[논문]2015 개정교육과정에 따른 중학교 정보 교과서에 나타난 추상화 내용 분석

김수환

doi:10.32431/kace.2018.21.5.001

2015 개정교육과정에 따른 중학교 정보 교과서에 나타난 추상화 내용 분석
Analysis of Abstraction Contents in Informatics Textbooks of Middle School According to 2015 Revised Curriculum 원문보기

컴퓨터교육학회논문지 = The Journal of Korean Association of Computer Education, v.21 no.5, 2018년, pp.1 - 10

김수환 (총신대학교)

초록
AI-Helper

2015 개정교육과정에 따라 개정된 정보 교과는 2018년부터 중학교 학생들에게 필수 교과로 도입되었다. 정보 교육과정에 나타난 추상화의 개념은 일반적인 추상화와 공통점과 차이점이 있는데, 현재 정보 교과서에는 이런 개념이 혼재되어 있다. 컴퓨팅 사고력의 추상화는 자동화와의 연결이 반드시 필요하며, 지금처럼 혼재된 사례로는 제대로 된 추상화 개념을 가르치기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 개정 교육과정에 따라 개발된 정보 교과서를 조사하여 추상화의 개념과 예시내용을 분석하였다. 분석결과 여러 정보 교과서의 추상화 내용이 자동화와 연결되지 않고 있으며, 일반적인 추상화의 개념과 혼재되어 사용되고 있었다. 이를 개선하기 위해 컴퓨팅 사고력 증진을 위한 명확한 추상화의 개념과 교육활동을 예시로 제시하였다. 본 연구의 결과는 컴퓨팅 사고력을 증진하기 위한 추상화 수업 재구성의 기초자료로 활용할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The revised informatics is to be compulsory for middle school students from 2018 according to 2015 revised curriculum. The concept of abstraction in informatics curriculum has common features and differences compared with general abstraction, however there is a mix of concepts in the current informatics textbook. The abstraction of computational thinking needs to connect with automation, so it is difficult to teach correct concept of abstraction with these textbooks. Therefore, this research conducted to investigate several informatics textbooks that were developed by the revised curriculum and to analyze the concept and examples of abstraction. As a result, some textbooks have that there is a mix of concepts about general abstraction and no connection with automation. This research suggests clarified abstraction and educational examples for cultivating computational thinking to improve this situation. This result will be basic recourse for the reconstruction of abstraction lesson to improving computational thinking.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 개정 정보교육과정에 따라 개발된 여러 정보 교과서에 나타난 추상화의 내용과 예시, 수준을 분석하여 중학교 수준에 적합한 추상화 교육 내용과 교육 방법을 제안하였다.

제안 방법

내용분석법은 분석대상의 텍스트나 미디어 등과 같은 자료의 특성을 파악 하고, 총체적으로 텍스트 맥락을 통찰하는 방법인 데, 양적 내용 분석과 질적 내용 분석으로 나눌수 있다[16]. 본 연구에서는 중학교 정보교과서에 나타난 추상화의 개념과 수준에 대한 분석이 목적이므로 다음과 같이 질적 분석 방법을 적용하여 분석하였다. 또한 대상이 되는 정보 교과서의 선택은 정보 교과서 선택 비율이 높은 7개의 교과서를 분석하였다[17][18][19][20][21][22][23].
또한 대상이 되는 정보 교과서의 선택은 정보 교과서 선택 비율이 높은 7개의 교과서를 분석하였다[17][18][19][20][21][22][23]. 질적 분석은 연구자가 일정 간격을 두고 3회 분석을 실시하여 분석의 타당도를 확보하고자 하였다.
추상화의 개념은 일반적인 추상화 개념을 제시한 광의의 추상화와 교육과정에서 제시한 협의의 추상화로, 예시나 활동으로 제시된 추상화의 소재 들은 컴퓨팅과 직접 적인 연결이 되는지 그렇지 않는지를 분석하여 제시하였다. 특히, 양적 분석 에서는 일반 추상화 소재와 컴퓨팅 연결 추상화 소재의 비율을 계산하여 제시하였다.
컴퓨팅과 연결된 추상화의 분석 사례는 미국AP 코스[5]나 CT 교사 가이드[14]에서 제시된 것으로 컴퓨팅을 위한 데이터, 정보, 지식의 표현(데 이터 추상화), 컴퓨팅과 모델링을 위한 추상화(컨 트롤/기능 추상화), 컴퓨팅 환경에서의 모델링과 연관된 내용을 기준으로 하였다. 대표적인 사례로는 컴퓨팅이 필요한 어플리케이션이나 작품 만들 기, 컴퓨팅을 수반하는 알고리즘 제시 등이다.
추상화의 개념은 일반적인 추상화 개념을 제시한 광의의 추상화와 교육과정에서 제시한 협의의 추상화로, 예시나 활동으로 제시된 추상화의 소재 들은 컴퓨팅과 직접 적인 연결이 되는지 그렇지 않는지를 분석하여 제시하였다. 특히, 양적 분석 에서는 일반 추상화 소재와 컴퓨팅 연결 추상화 소재의 비율을 계산하여 제시하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 중학교 정보교과서에 나타난 추상화의 개념과 수준에 대한 분석이 목적이므로 다음과 같이 질적 분석 방법을 적용하여 분석하였다. 또한 대상이 되는 정보 교과서의 선택은 정보 교과서 선택 비율이 높은 7개의 교과서를 분석하였다[17][18][19][20][21][22][23]. 질적 분석은 연구자가 일정 간격을 두고 3회 분석을 실시하여 분석의 타당도를 확보하고자 하였다.

