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컴퓨팅사고 프레임워크 기반 초등 소프트웨어교육 경험 분석
Analyzing Elementary Student Experience on Software Education: Based on Computational Thinking Framework 원문보기

정보교육학회논문지 = Journal of the Korean Association of Information Education, v.23 no.5, 2019년, pp.415 - 425  

이정민 (이화여자대학교) ,  이명화 (이화여자대학교)

초록
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본 연구에서는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 Brennan과 Resnick(2012)이 제안한 컴퓨팅사고 프레임워크를 토대로 개념, 수행, 관점 측면에서 체계적으로 분석하고자 하였다. 이를 위하여 서울시 소재 A 초등학교 5학년 전체 학생을 대상으로 1학기 동안 스크래치를 활용한 소프트웨어교육을 실시하고, 소프트웨어교육 경험에 대한 인터뷰를 실시하였다. 인터뷰에는 총 27명의 학생이 자발적으로 참여하였으며, 그 내용을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 소프트웨어교육에서 학습자들은 직접 스크래치 프로젝트를 수행하며 컴퓨팅사고를 위한 기본적인 개념을 학습하는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 초등 소프트웨어교육에서 학습자들은 스크래치 프로젝트를 구현하는 과정에서 컴퓨팅사고의 실행이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 셋째, 초등 소프트웨어교육에서 스크래치 프로젝트를 통해 학습자들의 컴퓨팅사고 관점에서 창의적인 표현성과 상호작용적인 연결성의 변화가 있었음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 질적으로 분석하고 이를 통해 컴퓨팅사고력 증진을 위한 소프트웨어교육 방향을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to analyse of elementary student experience in software education based on computational thinking framework. A total of 27 students (5th grade) were interviewed who took software education during 4 months in A elementary school which located in Seoul. The findings reveal...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 대부분의 연구는 컴퓨팅사고의 개념부분에 국한되는 경우가 많으며, 이를 질적으로 심도 있게 살펴본 연구는 미비한 실정이다[11]. 따라서 본 연구는 컴퓨팅사고력 프레임워크를 토대로 초등학생들의 소프트웨어교육 경험을 총체적으로 살펴보고자 하였다.
  • 이러한 컴퓨팅사고프레임워크는 컴퓨팅사고력을 하나의 과정이라는 측면에 초점을 두고 평가하는 대표적인 모형이다. 따라서 본 연구에서는 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 해당 컴퓨팅사고 프레임워크를 토대로 체계적으로 분석하여, 이를 바탕으로 초등학생의 컴퓨팅사고력을 향상시키는 양질의 소프트웨어교육을 개발하기 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이를 위한 연구문제는 다음과 같다.
  • 본 연구는 초등 소프트웨어교육에서 컴퓨팅사고력 향상을 위한 시사점을 도출하기 위하여 초등학생의 소프트웨어교육 경험을 Brennan과 Resnick(2012)의 컴퓨팅사고 프레임워크를 토대로 체계적으로 살펴보고자 하였다. 본 연구의 결과가 시사하는 바에 대한 논의와 연구의 결론은 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 근거이론에서 기본적 분석방법인 질문하기와 비교하기[12]를 통하여 연구대상자가 어떤 경험을 하고 있는지, 그 경험의 의미는 무엇인지, 언제, 어디서, 얼마나, 어떻게, 왜, 어떤 결과를 가지고 행동하는지에 대하여 분석하였다. 이와 함께 Guba와 Lincoln(1981)[13]이 제시한 진실성(true), 적합성(applicability), 일관성(consistency),중립성(neutrality)에 근거하여 타당도를 검증하였다.
  • 이와 같은 제한점에도 불구하고, 초등 소프트웨어교육에서 컴퓨팅사고력 향상을 위한 교수ㆍ학습 지원전략을 논의함으로써, 향후 초등 소프트웨어교육에서 컴퓨팅사고력 증진을 위한 전략을 수립하기 위한 기초자료를 제공하였다는 점에서 연구의 의의가 있다.
  • 컴퓨팅사고 개념에서는 학습자가 소프트웨어교육에서 컴퓨팅사고를 위한 기본적인 개념을 학습하는 과정과 이해도를 살펴보고자 하였다. 이를 위해, 학습자들이 수행하였던 스크래치 프로젝트에 초점을 두고, 어떤 블록을 활용하였는지, 왜 블록을 사용하였는지 등의 질문을 통해 그 과정에서 활용한 컴퓨팅사고를 위한 개념에 대하여 이야기 하도록 유도하였다.
  • 컴퓨팅사고 관점에서는 학습자가 스크래치 프로젝트를 통해 변화하는 컴퓨팅사고의 관점을 살펴보고자 하였다. 이를 위해, 스크래치 프로젝트를 실습하는 과정에서 느낀 점, 좋았던 점, 일어났던 일들 등 생각나는 것들과 같은 질문을 통해 자신에 대한 이해와 다른 사람들과의 관계 및 우리 주변의 기술에 대하여 이야기 하도록 유도하였다.
  • 컴퓨팅사고 실행에서는 학습자가 소프트웨어교육에서 컴퓨팅사고를 위한 기본적인 개념을 토대로 컴퓨팅사고의 실행이 일어나는 과정을 살펴보고자 하였다. 이를 위해, 학습자들의 스크래치 프로젝트 과정과 관련한 질문을 통해 컴퓨팅사고의 실행이 일어나는 과정에 대하여 이야기 하도록 유도하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
컴퓨팅사고 프레임워크란? 컴퓨팅사고 프레임워크(computational thinking framework)는 컴퓨팅사고를 개념, 수행, 관점의 세 가지 차원으로 구분하여 체계적으로 분석하는 모형으로 Brennan과 Resnick(2012)이 제안하였다[5]. 이러한 컴퓨팅사고프레임워크는 컴퓨팅사고력을 하나의 과정이라는 측면에 초점을 두고 평가하는 대표적인 모형이다.
초등교육과정에서의 소프트웨어교육은 구체적으로 어떠한 것을 지원하는가? 초등교육과정에서의 소프트웨어교육은 컴퓨터 과학적 지식과 기술의 탐구와 더불어 실생활의 문제 해결을 위해 새로운 지식과 기술을 창출하고, 이를 통합적으로 적용하는 컴퓨팅사고력과 협력적문제해결,정보문화소양을 함양하는 것을 목표로 실과교과에 17시간 이상 포함하였다[2]. 구체적으로는 실과교과의 기술시스템과 기술 활용 영역을 통해 소프트웨어의 이해, 절차적 문제해결, 프로그래밍 요소와 구조, 발명과 문제해결, 개인 정보와 지식 재산 보호, 로봇의 기능과 구조를 학습할 수 있도록 지원한다([Table 1] 참조).
초등 소프트웨어교육은 어떠한 측면에서 설계되어야 하는가? 한편, 초등 소프트웨어교육은 건전한 정보윤리의식을 바탕으로 알고리즘과 프로그래밍을 체험하여 실생활의 다양한 문제를 해결하는 능력인 컴퓨팅사고력을 향상시키는 것을 목표로 한다[2]. 즉, 초등 소프트웨어교육은 학습자들의 컴퓨팅사고력을 계발하는 측면에서 설계되어야 할 필요가 있다. 이러한 컴퓨팅사고력을 향상시키기 위해서는 컴퓨터과학의 기본적인 개념과 원리를 바탕으로 문제를 해결하고 시스템을 설계하고 인간의 행동을 이해하는 것이라는 측면에서[4], 학습자들이 학습 과정에서 문제를 해결하기 위해 어떤 설계를 바탕으로 어떤 방법으로 해결하며, 이 과정에서 생겨나는 문제 상황에 대하여 어떻게 반응하고, 대처하는지 등 다양한 측면에서 살펴볼 필요가 있다.
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참고문헌 (14)

