4차 산업 혁명에 따라 전 세계에서는 이에 맞는 새로운 인재를 양성하고자 SW 교육을 강조하고 있다. 이런 세계적 흐름에 맞추어 우리나라에서도 2015 개정교육과정에서 SW 교육을 필수화하였다. 하지만 우리나라 초등 SW교육은 블록 기반 프로그래밍 언어의 활용에 편중되어 있다. 또한 목표 설정 및 내용 구성에 있어 정의적 영역의 신장은 소홀하고 지식, 기능적 영역의 신장에만 집중되는 경향이 있다. 이에 본 연구에서는 텍스트 기반 프로그래밍 언어 중에서 최근 각광받고 있는 파이썬과 정의적 영역인 '공동체 역량'의 신장을 고려하여 팀 공유정신모형 개념을 활용한 SW교육 방법을 탐구하였다. 팀 공유정신모형 형성 정도가 유사한 두 집단에 t-검정을 수행해 본 결과, 본 연구에서 제시한 SW학습방법을 적용한 집단 내 학습자들의 팀 공유정신모형 형성에 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다.
4차 산업 혁명에 따라 전 세계에서는 이에 맞는 새로운 인재를 양성하고자 SW 교육을 강조하고 있다. 이런 세계적 흐름에 맞추어 우리나라에서도 2015 개정교육과정에서 SW 교육을 필수화하였다. 하지만 우리나라 초등 SW교육은 블록 기반 프로그래밍 언어의 활용에 편중되어 있다. 또한 목표 설정 및 내용 구성에 있어 정의적 영역의 신장은 소홀하고 지식, 기능적 영역의 신장에만 집중되는 경향이 있다. 이에 본 연구에서는 텍스트 기반 프로그래밍 언어 중에서 최근 각광받고 있는 파이썬과 정의적 영역인 '공동체 역량'의 신장을 고려하여 팀 공유정신모형 개념을 활용한 SW교육 방법을 탐구하였다. 팀 공유정신모형 형성 정도가 유사한 두 집단에 t-검정을 수행해 본 결과, 본 연구에서 제시한 SW학습방법을 적용한 집단 내 학습자들의 팀 공유정신모형 형성에 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다.
According to the Fourth Industrial Revolution, SW education is emphasized around the world to educate student with new abilities. Following to these global trends, SW education has become mandatory in Korea's 2015 revised curriculum. However, Korean elementary SW education is focused on the use of b...
According to the Fourth Industrial Revolution, SW education is emphasized around the world to educate student with new abilities. Following to these global trends, SW education has become mandatory in Korea's 2015 revised curriculum. However, Korean elementary SW education is focused on the use of block-based programming languages. In addition, the point of view of selecting goals and organizing content of SW Education, the affective domain is ignored and focused only on the cognitive and psychomotor domains. So, this study explored method of SW education using the concept of Team-Shared Mental Model for develop of community capacity and Python, which is textual programming language gaining popularity recently. As a result of performing the post test t-test on two groups with similar Team-Shared Mental Model formation, we found that it was effective in forming a Team-Shared Mental Model of the group applying the SW teaching method suggested in the study.
According to the Fourth Industrial Revolution, SW education is emphasized around the world to educate student with new abilities. Following to these global trends, SW education has become mandatory in Korea's 2015 revised curriculum. However, Korean elementary SW education is focused on the use of block-based programming languages. In addition, the point of view of selecting goals and organizing content of SW Education, the affective domain is ignored and focused only on the cognitive and psychomotor domains. So, this study explored method of SW education using the concept of Team-Shared Mental Model for develop of community capacity and Python, which is textual programming language gaining popularity recently. As a result of performing the post test t-test on two groups with similar Team-Shared Mental Model formation, we found that it was effective in forming a Team-Shared Mental Model of the group applying the SW teaching method suggested in the study.
