GPT 시대의 소프트웨어 교육 패러다임 변화

한옥영(Oakyoung Han) 한국컴퓨터교육학회 2023 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.27 No.2

현대 사회에서 컴퓨팅 기술의 급격한 발전으로 소프트웨어의 중요성이 더욱 높아지고 있다. 이에 따라 인공지능과 빅데이터 분석 등의 기술 발전으로 소프트웨어의 역할은 더욱 확대되고 있으며, 이러한 변화에 대응하여 소프트웨어 교육의 패러다임도 변화하고 있다. GPT 시대로 진입하며소프트웨어 교육을 대화형 학습과 맞춤형 학습 및 자기주도학습을 포함한 새로운 방향으로 진화시키고 있다. 이에 본 논문에서는 기존 소프트웨어교육 방법에 대하여 검토한 후, 소프트웨어 교육 패러다임 변화의 필요성에 대하여 논의한다. GPT 시대에 원하는 내용을 얻기 위한 디지털 리터러시, 소프트웨어 리터러시, AI 리터러시에 대한 개념을 정리한 후 새로운 소프트웨어 교육 패러다임을 위한 방향성을 제시하였다. GPT 활용의 핵심인 프롬프트에 대하여 검토하고, 소프트웨어 교육을 위한 프롬프트 엔지니어링을 파이선 교육을 예시로 적용하였다. GPT 시대에서 소프트웨어 교육의 핵심이 되는 자기주도학습과 학습자 중심의 학습 경험을 쌓아갈 수 있도록 교수자의 역할이 변화되고 있으며, 이러한 변화는 소프트웨어 교육을 새롭게 정립하고 학습자들이 창의적인 방식으로 소프트웨어를 이해하고 활용하여 능동적이고 창의적인 소프트웨어 교육을 받는 것에 기여할 수 있음을 제시하여 본 논문을 통하여 소프트웨어 교육의 혁신적 변화가 필요함을 검토하였다.

유아 소프트웨어 교육 역량 개발을 위한 예비교사 교육 프로그램의 효과

문은경,고은현,홍찬의,이경희,이영석,조정원 제주대학교 지능소프트웨어 교육연구소 2023 지능정보융합과 미래교육 Vol.2 No.2

이 연구의 목적은 유아 대상 소프트웨어 교육을 위한 예비교사들을 위한 교육과정을 개발하고, 프로그램의 효과성 확인 및 이후 예비 교사들의 역량 개발을 위한 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위하여 유아 대상 소프트웨어 교육과정과 유아 대상 소프트웨어 교육을 위 해서 유아교사가 갖추어야 할 교수역량에 대한 선행연구를 바탕으로 예비교사들을 위한 총 12차시 교육과정을 개발하였다. 그리고 서 울 소재 유아교육과 학생을 대상으로 교육 프로그램을 운영하고, 유아대상 소프트웨어 교수역량에 대한 인식 사전-사후 검사를 진행하 였다. 연구 결과, 교육을 이수한 예비교사들의 소프트웨어 교육을 위한 교수역량에 대한 인식이 전반적으로 유의하게 증가한 것으로 나 타났으며, 좀 더 개발되어야 할 역량은 ‘교육과정 계획’영역으로 나타났다. 이에 관련 교육 현장 및 연구를 위한 구체적인 사례를 제공 하고, 향후 예비교사 및 교사 재교육을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. This study aimed to develop an educational program for pre-service teachers of software education for early childhood, evaluate its effectiveness, and identify implications for the development of future pre-service teachers. Based on a preliminary study on teaching competency for software education in early childhood and needs of educational programs for pre-service teachers, we developed a 12-session curriculums on software education for early childhood. We then conducted the program for preschool teachers in Seoul, administrated the pre-post tests to measure their teaching competency for software education, and analyzed the results. The study showed a significant improvement in the participants' overall awareness of their teaching competency and the teaching competency area that needed more development was 'Curriculum Planning.' Concrete examples and implications for education were provided to enhance educational planning for pre-service teachers of software education. The developed program and findings can be utilized as foundational material for the improvement of pre-service and in-service teacher education.

