초록

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정보교육과정은 정보과학적 사고(Computational Thinking)의 향상을 목표로 하고 있다. 정보과학적 사고는 실생활의 다양한 문제를 컴퓨팅 파워를 이용하여 처리할 수 있는 형태로 추상화(Abstraction)하는 영역과 문제를 해결하기 위한 단계를 정의하는 자동화(Automation)하는 영역으로 구분할 수 있다. 정보 교육에서 추상화는 문제를 해결하기 위해서 데이터의 속성을 정의하고 구조화하거나 데이터들의 추상적인 관계와 의미를 분석하는 것으로 정보탐구 중심의 정보교육이라 할 수 있고, 자동화는 문제를 해결하는 절차 혹은 단계를 정의하고 이를 컴퓨팅 파워를 이용하여 자동적으로 처리할 수 있도록 하는 것으로 정보처리 중심의 정보교육이라고 할 수 있다. 본 연구는 정보교육의 두 가지 핵심영역에 따라 학습자가 인식하는 정보교육이 어떻게 다른지를 분석하고자 하는 목적으로 학습자의 정보교육에 대한 흥미, 가치, 자신감과 더불어 정보탐구와 정보처리 중심의 정보교육에 대한 인식의 차이를 분석하였다.

정보교육과정은 정보과학적 사고(Computational Thinking)의 향상을 목표로 하고 있다. 정보과학적 사고는 실생활의 다양한 문제를 컴퓨팅 파워를 이용하여 처리할 수 있는 형태로 추상화(Abstraction)하는 영역과 문제를 해결하기 위한 단계를 정의하는 자동화(Automation)하는 영역으로 구분할 수 있다. 정보 교육에서 추상화는 문제를 해결하기 위해서 데이터의 속성을 정의하고 구조화하거나 데이터들의 추상적인 관계와 의미를 분석하는 것으로 정보탐구 중심의 정보교육이라 할 수 있고, 자동화는 문제를 해결하는 절차 혹은 단계를 정의하고 이를 컴퓨팅 파워를 이용하여 자동적으로 처리할 수 있도록 하는 것으로 정보처리 중심의 정보교육이라고 할 수 있다. 본 연구는 정보교육의 두 가지 핵심영역에 따라 학습자가 인식하는 정보교육이 어떻게 다른지를 분석하고자 하는 목적으로 학습자의 정보교육에 대한 흥미, 가치, 자신감과 더불어 정보탐구와 정보처리 중심의 정보교육에 대한 인식의 차이를 분석하였다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본 연구는 정보교육과정의 핵심인 정보과학적 사고의 두 가지 영역인 자동화와 추상화 영역의 학습을 통해 학습자가 인식하는 정보교육의 태도와 내용에 대한 인식의 차이를 분석하고자 하였다.
• 본 연구는 정보탐구 중심의 정보교육과 청보처리 중심의 정보교육에 기반한 창의적 체험활동을 진행하고, 정보 과학에 대한 인식과 데이터에 대한 인식에서 어떤 차이를 보이는지 알아보기 위한 목적을 가지고 분석하였다.
• 본 연구에서는 정보탐구 중심의 정보교육을 경험할 수 있는 창의적 체험활동 두 가지를 제시하고자 한다. 먼저 첫 번째 활동은 문구점에서 함께 팔리는 상품을 분석하는 활동으로 학생들이 직접 영수증(데이터)를 수집하고 분석하여 함께 판매되는 상품을 찾아내고, 현재 진열된 상품들의 배치를 변경하는 등의 창의적 체험 활동으로 구성하였다.

