개정된 정보교육과정에서 교육용프로그래밍언어의 교육적 적용방안

김수환 ( Soo Hwan Kim ),이원규 ( Won Gyu Lee ),김현철 ( Hyeon Cheol Kim ) 한국컴퓨터교육학회 2009 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.12 No.2

2010년부터 실시될 개정된 중등 `정보`교과의 교육과정은 알고리즘과 프로그래밍 영역을 포함하고 있다. K-12를 대상으로 하는 정보교육에서 사용되는 프로그래밍 언어는 산업현장의 프로그래머 양성이 목적인 범용 언어보다는 문제해결력을 기르는데 초점이 맞춰진 교육용프로그래밍언어 사용이 효과적이며, 이에 따라 우리나라 교육 실정에 적합한 교육용프로그래밍언어에 대한 연구가 시급한 실정이다. 따라서 본 연구는 국내·외적으로 활용되고 있는 교육용프로그래밍언어에 대한 특징을 분석하고, 개정된 정보교육과정과의 비교·분석을 통해 적용가능성을 제시하였다. 먼저 26개의 교육용프로그래밍언어의 특징을 분석하고, 개정된 정보교육과정의 요소에 적합한지 분석한 후, 학교급별 적용수준을 제시하였다. 마지막으로 프로그래밍 교육시 고려해야 할 점에 대해 제시하였다. 본 연구의 결과는 개정된 정보교육과정을 현장에 적용 시 어떤 교육용프로그래밍언어를 선택해야 하는지, 어떻게 적용해야 하는지에 대한 기준과 적용방안을 모색하는데 기여하게 될 것이다. The new national K-12 Information subject curriculum which will be effective in year 2010 includes algorithm and programming sections. Programming languages in K-12 are more effective the Educational Programming Language (EPL) than general language, because it focuses on developing problem solving ability rather than training a programmer. Therefore, it is necessary to study for suitable EPL in Korean K-12 curriculum. In this study, we studied and analyzed various types of EPLs available and strategies to apply them to the new national curriculum. First of all, we chose 26 educational programming languages and analyzed their characteristics and functions. Also, we investigated associations between key factors of the new Information curriculum and each language and suggested a proper language for their students` level. Finally, we considered possible problems and suitability to Korean K-12 students. The result of this study help us to choose what is the proper EPL and to consider applicability and criteria of EPLs.

EPL이 프로그래밍 교육의 프로그래밍, 컴퓨팅사고력 및 문제해결력에 미치는 영향에 관한 연구

윤선희 국제문화기술진흥원 2018 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.4 No.4

In this paper, it is practically difficult to obtain programming language education without having an algorithmic thinking ability, computing thinking ability, and problem solving ability of students with relatively low basic education. The results showed that students who took program language education in parallel with the EPL(Educational Programing Language), Scratch, compared to without using Scratch found to be helpful in improving their programming amd computing thinking ability, and problem-solving abilities as well as their satisfaction. This not only gave students confidence in their hard-thinking programming practices, but also helped prevent them from falling out of the middle. 본 논문은 비교적 기초학력 수준이 낮은 전문대학생들의 컴퓨터전공으로 프로그램언어 교육을 수강하는데 있어서 알고리즘적 사고력과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력이 결여된 상태에서 프로그래밍언어 교육을 받는데 현실적으로 어려움을 탈피하기 위해 EPL(Educational Programming Language)인 스크래치을 활용하여 코딩교육을 병행하여 프로그램언어 학습을 수강한 학생들과 EPL을 활용한 코딩교육 없이 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력 및 문제해결력의 향상 정도를 측정하기 위해 학습효과분석, 문제해결 능력 향상 등에 대한비교 분석을 실시하였다. 그 결과, EPL인 스크래치를 병행하여 프로그램언어 교육을 수강한 학생들의 프로그래밍 및컴퓨팅사고력과 문제해결력의 향상에 도움이 되는 것으로 나타났을 뿐만 아니라 학생들의 만족도 또한 높은 것으로나타났다. 이것은 학생들이 어렵게만 생각한 프로그래밍실습에 자신감을 주었을 뿐만 아니라 중도탈락을 방지하는데도움을 주는 것으로 나타났다.