이론/모형

본 연구에서 교과서를 분석하기 위해 사용한 방법은 내용분석법이다. 내용분석법은 분석대상의 텍스트나 미디어 등과 같은 자료의 특성을 파악 하고, 총체적으로 텍스트 맥락을 통찰하는 방법인 데, 양적 내용 분석과 질적 내용 분석으로 나눌수 있다[16].
컨트롤 추상화는 서브 알고리즘들을 사용하여 큰알고리즘을 만드는데 사용된다. 마치, 프로그래밍 에서 ‘함수'를 만들어서 사용하는 것과 같다.

성능/효과

5개의 교과서는 일반 추상화와 컴퓨팅 연결 추상화의 비율이 비슷하거나 컴퓨팅 연결 추상화가 다소 높은 비율로 나타났으나, 2개의 교과서는 컴팅 연결 추상화가 전혀 없는 것으로 나타났다. 이는 개정 교육과정에서 의도하고 있는 추상화가 컴퓨팅과 연계해야 한다는 명시적인 기술이 없고, 중등 정보교과의 내용학이 컴퓨터 과학이라는 학문적인 고찰이 부족한 상황에서 단순히 CSTA & ISTE의 자료를 적용했기 때문이다.
넷째, 컴퓨팅 사고력의 추상화는 문제분해, 패턴인식, 필수요소 추출 등이 있으므로, 이를 경험할 수 있는 예제로 개발하여 프로그래밍으로 이어질 수 있게 해야 한다.
첫째, 정보 교과서를 위한 추상화 교육활동은본 연구에서 제시한 사례처럼 일반적인 추상화에서 반드시 자동화까지 이어질 수 있는 예제를 제시하여야 한다.
첫째, 정보 교과서에 나타난 컴퓨팅 사고력의 추상화는 협의의 추상화로 필수요소를 추출하거나 문제를 작은 단위로 분해하는 것이나, 여러 교과서에서는 추상화의 과정과 광의의 추상화 개념을 혼재해서 사용하고 있는 추세였다. 따라서 추상화에 대한 명확한 개념제시와 개념에 적합한 예시를 제시하는 것이 필요하다.

후속연구

둘째, 정보 교육과정에 나타난 추상화의 요소와 범위를 벗어나지 않는 개념이 반영된 예제로 개발해야 한다.
셋째, 실생활의 단순한 사례에서 복잡한 컴퓨팅 파워를 이용하는 사례로의 심화, 확장이 이루어지는 예제로 개발해야 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	추 상이란?	Bernstein & Bernstein (2007)은 추상화를 “추 상이란 어떤 대상의 전체를 재현하는 것이 아니라 눈에 덜 띄는 한두 개의 특성만을 나타내는 것이다. 과학자, 화가, 시인들은 모두 복잡한 체계 에서 '하나만 제외하고' 모든 변수를 제거함으로써 핵심적 의미를 발견하려고 애쓴다.
	컴퓨팅 사고력에서의 추상화의 특징은 무엇인가?	컴퓨팅 사고력에서의 추상화는 다른 영역에서의 추상화와 달리 추상화의 결과물이 자동화와 연결되어 컴퓨터가 처리하는 단계로 이어진다 [5][6]. 즉, 문제를 이해하고 분석하여 해결이 가능한 작은 단위로 분해하고 컴퓨터로 처리 가능한 상태의 추상화 과정으로 이루어진다.
	컴퓨팅 사고력에서의 추상화가 타 교과에서의 추상화와 개념은 같지만 결과가 다른 이유는?	컴퓨팅 사고력에서의 추상화는 다른 영역에서의 추상화와 달리 추상화의 결과물이 자동화와 연결되어 컴퓨터가 처리하는 단계로 이어진다 [5][6]. 즉, 문제를 이해하고 분석하여 해결이 가능한 작은 단위로 분해하고 컴퓨터로 처리 가능한 상태의 추상화 과정으로 이루어진다. 따라서, 일반적으로 타 교과에서의 추상화와 개념은 같지만 결과가 다르다.

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상세보기
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원문보기 상세보기
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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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