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문제 정의
둘째, 2015 개정 교육과정에서 제시한 6가지 핵심역량 중 정의적 영역에 해당되는 ‘공동체 역량’을 신장 시킬 수 있도록 ‘팀 공유정신모형’이라는 개념을 활용하는 SW교육 방법을 개발하고자 한다.
본 연구에서는 개발한 학습모형 적용 시 학습자의 팀 공유정신모형 형성에 효과 있는지 알아보기 위해 실험집단과 통제집단을 선정하였다. 통제집단에게는 유인환(2018)이 CT 구성요소 기반으로 개발한 학습 모형을 적용하고, 실험집단에게는 본 연구에서 개발한 학습 모형을 적용하여 사전-사후 검사를 실시하여 분석하였다.
이 중 Team-SMM은 어떤 다른 과제가 주어져도 틀이 유사하여 확장성이 있다[8]. 본 연구에서는 이러한 확장성을 고려하여 Team-SMM의 하위 요인에 입각하여 SW교육 방법을 개발하였다.
본 연구에서는 이상과 같은 문제의식을 가지고 다음과 같은 SW교육 방법을 탐구하고자 한다. 첫째, 블록 기반 프로그래밍 언어(Visual Programming Languages)에 국한되어 있던 초등 소프트웨어 교육의 장을 넓히기 위하여 텍스트 기반 프로그래밍 언어(Textual Programming Languages) 중 산업현장에서 인기가 높고, 교육적 활용도가 높은 파이썬을 활용한 SW교육 방법을 개발하고자 한다.
본 연구에서는 컴퓨팅 사고력 신장에 효과가 검증된 CT구성요소를 기반 하여 유인환(2018)이 개발한 학습모형[5]을 바탕으로, 팀 공유정신모형의 형성을 위한 학습 모형을 개발하였다.
본 연구에서는 이상과 같은 문제의식을 가지고 다음과 같은 SW교육 방법을 탐구하고자 한다. 첫째, 블록 기반 프로그래밍 언어(Visual Programming Languages)에 국한되어 있던 초등 소프트웨어 교육의 장을 넓히기 위하여 텍스트 기반 프로그래밍 언어(Textual Programming Languages) 중 산업현장에서 인기가 높고, 교육적 활용도가 높은 파이썬을 활용한 SW교육 방법을 개발하고자 한다.
가설 설정
넷째, 팀의 역동성과 상호작용(Interaction)이다. 팀의 협동 작업 과정과 결과로 구성된다.
셋째, 팀원과 과제에 대한 태도(Attitude)이다. 특정 상황에서 어떻게 행동할지 팀에서 결정하는데 영향을 미치는 상태를 의미한다.
제안 방법
개발한 학습모형은 유인환(2018)의 CT 구성요소 기반 학습 모형의 단계에 Johnson의 연구로 분류된 팀 공유정신모형 하위 요인별 선정한 학습 활동을 학습모형 단계에 접목하였다. 본 연구에서 개발한 학습모형과 기존 CT기반 학습모형의 차별화되는 단계는 팀 공유정신모형 하위 요인 중 ‘모둠원과 과제에 대한 태도’에 입각한 ‘공유정신 다지기’ 학습단계이다.
넷째, 실행 단계에서는 개발한 SW학습모형을 학습 프로그램을 통해 실제로 적용해 본다.
대주제를 ‘재난 알림 시스템’으로 설정하고, 그 아래에 소주제로 ‘기본 공부’, ‘재난 안전 광고’, ‘미세먼지 정도 알림’, ‘폭염 감지 알림’, ‘지진 감지 알림’ 총 5개로 구성하였다.
본 연구에서 전인적 인재 양성을 위해 2015개정 교육과정의 6가지 역량 중 정의적 영역에 해당되는 ‘공동체 역량’을 신장시킬 수 있도록 ‘팀 공유정신모형’의 하위요인들을 SW교육에 접목하였다. 더불어 텍스트 기반 프로그래밍 언어 중 파이썬을 활용한 SW교육 방법을 개발하고 효과성을 검증하였다.