중등 컴퓨터과학교육을 위한 객체지향형 EPL '두리틀'의 적용 및 평가

권대용,길혜민,염용철,유승욱,進兼宗,靖久野,이원규 한국컴퓨터교육학회 2004 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.7 No.6

제 7차 컴퓨터교과 교육과정은 소프트웨어 활용 부분에 치중되어 컴퓨터과학에 관한 원리교육이 이루어지지 못하고 있다. 한편, ACM K-12 컴퓨터과학 교육과정 모델에 관한 보고서에서는 현재의 컴퓨터교육이 그릇된 방향이며 컴퓨터과학 중심의 컴퓨터교육을 위해서 프로그래밍언어 교육을 통한 원리교육의 중요성을 강조하고 있다. 본 논문에서는 프로그래밍 체험학습을 위한 객체지향 기반의 새로운 교육용프로그래밍언어인 두리틀(Dolittle)을 소개한다. 두리틀은 간결한 구문과 한국어와의 대응성, 인크리멘탈 방식의 프로그래밍, 수치, 문자열, 배열과 같은 알고리즘과 구조화, 텍스트 위주의 프로그래밍 등의 설계방침을 적용한 언어이다. 중학생을 대상으로 실제 수업에 적용해 보고 학습효과를 분석한 결과, 객체지향기반이지만 클래스나 상속 등의 개념을 모르고도 활용 가능한 교육용프로그래밍언어라는 것을 확인할 수 있었다. 또한 객체와 메소드 활용을 통하여 프로그래밍 결과를 쉽게 확인할 수 있고 오류 수정이 용이하므로, 학생들의 높은 흥미도를 유지하면서 학업성취도를 향상시키고 차후 학습으로의 연계가 수월하였다. Current computer education is difficult to educate basic concepts and principals of the computer science because the 7th curriculum of computer education is focused on the application of software. According to the ACM K-12 report about the computer science education model, current computer education is taking the wrong way and we should put the highly priority on the education of the fundamentals through programming languages for a better computer education oriented to the computer science. This paper introduces a new object-oriented educational programming language "Dolittle'". The design principals of Dolittle are simple syntax of Korean, incremental programming, text based programming, aliasing of function, and object-oriented programming. Being applied to middle school classes, we can confirm that Dolittle is easy to learn, and gives rise to high interest and keeps interest through a course,and also is of great practical use in class for programming novice.

스크래치 프로그래밍 학습이 학습자의 동기와 문제해결력에 미치는 영향

송정범,조성환,이태욱 한국정보교육학회 2008 정보교육학회논문지 Vol.12 No.3

본 연구에서는 초등학생의 프로그래밍 학습을 효과적으로 조력하기 위해 새로운 교육용 프로그래밍 언어인 스크래치를 활용한 프로그래밍 학습의 가능성을 제시하고자 하였다. 스크래치 프로그래밍 학습 내용은 프로그래밍 과정에서의 학습자의 내적 동기 유발을 위한 전략과 복잡한 인지 능력 향상을 위한 창의적 문제해결 수업모형(CPS)을 토대로 구성하였다. 설계된 학습 내용을 초등학교 6학년 재량활동 시간에 적용한 결과, 스크래치 프로그래밍 학습은 학습자의 내재적 동기와 문제해결력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 최근 정보통신기술교육 운영지침의 개정으로 프로그래밍 교육과 알고리즘 교육이 초등학교에서도 필요하게 되었고 학교 현장의 여건 등을 고려해보면 본 연구를 통해 설계된 교수․학습 전략을 기반으로 한 스크래치 프로그래밍 학습은 의미 있는 선택이며 기존 프로그래밍 교육의 문제점 해소를 위한 적절한 대안이 될 수 있을 것이다. This paper propose to use a new educational programming language, Scratch, to help students' programming study. For this purpose, a course has been developed which consists of (1) strategies to motivate students and (2) Creative Problem Solving (CPS) teaching model to improve their problem solving abilities. We experimented the course with sixth-grade elementary students for 4 weeks and we could observe that the Scratch programming learning helps motivating students and improving their problem solving abilities. Based on this observation, we believe that Scratch programming can be an alternative for current programming education in elementary schools.