소프트웨어 활용 탐구 활동을 통한 고등학생의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식 변화와 과학 학습에 대한 태도 조사 -스크래치와 피지컬 컴퓨팅 교구의 활용을 중심으로-

황요한 ( Yohan Hwang ),문공주 ( Kongju Mun ),박윤배 ( Yunebae Park ) 한국과학교육학회 2016 한국과학교육학회지 Vol.36 No.2

최근 소프트웨어 중심사회 실현 전략을 목적으로 하는 소프트웨어 교육이 국내에서도 많이 강조되고 있는데, 이것은 정보과목 뿐 아니라 다양한 교과 활동과 연계하여 수행하도록 하고 있다. 2015 개정교육과정에 소프트웨어 교육이 강화되면서, 소프트웨어 교육 운영지침(MOE, 2015)이 발표되었다. 이것은 교육부가 소프트웨어 교육을 얼마나 중요시하는 지를 보여준다. 소프트웨어 교육은 과학교육과도 관련이 있는데, 소프트웨어를 활용한 알고리즘 교육과 피지컬 컴퓨팅을 활용한 센서 측정 및 출력 제어 활동은 과학교육에서 최근 강조되고 있는 과학적 탐구 전략으로서 효과적일 수 있다. 또한 최근강조되고 있는 컴퓨팅 사고력 개발을 위해서도 적절한 교육방법이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 일상에서의 과학적 문제를 교육용프로그래밍 언어(EPL)를 사용하는 소프트웨어와 피지컬 컴퓨팅 교구를 사용해 해결하는 탐구활동 프로그램을 설계하고 고등학생들에게 적용해 보았다. 적용 전후 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식의 변화를 보기 위해 컴퓨터 활용 능력 설문지를 소프트웨어 교육의 성취기준과 컴퓨팅 사고력의 구성요소와 관련지어 수정하여 사용하였다. 연구 결과, 언플러그드 활동과 EPL 소프트웨어 및 피지컬 컴퓨팅 교구를 활용하여 구성된 소프트웨어 활용 탐구활동을 통해 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식이 향상되었으며, 컴퓨팅을 통한 문제해결에 대한 자신감도 향상되었다. 또한 소프트웨어 활용 탐구활동을 경험한 학생들은 과학에 대한 흥미와 적극성, 과제집착력도 높은 것으로 나타났다. Software (SW) education is guided by the government to operate not only computer subject matter but also related subject matter. SW education is highlighted in the 2015 Revised Curriculum and Guide for Operating SW Education. SW education is related with science education. For example, education on algorithms employing SW and activities using sensors/output control can be an effective strategy for scientific inquiry. The method can also be applied in developing Computational Thinking (CT) in students. In this study, we designed lessons to solve everyday scientific problems using Educational Programming Language (EPL) SW and physical computing materials and applied them to high school students. We conducted surveys that were modified from questionnaires of Internet application capability and based on the standard of accomplishment of SW education as well as elements of CT to find out the change in perceptions on programming and CT of students. We also conducted a survey on students’ attitude toward science learning after an SW inquiry activity. In the results, perceptions on programming and CT of students were improved through lessons using unplugged activity, EPL SW, and physical computing. In addition, scores for interest, self-directed learning ability, and task commitment were high.