제안 방법

• 학생들이 좋아하는 취미를 검색할 때 검색엔진이 웹문서들을 어떠한 기준으로 검색을 하고, 순위를 제시하는지에 대한 학생의 직접적인 경험과 체험을 중심으로 구성하였다. 개발한 두 가지 창의적 체험활동을 초등학생에게 적용한 후 인식을 조사하였다.
• 분석은 기사 속의 단어의 빈도수를 정리하여 학생이 검색한 단어가 얼마나 나오는지 유사도를 계산하고, 웹문서의 순위를 결정한다. 계산을 통해서 나온 기사들의 순위와 검색사이트에서 제시하는 순위와 비교하고 단어 간의 결합으로 발생하는 의미, 조사의 형태, 단어의 단수형과 복수형의 차이 등의 언어의 특성들을 고려하여 학생 스스로 웹문서의 유사도 계산방식을 수정하도록 한다. 수정된 학생의 유사도 계산방식을 바탕으로 새로운 검색어의 순위를 검색사이트와 학생이 계산한 결과의 순위와 비교하거나, 학생간의 순위를 비교할 수 있다.
• 첫째 초등학생 31명을 대상으로 함께 팔리는 상품 분석 활동(정보탐구), 검색어에 따른 기사순위 분석 활동(정보탐구), 로봇 프로그래밍 활동(정보처리), 스크래치 게임제작 활동 (정보처리)으로 나누어 학생의 흥미와 관심에 따라 모집하였다. 둘째, 4가지 활동은 동일하게 주당 2시간씩 10주 동안 진행하였다. 셋째, 창의적 프로그램을 적용한 이후 정보교육에 대한 태도와 정보교육의 내용에 대한 인식을 조사하였다.
• 본 연구에서는 정보탐구 중심의 정보교육을 경험할 수 있는 창의적 체험활동 두 가지를 제시하고자 한다. 먼저 첫 번째 활동은 문구점에서 함께 팔리는 상품을 분석하는 활동으로 학생들이 직접 영수증(데이터)를 수집하고 분석하여 함께 판매되는 상품을 찾아내고, 현재 진열된 상품들의 배치를 변경하는 등의 창의적 체험 활동으로 구성하였다. 두 번째 활동은 신문기사와 검색어의 연관성을 분석하는 활동이다.
• 본 연구에 사용한 도구는 정보과학에 대한 인식조사 도구와 데이터에 대한 인식조사 도구이다.
• 학생들의 관심사와 흥미를 고려하여 기사를 검색하는 검색어를 선정하고 검색사이트에서 검색을 하여 검색한 기사들의 순위를 비교하여 기사와 학생이 검색한 검색어와의 유사성을 분석한다. 분석은 기사 속의 단어의 빈도수를 정리하여 학생이 검색한 단어가 얼마나 나오는지 유사도를 계산하고, 웹문서의 순위를 결정한다. 계산을 통해서 나온 기사들의 순위와 검색사이트에서 제시하는 순위와 비교하고 단어 간의 결합으로 발생하는 의미, 조사의 형태, 단어의 단수형과 복수형의 차이 등의 언어의 특성들을 고려하여 학생 스스로 웹문서의 유사도 계산방식을 수정하도록 한다.
• 정리된 데이터를 바탕으로 ‘전체 사람들 중에 상품A와 상품B를 동시에 구매하는 경우’(support)와 ‘상품A를 구매한 사람들 중에서 상품B를 구매한 경우’(confidence)의 두 가지 경우를 기준으로 분석한다. 분석한 결과를 바탕으로 두 가지 경우가 일정 수준 이상 높은 경우를 규칙으로 선정하여 조사한 편의점, 마트, 문구점에 방문하여 발견한 규칙과 연관을 알려주고 면담하도록 하였다.
• 둘째, 4가지 활동은 동일하게 주당 2시간씩 10주 동안 진행하였다. 셋째, 창의적 프로그램을 적용한 이후 정보교육에 대한 태도와 정보교육의 내용에 대한 인식을 조사하였다.
• 정리된 데이터를 바탕으로 ‘전체 사람들 중에 상품A와 상품B를 동시에 구매하는 경우’(support)와 ‘상품A를 구매한 사람들 중에서 상품B를 구매한 경우’(confidence)의 두 가지 경우를 기준으로 분석한다.
• 정보처리 중심의 정보교육과 정보탐구 중심의 정보교육에 따른 인식의 차이분석 연구절차는 다음과 같다. 첫째 초등학생 31명을 대상으로 함께 팔리는 상품 분석 활동(정보탐구), 검색어에 따른 기사순위 분석 활동(정보탐구), 로봇 프로그래밍 활동(정보처리), 스크래치 게임제작 활동 (정보처리)으로 나누어 학생의 흥미와 관심에 따라 모집하였다. 둘째, 4가지 활동은 동일하게 주당 2시간씩 10주 동안 진행하였다.
• 활동에 대한 흐름은 <표 2>와 같다. 학생들의 관심사와 흥미를 고려하여 기사를 검색하는 검색어를 선정하고 검색사이트에서 검색을 하여 검색한 기사들의 순위를 비교하여 기사와 학생이 검색한 검색어와의 유사성을 분석한다. 분석은 기사 속의 단어의 빈도수를 정리하여 학생이 검색한 단어가 얼마나 나오는지 유사도를 계산하고, 웹문서의 순위를 결정한다.
• 두 번째 활동은 신문기사와 검색어의 연관성을 분석하는 활동이다. 학생들이 좋아하는 취미를 검색할 때 검색엔진이 웹문서들을 어떠한 기준으로 검색을 하고, 순위를 제시하는지에 대한 학생의 직접적인 경험과 체험을 중심으로 구성하였다. 개발한 두 가지 창의적 체험활동을 초등학생에게 적용한 후 인식을 조사하였다.
• 데이터의 수집은 학생이 조사를 통해 두 가지 이상의 물건을 구매하는 사람이 어떠한 상품을 구매하는지, 성별, 나이대, 요일, 시간을 기록하여 데이터를 축척한다. 학생들이 축척한 데이터를 바탕으로 상품을 세부종류로 분류하여 문서화 한다. 정리된 데이터를 바탕으로 ‘전체 사람들 중에 상품A와 상품B를 동시에 구매하는 경우’(support)와 ‘상품A를 구매한 사람들 중에서 상품B를 구매한 경우’(confidence)의 두 가지 경우를 기준으로 분석한다.
• 활동에 대한 흐름은 <표 1>과 같다. 학생의 집과 가깝고 물품의 종류가 너무 많지 않은 편의점, 마트, 문구점 등으로 체험활동 장소를 선정하고 선정된 대상의 현재 진열된 상품의 위치와 이유에 대해서 면담과 설문을 통해서 조사한다. 데이터의 수집은 학생이 조사를 통해 두 가지 이상의 물건을 구매하는 사람이 어떠한 상품을 구매하는지, 성별, 나이대, 요일, 시간을 기록하여 데이터를 축척한다.