두 집단에게 동일한 교육 내용을 40분을 1차시로 1회에 2차시 수업을 9회에 걸쳐서 적용하였다. 적용 후 사후검사를 통해 본 연구에서 개발한 SW교육 방법이 팀 공유정신모형 형성에 미친 영향을 분석하고 평가하였다.
둘째, 설계 단계에서는 팀 공유정신모형 하위 요인별 학습 활동을 선정하고 학습모형 단계에 접목할 방안을 설계한다.
이 도구는 Johnson의 연구를 바탕으로 팀 공유정신모형 하위 요인을 총 5가지로 분석하고 각 요인에 입각하여 문항을 정리한 검사 도구이다. 따라서 본 연구에서는 팀 공유정신모형 형성 정도를 요인별로 세분화해서 확인할 수 있는 장점을 가지 있어 검사 도구로 선정하였다. 총 44문항으로 구성되어 있으며, 대답한 문항에 해당되는 점수의 총점으로 팀 공유정신모형 형성 정도를 판단한다.
본 연구에서 개발한 학습모형과 기존 CT기반 학습모형의 차별화되는 단계는 팀 공유정신모형 하위 요인 중 ‘모둠원과 과제에 대한 태도’에 입각한 ‘공유정신 다지기’ 학습단계이다.
본 연구에서 전인적 인재 양성을 위해 2015개정 교육과정의 6가지 역량 중 정의적 영역에 해당되는 ‘공동체 역량’을 신장시킬 수 있도록 ‘팀 공유정신모형’의 하위요인들을 SW교육에 접목하였다. 더불어 텍스트 기반 프로그래밍 언어 중 파이썬을 활용한 SW교육 방법을 개발하고 효과성을 검증하였다.
본 연구에서는 파이썬 프로그래밍 시 오류 확인 및 수정에 좀 더 용이한 MU를 이용하였다.
셋째, 개발 단계에서는 팀 공유정신모형 구성 요인별로 선정한 학습 활동을 접목한 SW학습모형을 개발한다.
이를 종합하여 교육용 로봇으로 많은 장점이 있는 Micro:bit를 본 연구에서 활용하였다.
재난 알림 시스템 내 소주제 중 하나인 ‘지진 감지 알림’을 본 연구에서 개발한 학습모형에 적용하였다.
두 집단에게 동일한 교육 내용을 40분을 1차시로 1회에 2차시 수업을 9회에 걸쳐서 적용하였다. 적용 후 사후검사를 통해 본 연구에서 개발한 SW교육 방법이 팀 공유정신모형 형성에 미친 영향을 분석하고 평가하였다.
첫째, 분석 단계에서는 팀 공유정신모형의 하위 요인들을 분석하고 세분화 한다.
첫째, 팀 공유정신모형의 하위 요인인 일반 과제와 팀 지식, 일반 과제와 의사소통, 모둠원과 과제에 대한 태도, 팀의 역동성과 상호작용, 팀 자원과 활동 환경을 바탕으로 효과적인 교육 활동을 선정하고, 이를 바탕으로 SW교육 방법을 설계한다.
대주제를 ‘재난 알림 시스템’으로 설정하고, 그 아래에 소주제로 ‘기본 공부’, ‘재난 안전 광고’, ‘미세먼지 정도 알림’, ‘폭염 감지 알림’, ‘지진 감지 알림’ 총 5개로 구성하였다. 총 18차시로 각 차시가 분절된 내용이 아닌 전 차시에서 배운 파이썬 프로그래밍 내용 및 Micro:bit 관련 내용이 다음 차시에 활용되도록 교육내용을 구성하였다. 개발한 학습모형을 적용한 교육 내용은 [Table 6]과 같다.
대상 데이터
본 연구는 2018학년도 7월부터 8월까지 통제집단으로 ○○초등학교 정보영재 수업의 학생(초등학교 5~6학년 20명), 실험 집단으로 △△초등학교 정보영재 수업의 학생(초등학교 5~6학년 20명)을 선정하였다. 연구 대상자를 정리하면 [Table 7]과 같다.
