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이해중심 SW기초교육 프로그램의 컴퓨팅사고 효과성 검증 연구
A Study on the Verification of Computational Thinking Effectiveness of Understanding-Oriented SW Basic Education Program 원문보기

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.17 no.10, 2019년, pp.23 - 35  

오경선 (건국대학교 상허교양대학) ,  권정인 (상명대학교 계당교양대학)

초록
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많은 대학교가 4차 산업혁명이라는 시대적 흐름에 따라 컴퓨팅사고로 문제해결력을 지닌 인재양성을 위해 SW교육을 활발히 진행하고 있다. 본 연구는 비전공대상의 컴퓨팅사고 향상을 위한 이해중심의 SW교육과정이 필요하다고 보았으며 이를 실현하는 구체적 개입으로 이해중심의 SW기초교육을 소개하고 그 효과성을 확인하고자 하였다. 이러한 목적을 달성하기 위해 백워드설계모형을 적용한 활동중심 컴퓨팅사고 교육과 프로그래밍교육을 하나의 이해중심의 SW기초교육 프로세스로 설계하였다. 이후 15주 수업에 적용하고, 3차례에 걸쳐 검사를 실시하여 비전공자들에 대한 컴퓨팅사고의 정의적인 측면을 분석하였다. 연구 결과 활동중심의 SW기초교육의 컴퓨팅사고효능감과 컴퓨팅사고인식에 있어서 긍정적인 효과를 검증하였다. 본 연구는 특정대학의 일부 학생들을 대상으로 실시하여 연구결과를 일반화하는데 다소 무리가 있으나, 교육 현장에서 백워드설계모형을 적용한 이해중심의 SW기초교육이 컴퓨팅사고를 향상시킬 수 있는 효율적인 방법의 하나로 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to cultivate talented people who have problem solving ability due to computational thinking according to the trend of the fourth industrial revolution, each university is actively promoting software education. This study suggests that understanding-oriented SW curriculum is needed for non-m...

주제어

표/그림 (16)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 수업은 ‘자신의 아이디어를 컴퓨팅으로 구현하여 실행 할 수 있도록 ‘컴퓨터가 문제를 해결해 나가는 방식으로 생각하는 방법’ 증진‘을 목표로 설정했다.
  • 즉, 학습자 중심의 백워드모형으로 교수설계 한 활동중심의 컴퓨팅사고 교육과 프로그래밍교육을 하나의 프로세스로 운영하는 실험연구를 진행하였다. 실험으로 통해 이해중심의 SW기초교육이 실제 교육에 있어서 컴퓨팅사고의 효과성이 있는지 판단해 보고자 하였다.
  • 컴퓨팅사고 향상을 위해서는 컴퓨팅사고의 본질적인 내용을 이해하고 다양한 상황에 적용할 수 있는 이해중심교육이 필요하다[4,5]. 이러한 배경으로, 본 연구의 목적은 비전공대상의 컴퓨팅사고 향상을 위한 이해 중심의 SW기초교육을 소개하고 그 효과성을 확인하는 것이다. 컴퓨팅사고는 문제해결능력으로 확실한 개념의 이해과 연습으로 그 능력을 향상할 수 있다[18].
  • 과제의 경우 문제를 발견하고 해결하여 SW개발로 산출물을 제출하도록 하였다. 이를 통해 학 습자에게 이해중심의 컴퓨팅사고교육이 이루어지도록 진행하였다. 또한 과제 평가는 학생을 참여시키는 동료평가방법을 도입하여 학습효능감에 긍정적인 영향을 미치도록 하였다.
  • 이에 따라 본 연구에서는 대학교 1학기에 SW기초교육을 이수한 1학년 비전공자 학부생을 대상으로 3차례에 걸쳐 컴퓨팅사고의 인식과 효능감에 대해 조사를 실시하였다. 1차 조사는 이해중심의 SW기초교육이 시작되기 전에 실시하였다.
  • 먼저, 프로그래밍활동으로 교육을 제한하지 않고 다양한 부분을 고려하여 활동중심의 컴퓨팅 사고 교육과 프로그래밍교육을 하나의 프로세스로 조직한 후, 백워드모형으로 교수 설계하였다. 이후 실제 수업 을 통해 비전공자들에 대한 컴퓨팅사고의 정의적인 측면을 분석하여 효과성을 검증하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
미래 직업생활과 직접적인 영향이 있는 대다수 대학교 는 비전공학부생대상의 SW 기초교육인 필수교양을 특정 프 로그래밍언어를 활용하여 문제해결과 컴퓨터과학 원리와 개발으로 구성하고 있는데 이 특정 프로그래밍언어의 예시는? 이러한 이유로 프로그래밍언어를 통해 컴퓨팅사고능력이 향상될 것이라고 기대하고, 국내의 컴퓨팅사고력 향상을 위한 SW교육은 대부분 교육용프로그래밍언어, 프로그래밍 학습활동의 연구가 대부분이다[5]. 같은 맥락으로, 미래 직업생활과 직접적인 영향이 있는 대다수 대학교 는 비전공학부생대상의 SW 기초교육인 필수교양을 특정 프 로그래밍언어(예: Python, 스크래치, 앱인벤터, C)를 활용한 문제해결과 컴퓨터과학 원리와 개념으로 구성하고 있다.
백워드설계는 어떤 설계방식에 기반을두고 발전하였는가? 백워드설계는 학습자들의 ‘진정한 이해’를 강조하여 교육과정을 설계하는 방법으로 단원 수준의 설계에 초점을 주로 두고 있다. 이 설계 방식은 Tyler모형과 Bruner 의 내용모형에 기반을 두고 발전하였다. 1998년 Wiggins와 McTighe에 의해 제안된 백워드설계모형은 미국 교육 현장과 교원연수기관에서 널리 활용되고 있으며 프로그램의 효과도 검증되고 있다[6].
백워드설계란? 백워드설계는 학습자들의 ‘진정한 이해’를 강조하여 교육과정을 설계하는 방법으로 단원 수준의 설계에 초점을 주로 두고 있다. 이 설계 방식은 Tyler모형과 Bruner 의 내용모형에 기반을 두고 발전하였다.
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참고문헌 (28)