윷놀이를 활용한 초등학교 소프트웨어 융합교육에 관한 연구

김철 한국정보교육학회 2021 정보교육학회논문지 Vol.25 No.1

초등학교에서 소프트웨어 융합교육은 단순한 소프트웨어 기초 소양을 기르는 교육에서 나아가, 학습자의 컴 퓨팅 사고 기반 창의융합능력을 향상시켜서 소프트웨어 교육과 타 교과와 접목하여 교과교육의 목표를 달성하기 위한 문제의 분석과 해결방법 등을 교과 활동과 함께 수행하는 것이다. 우리나라의 전통놀이인 윷놀이는 순차, 선택, 반복 알고리즘을 놀이로 경험할 수 있고, 태양과 천체운행에 관한 교과내용을 학습할 수 있는 요소를 포함 하고 있다. 본 논문에서는 윷놀이가 초등학교 소프트웨어 융합교육에 컴퓨팅 도구로서 활용될 수 있는 가능성 을 살펴보고 초등학교 과학 ‘태양계와 별’, ‘계절의 변화’ 단원의 교육내용 과 체육 ‘전통놀이와 여가’ 단원의 교 육내용, 그리고 실과 ‘소프트웨어와 생활’ 과 윷놀이가 지니고 있는 소프트웨어 교육적 요소를 활용하여 소프트 웨어 융합교육을 위한 교육 방안을 제안하였다. 윷놀이를 초등학교 교과 활동에 소프트웨어 융합교육으로 적용 하면 학생들이 컴퓨팅 사고의 향상과 더불어 의사소통 및 창의적 문제해결 역량을 지닐 수 있어서 인공지능시대 를 이끌어 나가는 창의융합인재를 양성하는데 도움이 될 것으로 기대된다. In elementary school, software convergence education goes beyond education to cultivate basic software literacy, and analyzes and solves various problems in order to achieve the goal of subject education by linking with software education and other subjects by improving the learner's computational thinking based creativity and convergence ability. Yut-nori, a traditional game in Korea, allows students to experience sequential, selection, and repetitive algorithms as a play, and has elements that allow students to learn the contents of the subject on the operation of the sun and celestial structure. In this paper, I examine the possibility that yut-nori can be used as a computing tool in elementary school software convergence education. And an educational plan for software convergence education using elementary school science and physical education, and practical arts and yut-nori was proposed. Applying yut-nori to elementary school curriculum activities as a software convergence education is expected to help students cultivate creative talents who lead the age of artificial intelligence, as students can improve computational thinking, communication and creative problem-solving abilities.

교육대학교 로봇 활용 소프트웨어 교육 과정 개발을 위한 예비 교사의 인식 조사 연구

정인기 한국정보교육학회 2017 정보교육학회논문지 Vol.21 No.3

2018학년도부터 초ㆍ중ㆍ고등학교에서 소프트웨어 교육이 시행될 예정이다. 소프트웨어 교육의 목표는 학생들 에게 Computational Thinking 능력을 길러주는 데 있다고 할 수 있다. 특히, 소프트웨어 교육을 할 때 로봇을 활용하면 학생들의 흥미도가 높아지고, 창의성을 증대시키는데 도움이 된다. 이러한 로봇을 활용한 소프트웨어 교육이 효과적으로 실시되려면 교사에 대한 교육이 효과적으로 이루어져야 한다. 예비 교사들을 위한 효과적인 교육 내용의 개발은 소프트웨어 교육의 성공과 연결되어 있다고 할 수 있다. 그런데 효과적인 교육은 교육 대상 을 정확하게 분석하는데서 시작된다고 할 수 있다. 즉, 예비 교사를 위한 효과적인 교육과정을 개발하기 위해서 는 로봇 활용 소프트웨어 교육을 실시하게 될 예비 교사들의 수준을 파악할 필요가 있는 것이다. 따라서 본 논 문에서는 로봇을 활용한 소프트웨어 교육 과정 개발에 도움을 줄 수 있는 예비 교사들의 경험, 수준 및 인식에 대하여 설문 조사하였다. Software Education will be implemented at elementary, middle and high schools starting in 2018. The goal of software education is to help students develop Computational thinking skills. Especially, using robots in software education increases student interest and helps to increase creativity. In order for software education using robots to be effective, education for teachers should be effective. The development of effective education contents for preliminary teachers can be said to be the success of software education. By the way, effective education can be said to begin with an accurate analysis of the subjects. In order to develop an effective curriculum for preliminary teachers, it is necessary to grasp the level of preliminary teachers who will carry out the software education using robots. Therefore, in this paper, we surveyed the experiences, levels and perceptions of preliminary teachers to help develop software education curriculum using robots.