초등학교 정보교육을 위한 EPL 적용 분석

이미현,구덕회 한국정보교육학회 2011 정보교육학회논문지 Vol.15 No.1

정보교육에서 프로그래밍 교육은 프로그래밍 언어를 이용하여 알고리즘 고안과 문제 해결을 수행하는데 그 의미가 있다. 그러나 프로그래밍 언어 도구 자체를 익히고 사용하는 것이 선행되어야 하기에 초등학생들은 프로그래밍 언어 도구를 익히는 과정을 거치면서 그 흥미가 점점 감소되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 초등학생들이 프로그래밍을 Drag & Drop 방식으로 쉽게 사용할 수 있고 결과물을 프로그래밍 중에 즉시 확인할 수 있는 교육용 프로그래밍 언어(EPL)를 이용하여 12주 동안 매주 1시간씩 교육하기 위한 학습 내용을 구성하고 이를 적용하였다. 적용 결과, EPL은 초등학생들의 프로그래밍 교육에 대한 흥미를 유발 및 유지할 수 있고, 창의력과 논리력 신장에도 긍정적인 영향을 줄 수 있는 것으로 나타났다. Programming training in informatics education have the means that algorithm design and problem solving. However, Because learning and using programming tools that should be done first, elementary school students learning the programming tools that are interested in the process has been reduced. But programming with using an Educational Programming Language(EPL) can show results directly and coding with a drag & drop method that keeps the elementary students' interests for programming. Now that, the students are possible to enhance their creativity and reasoning skills. Therefore, through the result of this study show how to apply the EPL in the elementary information classes and comparing with before this study and after the study, we analyzed to applicate prosperity of EPL.

메타인지 수준에 따른 EPL 프로그래밍 학습이 논리적 사고에 미치는 영향

홍재운(Jae-Un Hong),이수정(Soojung Lee) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.36 No.6

프로그래밍 언어 학습이 논리적 사고력에 미치는 영향에 대한 선행 연구는 부족한 실정이며, 각 연구 결과마다 연구 대상, 방법과 학습 주제 등에 따라 논리 향상 정도와 영역이 다르므로, 일반화 과정에 어려움이 있다. 또한 논리적 사고력의 향상이 학습자의 인지 발달에 의한 것인지 프로그래밍 언어학습에 의한 것인지 분명하지 않아 프로그래밍 언어 학습의 필요성이 증명되었다고 할 수 없다. 본 연구에서는 초등 6학년생들에게 교육용 프로그래밍 언어 학습을 7차시 동안 실시한 후, 메타인지 수준별로 논리적 사고력에 미치는 영향을 조사하고, 컴퓨터 활용 교육의 효과와 비교하였다. 실험 결과에 따르면, 두리틀과 로고, 그리고 파워포인트 학습 집단 모두에서, 상위 수준의 메타인지를 지닌 학생들은 논리적 사고력에 유의미한 신장 효과를 나타낸 반면, 하위 수준의 학생들은 두리틀과 로고 학습 후에만 유의미한 논리적 사고력의 신장을 나타냈다. 그러나 메타인지 수준에 상관 없이 세 학습 집단 간에 논리적 사고력 향상 정도의 유의미한 차이는 없었다. There has been insufficient studies on the effect of programming language learning on logical thinking ability. Each study result on the improvement degree and items of logical thinking ability is different according to the object of the study, its method, and the learning subject, which makes the generalization process difficult. Moreover, the necessity of programming language learning seems not proved, because it is not apparent whether the improvement of logical thinking ability is due to the advancement of knowledge or programming language learning. In this study, we instructed educational programming languages to elementary students in 6th grade for 7 hours, investigated its effect on logical-thinking ability by the meta-cognition level, and compared the result with that of computer skill learning. As a result, for Dolittle, LOGO, and Powerpoint learning groups, the logical-thinking ability of high meta-cognition level students has increased with significance, but that of low meta-cognition level students has significantly increased for Dolittle and LOGO groups only. However, regardless of meta-cognition levels, there was no significant difference of logical-thinking ability between all three groups.