  1. Yoon, I. (2009). An Analysis of Logical thinking in Programing Education Based on Elementary Student Scratch Tasks. The Journal of Creative Informatics & Computing Education, 3(1), 1-7. 

  2. The Korean ministry of Education (2015). General and Curriculum in Elementary and Secondary Education. Seoul: the ministry of Education. 

  3. Seo, S. (2018). Analysis the status and effectiveness of Computer Science Education School in 2018. Seoul: KERIS. 

  4. Wing, J. M. (2006). Computational Thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33-35. 

  5. Brennan, K., & Resnick, M. (2012). Using artifact-based interviews to study the development of computational thinking in interactive media design. In annual American Educational Research Association meeting, Vancouver, BC, Canada. 

  6. Syslo, M. M., & Kwiatkowska, A. B. (2013, February). Informatics for all high school students. In International conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution, and Perspectives (pp. 43-56). Springer, Berlin, Heidelberg. 

  7. Choi, H. (2018). Domestic Literature Review on Computational Thinking Development through Software Programming Education. Journal of Educational Technology, 34(3), 734-774. 

  8. Lye, S. Y., & Koh, J. H. L. (2014). Review on teaching and learning of computational thinking through programming : What is next for K-12? Computers in Human Behavior, 41, 51-61. 

  9. Grover, S., & Pea, R. (2013). Computational thinking in K-12: A review of the state of the field. Educational researcher, 42(1), 38-43. 

  10. Jeon, S. J. & Han, S. K. (2016). Descriptive Assessment Tool for Computational Thinking Competencies. The Journal of Creative Informatics & Computing Education, 20(3), 255-26 

  11. Choi, H., Jeong, I., & So, H. (2014). Computational Thinking Framework-based Analysis of Afterschool Scratch Team Project Experiences. The Journal of Creative Informatics & Computing Education, 18(4), 549-558. 

  12. Strauss, A., & Corbin, J. (1998). Basics of qualitative research techniques. Thousand Oaks, CA: Sage publications. 

  13. Guba, E. G., & Lincoln, Y. S. (1981). Effective evaluation: Improving the usefulness of evaluation results through responsive and naturalistic approaches. CA: Jossey-Bass. 

  14. Bandura, A. (1977). Self-efficacy: toward a unifying theory of behavioral change. Psychological review, 84(2), 191-215. 

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