예비교사의 소프트웨어 교육 강화를 위한 ‘특별활동 운영’ 소프트웨어 융합 강좌 개발

박일수 한국통합교육과정학회 2020 통합교육과정연구 Vol.14 No.3

The purpose of this study was to develop and apply a ‘extra curricula activities’ convergence courses to improvement the software education for pre-service teachers. The convergence course was developed and operated by combining and combining software education with extra curricula activities course, using threaded model that emphasizes the metacurricular approach. The convergence courses were selected and organized by understanding the curriculum for creative experiential activities, future education and artificial intelligence and software, scratch and entry practice, and developing software-connected creative experiential activity programs. The convergence course was conducted online due to COVID 19. The convergence course consisted of a course outline, online lecture, assignment (report, practice, project), feedback and evaluation. The convergence courses were effective in improving the ability of pre-service teachers to teach creative experiences and software education. It is expected that this study will be used as a resource for the development of convergence courses to improve software education and improvement of the teacher education curriculum. 이 연구의 목적은 예비교사의 소프트웨어 교육 강화를 위한 ‘특별활동 운영’ 소프트웨어 융합 강좌를 개발하는 것이었다. 소프트웨어 융합 강좌는 ‘컴퓨팅 사고력’을 중심으로 실로꿴형의 통합교육과정 모형을 활용하여 개발되었다. 소프트웨어 융합 강좌의 교육내용은 창의적 체험활동 교육과정에 대한 이해, 미래교육과 인공지능 및 소프트웨어, 스크래치 및 엔트리 저작도구 실습, 소프트웨어 연계 창의적 체험활동 프로그램 개발 등으로 구성하였다. 소프트웨어 융합 강좌는 코로나 19로 인하여 온라인으로 진행되었다. 소프트웨어 융합 강좌의 절차는 강의개요 제시, 온라인 강의, 과제(보고서, 실습, 프로젝트), 피드백 및 평가의 순으로 진행되었다. ‘특별활동 운영’ 소프트웨어 융합 강좌는 예비교사는 창의적 체험활동 지도 역량과 소프트웨어 교육 역량 강화에 효과적이었다. 이 연구가 소프트웨어 교육 강화를 위한 융합 강좌 개발 및 교원양성대학의 교사교육 교육과정 개선의 자료로 활용되기를 기대한다.

학교 급별 연계성 있는 소프트웨어 교육 체제 설계를 위한 연구

신승기,배영권 한국정보교육학회 2015 정보교육학회논문지 Vol.19 No.4

본 연구에서는 소프트웨어 교육의 전면 시행을 앞두고 학교 급별 연계성 있는 교육과정 운영을 위한 가이드라인을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 학생들의 수준에 맞는 교육용 프로그래밍 언어의 형태를 제시하기 위해서 해외의 사례를 살펴보았다. 해외의 사례는 현재 필수교육과정으로써 프로그래밍 과정을 운영하고 있는 나라의 교육과정을 분석하여 초-중-고등학교에 제시된 프로그래밍 언어의 유형을 살펴보고, 이를 통해 우리나라의소프트웨어 교육 체제 구성을 위한 제언을 하고자 하였다. 해외의 사례를 살펴본 결과, 초등학교에서는 블록기반의 프로그래밍 언어를 활용하고 있고, 중학교부터는 텍스트 기반의 프로그래밍 언어를 중점적으로 사용하고있는 것으로 나타났다. In this study, the direction for hierarchical curriculum organization about software education in Korea was suggested in terms of overall execution of software education. The international case studies especially was conducted in order to suggest the propel educational programming language for level of students in the programming activity. In terms of the international case studies, the type of programming language was examined, which is suggested to each school level as a part of required regular curriculum. Then, the direction was supposed to suggest the instructional system organization of software education for Korea through the result of case studies. The results of case studies indicated that elementary school use the block based programming language, and text based programming languages are used from middle school.