스크래치 EPL을 활용한 라인트레이서 시뮬레이션교육 프로그램 개발

신갑천,허경 한국정보교육학회 2011 정보교육학회논문지 Vol.15 No.4

본 논문은 PBL 기반 프로그래밍 교육방법에 기초하여 라인트레이서의 주행 알고리즘을 중심 학습 요소로 선정하였다. 본 논문에서는 스크래치 웹 코스웨어를 개발하여 로봇 프로그래밍 교육 발전에 걸림돌로 작용하는 과도한 비용 문제나 시간적, 공간적인 제약과 같은 환경적 여건의 부족 문제를 해소하기위해, 라인트레이서 동작 시뮬레이션 스크래치 프로그램 및 교육 프로그램을 제안하였다. 그리고 실험 수업을 통해 초등 교육 현장에 적용함으로써 논리적 사고력과 문제해결력에 미치는 영향을 검증하였다. In this paper, we have selected traveling algorithms of Line-Tracer as the focused learning elements with the PBL-based programming instruction method. Line-Tracer traveling algorithm programming has been simulated using the Scratch EPL. Development of robot web courseware such as Line-Tracer can create an effective educational environment and also provide solutions for lack of environmental conditions, such as time or spatial factor restrictions and excessive expense issues; these are major obstacles to developing robot programming education. Finally, we analyzed the effects on growth of student's logical thinking and problem solving abilities by demonstrating the Scratch application courseware to the field of elementary education.

EPL을 활용한 수학문제해결 통합교육프로그램의 학년 수준 비교

한선관,김수환 한국정보교육학회 2010 정보교육학회논문지 Vol.14 No.3

이 연구에서 교육용 프로그래밍 언어를 활용하여 수학문제해결력을 신장시키기 위한 정보수학통합교육 프로그램을 제안하였다. 제안된 프로그램을 3학년과 5학년 학생들에게 적용하고 수학적 사고력과 태도의 차이를 양적검사와 질적 검사로 분석하였다. 검사 결과 우선, 학생 인터뷰, 설문조사와 교사 관찰 결과 스크래치를 활용한 수학문제해결이 동기유발 및 사고과정의 시각화와 메타인지 측면에서 효과가 있음을 발견하였다. 그리고 수학적 사고력과 수학적 태도에 대한 t-검정 결과에서 효과가 입증되었으며, 3학년이 5학년보다 긍정적으로 우수한 결과를 나타내었다. 이것은 스크래치가 가지고 있는 메타 인지적 사고와 시각화된 특징이 기존 공식위주의 수학 문제 해결에 익숙한 고학년보다 저학년들이 문제를 유연하게 받아 해결한 것으로 해석된다. 이러한 결과는 수학문제해결에 있어 초등학교 저학년부터 EPL을 적용한 수업이 효과적이며 기존 수학교육에서 교수 전략을 제고해야 하는 단서를 제공하였다. In this paper, we proposed the integrated education program of informatics and math for solving problem using EPL. We applied a integrated math curriculum with EPL and analyzed mathematical thinking and attitude to the 3rd and 5th students. We used mathematical thinking test, mathematical attitude test and interview through student review. We also analyzed data of observers who are elementary school teachers. The results of test are as follows; First, we found effective points of meta-cognition and visualization of thought in solving the mathematical problem using Scratch. Second, mathematical thinking and attitude showed the result that 3rd grade students are more increased than 5th grade students in pre and post t-test of the mathematical. Consequently, we expect that the integrated education program of informatics and math using EPL can be applied to solve problem in math effectively.