대상 데이터

• 본 연구는 경기도 K시교육청 부설 정보영재학급 학생 중 지원을 통해 연구대상을 선정하였다. 최종 선정된 31명을 대상으로 실험집단은 초등학교 4-6학년 학생 14명이 고, 통제집단은 초등학교 4-6학년 학생 17명으로 나누어 구성하였다.
• 본 연구는 경기도 K시교육청 부설 정보영재학급 학생 중 지원을 통해 연구대상을 선정하였다. 최종 선정된 31명을 대상으로 실험집단은 초등학교 4-6학년 학생 14명이 고, 통제집단은 초등학교 4-6학년 학생 17명으로 나누어 구성하였다.

데이터처리

• 본 연구에 대한 최종 설문에 대한 분석은 SPSS/PC+WIN 12.0을 활용하여 독립표본 t검증(t-test)를 사용하였다.

성능/효과

• 분석결과, 정보교육에 대한 태도는 실험집단과 통제집단 모두 4.0점 이상으로 긍정적이었고, 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 정보교육 내용에 대한 인식은 정보처리 중심의 내용과 정보탐구 중심의 내용 모두에서 실험집단이 통제집단에 비해 높게 나타났다.

후속연구

• 그리고 초등학생의 정보과학적 사고를 확장시키기 위한 정보 통신기술 교육과 연계된 창의적 체험활동의 방향설정을 구체적으로 설정할 필요가 있다. 마지막으로 학생의 정보 과학 분야의 소질과 잠재력을 계발 · 신장하기 위한 창의적 체험활동의 개발과 다양한 효과성 연구들이 진행되어야 할 것이다.
• 본 연구를 토대로 할 때, 초등학교 현장에서 정보통신교육관련 창의적 체험활동의 방향을 단순한 도구의 활용에 집중하기 보다는 지식을 만들고, 정보를 만들어 가는 경험을 제공하는 정보탐구 중심의 정보교육과 연계할 필요가 있다. 즉, 이메일 보내기, 프레젠테이션 자료만들기 등과 같은 기초소양 교육은 정보통신기술교육운영지침에 근거하여 진행하고 창의적 체험활동에서는 교육과정의 목적에 부합하게 정보과학 원리에 기반하여 학생의 경험과 체험을 제공할 수 있는 교육내용을 구성할 필요가 있다.

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질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
컴퓨팅 파워	최근 컴퓨팅 파워를 이용하여 어떤 연구가 활발히 진행되는가?	정보사회에서 데이터를 수집하고, 분석하여 정보와 지식을 생산하는 것은 높은 부가가치를 창출할 뿐 아니라 새로운 문화적, 사회적인 영향을 미치고 있다. 최근에는 컴퓨팅 파워를 활용하여 대량의 데이터를 수집하고 분석하는 데이터마이닝과 같은 정보를 탐구하는 연구가 활발 하게 진행되고 있다. 컴퓨팅 파워를 기반으로 현실세계에서 데이터의 변화를 관찰하는 관점에 따라 새로운 지식과 정보를 창출하는 과정은 기존의 학문에 존재하는 지식과 정보를 단순하게 검색하는 방법과는 다르다고 할 수 있다.
데이터를 분석하는 관점	데이터를 분석하는 관점에 따라 학생들에게 어떤 능력을 길러줄 수 있다고 보는가?	이러한 점을 고려해보면, 학생에게 실생활에서 접하는 데이터를 분석하는 관점에 따라 서로 다른 의미를 발견하고, 데이터 간의 연관성을 발견할 수 있어 추론능력, 논리적 사고력, 창의력 등의 고등사고력을 향상시킬 수 있다 [1]. 또한 학생 스스로 현상에 대한 의미를 부여하고 지식을 구성할 수 있다는 점은 교육적으로 매우 의미 있는 일이라고 할 수 있다[2].
데이터를 분석하는 관점	데이터를 분석하는 관점에 힘을 싣기 위해 2009년 개정 교육과정에서는 무엇을 제시하였는가?	하지만 실생활에서 접하는 데이터를 분석하는 관점보다는 데이터와 정보에 대한 개념, 정보과학 원리와 관련된 개념적인 설명위주로 구성이 되어 있어 실제로 경험을 통해 학습을 하거나 탐구적인 활동하기에는 교과의 내용과 구성이 부족한 점이 있다[3]. 이러한 점을 보완하기 위해 2009년 개정 교육과정에서는 교과와 상호보완적인 관계에서 앎을 적극적으로 실천하고 나눔과 배려를 할 줄 아는 창의성과 인성을 겸비한 미래지향적 인재 양성을 목적으로 창의적 체험활동을 제시하였다[4][5].

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이 논문을 인용한 문헌

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