  1. Education department. (2019). 2015 Revised National Curriculum Retrieved. http://www.ncic.re.kr/nation.dwn.ogf.inventoryList.do?orgAttNo10000078 

  2. J. S. Sung & H. C. Kim. (2015). Analysis on the international comparison of computer education in schools. The Journal of Korean association of computer education, 18(1), 45-54. http://www.koreascience.or.kr/article/JAKO201509365223298.pub 

  3. K. S. Noh & S. J. Ahh & K. S. Oh. (2019). Computational Thinking. seoul : Ehan. 

  4. S. J. Ahh & K. S. Oh. (2015). A study on the relationship between difficulty in learning to program and Computational Thinking. The journal of korean association of computer education, 18(5), 55-62. 

  5. C. S. Na, H. Joo, J. J. Lee & D. S. Kim. (2018). Inducing Computational Thinking in Korean SW Education: Synthesizing Standardized Mean Changes through Meta-analysis. The Journal of Educational Technology, 34(3), 775-815. DOI : 10.17232/KSET.34.3.775 

  6. Y. N. Lim & H. J. Hwang. (2018). An Analysis of the Characteristics of Curriculum Development Practices by "Understanding by Design": Focusing on the "Identifying Desired Results" Phase of Backward Design. Korean Association For Learner-Centered Curriculum And Instruction. 18(20), 243-268. DOI : 10.22251/jlcci.2018.18.20.243 

  7. H. S. Kang. & J. E. Yi. (2010). In Search of the Applicability of Backward Design to Elementary Classroom. The Journal of Elementary Education). 23(2), 383-409. http://db.koreascholar.com/Article?code347519 

  8. McTighe, J. & Wiggins, G. (2004). Understanding by design: Professional development workbook. Alexandria, VA : Association for Supervision and Curriculum Development. DOI : 10.14483/calj.v19n1.11490 

  9. Wing. J. M. (2008). Computational Thinking and Thinking About Computing. Philosophical Transactions of the Royal Society. 366(1881), 3717-3725. DOI : 10.1109/ipdps.2008.4536091 

  10. K. S. Oh. (2016). A study on the contents of computational thinking for programming education. Ph.D. dissertation, Sungkyunkwan University, Seoul. 

  11. K. S. Oh, E. K. Su & H. J. Chung. (2018). A study on development of educational contents about combining computational thinking with design thinking. Journal of Digital Convergence, 16(5), 65-73. DOI : 10.14400/JDC.2018.16.5.065 

  12. S. Y. Pi. (2016). A Study on Coding Education of Non-Computer Majors for IT Convergence Education. Journal of Digital Convergence, 14(10), 1-8. DOI : 10.14400/JDC.2016.14.10.1 

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  14. K. S. No. (2014). SPSS & AMOS 21. Seoul: Hanbit. 

  15. H. J. No. (2014). Principal component analysis & factor analysis. Seoul: Hanol. 

  16. K-12 Computer Science Framework Steering Committee. (2016). K-12 Computer Science Framework(2016). NY : CSTA. DOI : 10.1007/s10639-016-9493-x 

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  20. H. H. Cho & J. Y. Kim. (2019). A Meta-Analysis of the Effects of Backward Design-Based Instruction. The Journal of Curriculum Studies, 37(1), 57-84. DOI : 10.5230/jgc.2019.19.e7 

  21. P. Denning. (2017). Remaining trouble spots with computational thinking. Communications of the ACM, 60(6), 33-39. DOI : 10.1145/2998438 

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  23. Y. H. Lee & D. H. Gu. (2015). A Study on Instructional Design of Software Curriculum Using Backward Design Model. Journal of The Korean Association of information Education, 19(4), 409-418. DOI : 10.14352/jkaie.2015.19.4.409 

  24. W. W. Park & S. Y. Son & H. S. Park & H. S. Park. (2010). A proposal on determining appropriate sample size considering statistical conclusion validity. Seoul Journal of Industrial Relations, 21, 51-85. http://hdl.handle.net/10371/144993 

  25. Korea Foundation for the Advancement of Science and Creativity. (2016). A Study on Surveying the Actual Conditions and Evaluating the Effectiveness of SW Education in Elementary and Secondary Schools. Seoul : KFASC. http://www.ndsl.kr/ndsl/search/detail/report/reportSearchResultDetail.do?cnTRKO201600014678 

  26. J. G. Jeong & J. N. Baek & S. S. Kim. (2009). The Development of Adoption Criterion about Multiple Intelligence Theory for Special Class Teachers. The Journal of Special Education : Theory and Practice, 10(1), 1-21. DOI : 10.19049/JSPED.10.1.01 

  27. G. D. Kim & K. S. Park. (2018). Educational Strategy for Practical Convergence using Module Curriculum in University. Journal of the Korea Convergence Society, 9(7), 205-211. http://www.earticle.net/Article/A333820 

  28. J. H. Ku. (2017). Designing an App Inventor Curriculum for Computational Thinking based Non-majors Software Education. Journal of Convergence for Information Technology, 7(1), 61-66. http://www.earticle.net/Article/A296598 

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