스크래치 프로그래밍이 초등 영재학생들의 창의적 문제해결력에 미치는 효과

류충규,이철현 한국실과교육학회 2012 한국실과교육학회지 Vol.25 No.1

The purpose of this study is to look into the effects on abilities in creative problem solving by developing a class using Scratch programming and applying it to gifted elementary students who have just started programming for the first time. We confirmed the homogeneous group by conducting a creative problem-solving pre-test for more than 12 hours. The Scratch educational program was applied to an experimental class ,and the programming class, using Visual Basic, was applied to a comparison class. After the pre-test, we analyzed the test to check up on the educational effects on the abilities in creative problem solving. Here are the educational effects of the developed Scratch educational program. First, it's easy to use for educational programming for gifted elementary school students. In the test, the students who thought that this programming was hard could understand and use the programming easily. Second, the gifted students could learn the construction principle of the programming. The Korean version of Scratch Programming is available to immediately see the result by combining various blocks so that the gifted students can understand the construction principle of the programming. Third, students can improve abilities in creative problem solving, logical thinking, information processing, communication skills, and interaction skills. In the process of producing a creative output, the abilities of creative problem solving and information processing can be improved. Fourth, student-centered and self-directed learning can be done with the program. Gifted students who are tenacious with their assignments realized the way they self-study as the way the Scratch educational program led them to. While self-correcting their errors and producing creative outputs, they can learn actively. 이 연구는 프로그래밍을 처음 시작하는 초등 영재학생에게 스크래치라는 교육용 프로그램을 활용한 수업을 개발, 구안하여 이를 적용해 봄으로써 창의적 문제해결력에 미치는 효과를 알아보는것을 목적으로 하였다. 실험반과 비교반에 사전 창의적 문제해결력 검사를 실시하여 동질 집단임을 확인하고, 실험반은스크래치 교육 프로그램을 적용하였고, 비교반은 비주얼베이식을 활용한 프로그래밍 수업을 적용하였다. 실험실시 후 교육적 효과를 알아보기 위하여 창의적 문제해결력을 검사하고 분석하였다. 이 연구에서 개발한 스크래치 교육 프로그램의 교육적 효과는 다음과 같다. 첫째, 초등학교 영재학생들을 대상으로 프로그래밍 교육에 쉽게 활용할 수 있다. 프로그래밍을어렵게만 생각하던 초등 영재학생들이 이 스크래치 교육 프로그램을 통하여 쉽게 활용, 이해할 수있었다. 둘째, 초등 영재학생들이 프로그래밍을 구조화 원리를 학습할 수 있었다. 스크래치 한글판은 다양한 블록을 결합하여 바로 결과를 알 수 있어 보다 손쉽게 프로그래밍 구조화 원리를 이해할 수있다. 셋째, 학생들의 창의적 문제해결력, 논리적 사고력, 정보 처리능력, 의사소통 능력, 상호 작용 능력을 신장시킬 수 있다. 프로그래밍된 다양한 블록을 활용하여 창의적인 산출물을 제작하는 과정에서 창의적 문제해결력, 정보처리 능력을 기를 수 있다. 넷째, 학생 중심의 자기 주도적 프로그램 학습이 이루어 질 수 있다. 과제 집착력이 강한 초등영재학생들은 스크래치 교육 프로그램에서 안내하는 대로 학습을 진행하다 보면 스스로 학습하는방법을 깨달아가게 된다. 스스로 오류를 수정하고 창의적인 산출물을 제작하는 과정에서 자신이주체가 되어 능동적으로 학습할 수 있게 된다.

객체지향형 교육용프로그래밍언어 두리틀의 다중 예약어 지원 체계

최해심,권대용,김형신,염용철,유승욱,이원규 한국컴퓨터교육학회 2005 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.8 No.2