유아 소프트웨어 교육에 대한 유아교사의 인식과 요구

조준오(Jo, Junoh) 박창현(Park, Changhyun) 홍광표(Hong, Kwangpyo) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.3

본 연구는 유아 소프트웨어 교육의 기틀을 마련하기 위한 첫 걸음으로 유아 교사의 유아 소프트웨어 교육에 대한 인식과 요구를 알아보는데 목적을 두었다. 연구 목적의 달성을 위하여 부산시, 울산시에 소재한 사립 유치원 28곳에 근무하고 있는 유아 교사 220명을 대상으로 2016년 7월 1주부터 2016년 7월 2주까지 약 2주에 걸쳐 유아 소프트웨어에 대한 교육 인식, 유아 소프트웨어에 대한 교육 요구에 대한 설문 조사를 실시하였다. 연구 결과에서 먼저, 교육 인식과 관련하여 유아 교사들은 유아 소프트웨어 교육에 대해 들어 본 경우 높고, 교육의 필요성도 긍정적인 성향이 높게 나타났다. 유아 소프트웨어 교육이 필요한 이유는 ‘미래 사회에 필요한 기초 역량‘이 라는 의견이 가장 높았고 관련 교육이 필요 없다고 생각하는 이유는 ’유아들에게 어려울 것으로 걱정되었기 때문‘이 가장 높았다. 다음으로 소프트웨어 교육 요구에서 유아 소프트웨어 교육과 누리과정과의 연계 가능성에 대해 ’보통‘이 가장 높았으며, 누리과정 영역 중 ‘자연탐구’ 영역과 생활주제 중 ‘생활도구’가 연계 가능성이 높다고 인식하였다. 끝으로 유아 소프트웨어 교육 목표는 ‘컴퓨팅 사고력 바탕의 효율적이고 효과적인 문제해결역량 함양’ 교육과정은 ‘생활 속 정보와 문제해결 방법’ 및 ‘올 바른 정보 생활(정보윤리)’, 교육방법은 ’놀이 중심의 활동‘, 교육평가는 ’협동력 및의사소통능력 평가‘, 적용 시기는 ’5세‘, 적용 시간은 평균 17시간 정도로 나타났다. 이와 같은 연구 결과는 향후 유아 소프트웨어 관련 교육을 위한 실제적이고 다양한 단서들을 현장에 제공해 줄 수 있을 것으로 기대한다. The purpose of this study was to examine the awareness of early childhood teachers on early childhood software education and their needs for that in an effort to lay the foundation for early childhood software education. The findings of the study were as follows: As for awareness of software education, the early childhood teachers who had heard about early childhood software education(36.8%) outnumbered the others who hadn t(30.5%), and many took a positive view of the necessity of that education(48.8%). Regarding the reason for the necessity of early childhood software education, they responded that this education was required to foster a basic competency necessary for future society (48.6%), and the teachers who didn t consider that education necessary answered they feared it might be elusive for preschoolers(59.4%). They thought that the articulation between early childhood software education and the Nuri curriculum would neither be absolutely impossible nor absolutely possible(51.4%). And they thought the education would be more likely to be incorporated in the area of natural inquiry(49.5%) among the areas of the Nuri curriculum, and to be conducted under the theme of life tools(72.7%) among the themes of it. Finally, their opinions on early childhood software education were analyzed in terms of object, content, method and evaluation that were the curriculum development criteria. As a result, the object of that education should be to foster an efficient and successful problem-solving competency based on computational thinking faculty(29.1%). That education should be provided when living information and problem- solving methods(34.1%) and information ethics(34.1%) are covered. In terms of educational method, play-centered activities were regarded as the best educational method(69.4%). As to evaluation, cooperative skills and communicative competency should be evaluated(30.9%). Concerning the right time for this education, age 5 was looked upon as the best age (83.2%). In regard to the number of hours for this education, a mean of 17 hours was considered advisable.

