중학교 알고리즘 학습을 위한 프로그래밍 수업 설계 및 적용 연구

국문 초록 (Abstract)

컴퓨터 사용능력을 습득한다는 면에서 제 7차 교육과정은 그 목적을 어느 정도 달성했다고 볼 수 있다. 하지만 이러한 부분이 지금의 교육현장에서 컴퓨터 교과는 더 이상 배울 필요가 없는 과목으로 치부되는 원인을 제공했다. 이에 대한 대안으로 정보 과학 원리 및 문제해결력 중시의 교육과정이 개정교육과정에서도 제안되었다.
본 논문에서는 컴퓨터 교과를 학습하는 학생들에게 알고리즘 즉 문제해결 학습이 인지적으로 풍부한 환경을 제시한다는 점과 이를 위하여 프로그래밍 수업이 학생들에게 제공되어야 함을 살펴보았다. 수업에 적절한 프로그래밍 언어로 C언어를 선택하여 실제 우리나라 중학교 3학년을 대상으로 C언어를 사용한 프로그래밍 수업 모형과 수업 적용의 예를 보였다.

이 연구는 크게 세 가지에 주안점을 두고 있다.
첫째, 알고리즘과 프로그래밍 학습의 특성, 그 교육적 효과를 살펴보고 알고리즘 학습에 알맞은 프로그래밍 교수방법을 알아본다.
둘째, 중학생인 학습자에게 알고리즘 학습을 위한 프로그래밍 교육에 있어서 어떠한 프로그래밍 언어가 교육용으로 적절한지 각 언어의 특징 및 장단점을 분석하여, 교육용 프로그래밍 언어로 C언어 선택의 근거를 제시한다.
셋째, 중학생의 특성과 수업의 현실적 상황을 분석하여 알고리즘 학습을 위한 프로그래밍 교육내용의 설정과 수업에 대한 설계 이를 적용한 교육적 효과를 알아본다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Computer education at the 7th curriculum has somewhat
succeeded in increasing students’ proficiency of using a computer.
This caused both parents and students to believe that no further
computer program lessons were needed. To correct these
misunderstanding the revised curriculum has also offered the
Informationscience principles and problem solving skill oriented
curriculum.
Through this research study reported here, as we found the
algorithms, learning how to solve the problem, provide the rich
environment to the students in learning computer curriculum,
computer programming curriculum should be provided to the
students. I choose the third year of middle school and used C
language as an appreciated program language for this research
and showed the example of programming curriculum model and its
application.
This research focuses on the below three points.
First, study the characteristics of algorithms and programming
education, analyzes the effect of the education and find out the
appropriate programming education method for such education.
Second, analyze the features and advantages and disadvantages
of each programming language to determine which programming
language is appropriate for teaching the algorithms to middle
school students and provides the basis of selecting the C
language an educational one.
Third, analyze the characteristics of middle school students and
the realistic situation of education, set up the programming
lessons for learning the algorithm and investigate the educational effects when the lessons applied.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론 1
• 1.1 연구 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 내용 2
• 1.3 논문의 구성 3
• 2. 관련 연구 4
• 2.1 알고리즘과 프로그래밍의 정의 및 특징 4
• 2.1.1 알고리즘의 정의 및 특징 4
• 2.1.2 프로그래밍의 정의 및 특징 7
• 2.2 알고리즘과 프로그래밍 교육의 상호 연관성 9
• 2.3 프로그래밍 교육 11
• 2.3.1 프로그래밍의 과정 11
• 2.3.2 프로그래밍의 교수방법 13
• 2.4 교육용 프로그래밍 언어 17
• 2.4.1 교육용 프로그래밍 언어에서 요구되는 특징 17
• 2.4.2 교육용 프로그래밍 언어의 종류와 특징 18
• 2.4.3 기존 교육용 프로그래밍의 문제점 분석 25
• 3. 수업 설계 27
• 3.1 학습내용 선정 27
• 3.1.1 프로그래밍 공통 학습요소 27
• 3.1.2 알고리즘 학습요소 28
• 3.1.3 C언어 선택의 근거 32
• 3.1.4 중학교 학습내용 선정 34
• 3.2 수업모형 35
• 3.2.1 프로그래밍 관련 기존 수업모형 35
• 3.2.2 수업모형 설계 39
• 3.3 수업 도구 43
• 4. 적용 및 평가 44
• 4.1 학습자 분석 44
• 4.2 수업의 적용 45
• 4.3 적용 결과 분석 52
• 5. 결론 및 향후 연구과제 59
• 참고문헌 61
• Abstract 64