교육)을 의무화하고 있다.
S/W 교육을 통해 얻을 수 있는 것은? 중고등학생 및 학부모들의 의견을 조사한 결과이며 <그림 2>는 S/W 교육에 대한 관심을 나타내는 것으로 점점 S/W 교육의 중요성을 인식하고 대학교에서는 신입생을 대상으로 하는 S/W교육이 증가하는 추세임을 보여준다[1]. S/W 교육을 통해 학생들이 프로그램 언어 교육을 통해 추상적인 개념들을 이해하거나 자신이 해결하고자 하는 문제에 대한 해결 방법을 컴퓨터를 이용해 대안을 찾아낼 수 있으며, 컴퓨팅 사고력, 창의적 사고력 및 문제 해결 능력이 향상될 수 있다. 그러나 프로그램 교육을 처음 접하는 학생들에게 교육적 효과를 가지기 위해서는 프로그래밍 언어를 배우는 과정에서의 어려움을 극복해야 한다 이를 위해 최근에 교육용 프로그래밍 언어(EPL: Educational Programing Language)이 제안되었다.
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참고문헌 (13)

  1. https://blog.naver.com/hkw3339?RedirectLog&logNo220829601508 

  2. Y, Hwang, K, Mun, Y, Park, "Study of Perception on Programming and Computational Thinking and Attitude toward Science Learning of High School Students through Software Inquiry Activity: Focus on using Scratch and physical computing materials", Journal of The Korean Association for Science Education, Vol. 36, No. 3, pp. 325-335, 2016. 

    원문보기 상세보기 crossref

  3. http://scratch.mit.edu 

  4. S, Cho,, J, Song, S, Kim, K, Lee, "The Effect of CPS-based Scratch EPL on Problem Solving Ability and Programming Attitude", Journal & Artcle Management System, KAIE, Vol. 12, No. 1, pp. 77-88, 2008. 

  5. J, Park, S, Cho, "The Effect of teaching Scratch in introductory programming course", Journal of Policy Analysis and Management, Vol. 10, No. 9, pp. 449-456, 2012. 

  6. J, Song, S, Chos, T, Lee, Journal & Artcle Management System, KAIE, Vol. 12, No. 3, pp. 323-332, 2008. 

  7. H, Noh, S, Paik, "Student's Perception of Scratch Program using High School Science Class", Journal of The Korean Association for Science Education, Vol. 35, No. 1, pp. 53-64, 2015. 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. M, Lee, "Study on the Develoment of EPL Class Program Using Scratch", Thesis of Master's Degree, Seoul National Uinviersity of Education, 2012. 

  9. J, Cho, Y, Lee, "The Development of Learning Program Using Scratch to Foster Logical Thinking Ability of Middle School Students in Technology Education", Journal of Korean Technology Association, Vol. 12, No. 1, pp. 213-233. 2012. 

  10. T, Shin, "Development and Application of Teaching Learning Program for Elementary Science Using Scratch", Thesis of Master's Degree, Gyeongin National Uinviersity of Education, 2018. 

  11. http://blog.naver.com/sppaa3400?ResultLog&logNo220963305960 

  12. htrtps://m.post.naver.com/viewer/postView?volumeNo14683015&memberNo15460786&vTypeVERTICAL 

  13. J,Choi, E,. Shin, S, Lim,"Content Restructure Model for Learning Contents using Dynamic Profiling", JCCT, Vol. 4, No. 1, pp. 279-284, 2018 

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