에스토니아의 소프트웨어 교육 정책 분석을 통한 교육과정 설계에 대한 시사점 고찰

신승기,배영권 한국정보교육학회 2015 정보교육학회논문지 Vol.19 No.3

교육 분야에서 2015년의 가장 큰 변화는 소프트웨어교육이 필수교육과정으로 전면 시작되는 해이다. 소프트 웨어교육에 대한 세계적인 관심과 변화와 함께, 우리나라에서는 21세기 새로운 성장 동력으로써 소프트웨어 산 업을 선정하였으며, 이를 위한 핵심과제로 교육 분야에서는 소프트웨어 교육이 선정되었다. 본 연구에서는 소프 트웨어 교육과정 설계와 국가적인 정책을 마련하기 위한 참고모델로써 에스토니아의 소프트웨어 교육에 대해서 살펴보았다. 또한 에스토니아의 소프트웨어 교육 정책에 대한 시사점을 토대로 우리나라에서 추진하고 있는 소 프트웨어 교육의 방향 설정과 교육과정 편성에 도움이 되는 내용을 살펴보고, 전문가 검증을 통해 연구의 타당 도를 제시하였다. The most significant change of educational field in 2015 year is the year the software education is started completely as a required curriculum. With the global attention and change to the software education, Korean ministry of education names the software industry as a new growth engine and software education is selected as a key challenge in the education field. In this study, we looked through the software education of Estonia as a reference model in order to design the software education and establish the national policy. Meanwhile, we examined the contents which can be helpful to organize the software education curriculum and select the way of software education based on the implications from the software education policy of Estonia. In addition, we verified the validity of this study through the expert qualification.

백워드 설계 모형을 적용한 소프트웨어 교과의 교수설계에 관한 연구

이영호,구덕회 한국정보교육학회 2015 정보교육학회논문지 Vol.19 No.4

본 연구의 목적은 백워드 설계 모형을 적용하여 초등학교 소프트웨어 교육 운영 지침의 ‘알고리즘과 프로그래밍’ 단원의 교수학습계획을 개발함으로써, 백워드 설계 모형이 소프트웨어 교육과정 구성에 주는 시사점을 도출하는 것이다. 연구자는 Wiggins와 McTighe의 백워드 설계 탬플릿에 기초하여, ‘알고리즘과 프로그래밍’ 단원의 교수설계를 개발하였다. 첫째, 교육부에서 제시한 소프트웨어 교육과정 운영 지침에 제시되어 있는 목표, 내용체계표, 성취기준, 단원목표 등을 확인함으로써, ‘알고리즘과 프로그래밍’ 단원에 대한 영속적 이해, 포괄적이고 본질적인 질문, 핵심 지식과 핵심 기능을 도출하였다. 둘째, GRASPS 기법을 활용하여 ‘알고리즘과 프로그래밍’ 단원의 수행 과제와 총체적인 루브릭을 개발하였다. 셋째, ‘알고리즘과 프로그래밍’ 단원을 효과적으로 수업하기 위하여, WHERETO 요소의 14개 활동으로 구성된 7차시 수업을 개발하였다. 마지막으로, 백워드 설계 모형을 이용한 교육과정 구성이 소프트웨어 교육에 미치는 효용성에 대하여 고찰하였다. 백워드 설계 모형은 소프트웨어 교육을 위한 단원 및 수업 설계 개선에 많은 시사점을 제공할 것이라 기대한다. The purpose of this study is derived implications at software curriculum development utilizing the backward design model. In this study, we developed ‘Algorithms and Programming’ unit teaching plan based on backward design template. First, we have derived enduring understandings, essential questions, specific knowledge and skill on ‘Algorithms and Programming’ unit by considering the goal, content, achievement standard of Software education operating instructions. Second, we developed authentic tasks using GRASPS technic and holistic scoring rubrics. Third, we developed 7 lesson 14 WHERETO element for effective teaching in ‘Algorithms and Programming’ unit. Fourth, we investigated about the effectiveness of the development unit based on backward design. Backward design could be useful of developing curriculum unit and lesson plan at software education.