이론/모형
본 연구에서는 팀 공유정신모형 형성 정도를 측정하기 위해 전명남이 개발한 검사 도구를 선택하여 활용하였다[14]. 이 도구는 Johnson의 연구를 바탕으로 팀 공유정신모형 하위 요인을 총 5가지로 분석하고 각 요인에 입각하여 문항을 정리한 검사 도구이다.
셋째, 파이썬 프로그래밍 교육에 효과적인 교육적 도구인 Micro:bit를 활용한다.
통제집단에게는 유인환(2018)이 CT 구성요소 기반으로 개발한 학습 모형을 적용하고, 실험집단에게는 본 연구에서 개발한 학습 모형을 적용하여 사전-사후 검사를 실시하여 분석하였다.
성능/효과
027로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 SW교육 방법은 팀 공유정신모형 형성에 유의한 영향을 미치는 것으로 보인다.
5). 따라서 본 연구에서 개발한 SW교육 방법은 팀 공유정신모형 형성에 효과가 있다고 볼 수 있다.
본 연구에서 개발한 SW교육 방법을 적용 후 실험집단과 통제집단의 팀 공유정신모형 형성 정도의 t-검증 결과를 보면 실험집단의 평균이 통제집단보다 높았으며 유의확률도 0.027로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 개발한 SW교육 방법은 팀 공유정신모형 형성에 유의한 영향을 미치는 것으로 보인다.
본 연구에서 개발한 SW교육 방법을 적용하기 전의 실험집단과 통제집단의 팀 공유정신모형 형성 정도의 t-검증 결과 두 집단 간에 유의미한 차이가 보이지 않았다.(P>0.
본 연구에서 개발한 파이썬과 팀 공유정신모형을 활용한 SW교육 방법을 수업에 활용한 결과 팀 공유정신모형 형성에 유의한 수준의 향상을 보였다.
후속연구
이상과 같이 살펴본 Team-SMM의 개념은 기존의 지식, 기능적 영역 중심의 SW 교육의 한계를 벗어나 새로운 방향을 모색하는데 기여할 수 있을 것이다.
이상과 같이 살펴본 Team-SMM의 개념은 기존의 지식, 기능적 영역 중심의 SW 교육의 한계를 벗어나 새로운 방향을 모색하는데 기여할 수 있을 것이다. 특히, 협동학습의 효과를 높이며 공동체 의식을 함양시키는데도 효과가 있을 것으로 기대한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
파이썬은 문법이 다른 프로그래밍 언어들에 비해 간결하며 들여쓰기라는 독특한 문법이 있어 가독성이 좋은 강점으로 인해 어떤 사용자들에게 도움되는가?
파이썬은 문법이 다른 프로그래밍 언어들에 비해 간결하며 들여쓰기라는 독특한 문법이 있어 가독성이 좋은 강점이 있다. 따라서 텍스트 기반 프로그래밍 언어 입문자에게 프로그래밍이 어렵지 않다는 것을 느끼게 해줄 수 있고, 흥미를 유발할 수 있어 적합하다[19].
정신모형이란?
정신모형은 자신의 주변 상황과 환경, 어떤 대상을 이해하는데 도움을 주는 지식구조를 의미한다[11]. 정신모형이라는 개념에 공유의 개념을 더한 공유정신모형은 외부세계에 대한 개개인의 지식체계인 정신모형이 팀 내 구성원끼리의 의사소통을 통해 공유함으로써 유사하게 변환된 팀 수준의 지식체계를 의미한다[2].
파이썬이란?
파이썬은 네덜란드 개발자인 귀도 반 로섬(Guido Van Rossum)이 C언어를 기반으로 개발한 텍스트 기반 프로그래밍 언어(Textual Programming Languages)이다.
참고문헌 (19)
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