초등예비교사의 EPL 프로그래밍교육 관심도 분석

이철현 한국실과교육학회 2018 한국실과교육학회지 Vol.31 No.2

Elementary school teachers must have the ability to provide programming instruction using EPL for elementary software education. These competencies should be accumulated in the university of education. Therefore, it is necessary to establish the direction of programming education by understanding the thoughts and attitudes of EPL programming education for elementary pre-service teachers. In this study we analyzed the stage of concerns of EPL programming education for 316 elementary preliminary teachers based on Concerns-Based Adoption Model (CBAM). As a result, elementary pre-service teachers showed the most similar EPL programming educational stage of concerns to the Nonuser profile. Women were more interested in information of EPL programming education than men, and students in computer education major showed more concerns in details of EPL programming education, their roles, effects, and cooperation with others than students in other major. The interest of students who practiced EPL was generally lower than that of students who practiced agricultural life, and the more programming they like, the more interested in EPL programming education. Therefore, it is necessary to develop a customized curriculum for the elementary pre-service teachers by grasping the needs of EPL programming education, and it is necessary to provide a way for the elementary school teachers in computer education major to play the main role of software education. It is necessary to develop the optimum EPL programming teaching and learning methods that can improve the EPL programming education ability while maintaining the motivation of learning programming of the elementary school pre-service teachers, and it is necessary to carry out projects that elementary preliminary teachers to realize the value of EPL programming education and they can increase programming preference. 초등교사는 초등학교 소프트웨어교육을 위하여 EPL을 이용한 프로그래밍 지도 역량을 갖추어야 하고, 이러한 역량은 교육대학교에서 충분히 쌓아야 한다. 이에 따라 초등예비교사의 EPL 프로그래밍교육에 대한 생각과 태도를 파악하여 프로그래밍교육의 방향을 설정할 필요가 있다. 이 연구는 CBAM에 기반하여 초등예비교사 316명을 대상으로 EPL 프로그래밍교육의 관심도를 분석하였다. 연구 결과, 초등예비교사는 비사용자의 프로파일과 가장 유사한 EPL 프로그래밍교육 관심도 특성을 보였다. 여자가 남자보다 EPL 프로그래밍교육의 정보에 대한 관심도가 높았고, 컴퓨터교육 심화과정 학생들이 다른 심화과정 학생들보다 EPL 프로그래밍교육의 세부 내용, 자신의 역할, 효과, 다른 사람들과의 협력에 더 많은 관심을 보였다. EPL실습을 한 학생들의 관심도가 농업생명실습을 한 학생들보다 전반적으로 더 낮았고, 프로그래밍을 좋아할수록 EPL 프로그래밍교육의 관심도가 높았다. 이에 따라 초등예비교사의 EPL 프로그래밍교육 요구를 파악하여 수요자 맞춤형 교육과정을 개발할 필요가 있고, 컴퓨터교육을 심화과정으로 한 초등교사들이 소프트웨어교육의 주체적 역할을 할 수 있는 방안을 마련하는 것이 필요하다. 초등예비교사의 프로그래밍 학습동기를 유지하면서 EPL 프로그래밍교육 역량을 향상시킬 수 있는 최적의 EPL 프로그래밍 교수학습방법이 구안될 필요가 있고, 초등예비교사가 EPL 프로그래밍교육의 가치를 깨닫고 프로그래밍의 선호도를 높일 수 있는 프로젝트를 진행하는 것이 필요하다.

프로그래밍 패턴에 기반한 효율적인로봇 기초 프로그래밍 교육 방법에 관한 연구 - 마인드스톰 로봇을 중심으로 -

정인기 한국정보교육학회 2013 정보교육학회논문지 Vol.17 No.3

로봇을 활용한 교육은 학생들의 몰입도를 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 특히 프로그래밍 교육에 있어서 로봇을 활용하면 학생들의 관심이 높은 주제일 뿐 아니라 프로그램이 눈으로 볼 수 있는 형태로 동작하기 때문에 프로그래밍에 대한 이해도를 높일 수 있는 장점도 있다. 그러나 학생들은 센서를 사용하는 로봇 프로그래밍에 대하여 막연한 거부감을 가지고 있고, 로봇을 제작하는 데 많은 시간이 소요되기 때문에 주어진 시간에 소기의 목적을 달성할 수 있는 교육을 하기 어려웠다. 따라서 본 논문에서는 로봇 프로그래밍의 패턴을 분석하여 이에 따라 학생들이 비슷한 프로그래밍 패턴에서 센서 부분을 교환하는 형태의 프로그래밍 교육 방법을 제안하였다. 이 방법에 따르면 로봇 제작 및 프로그래밍 교육 시간이 줄어들어 전체적인 교육 시간이 줄어들고, 효율적인 프로그래밍 교육을 할 수 있었다. A robot assisted education has advantages to increase the students’ flow degree. Especially, when we teach programming with robots we take advantages that the students can easily understand the programs because they are interested in the robots and they can see the movement of the robots. However, it is difficult to teach programming to meet our purposes because the students have reluctances to the robot programming with sensors and they take a lot of time building the robots. Therefore, in this paper I analysed the patterns of the robot programming and propose new robot programming education methods that the students need not to care to the sensors. According to this methods, we can teach the robot programming efficiently because we reduce the time to build and programming the robots.

스크래치 프로그래밍 교육이 초등학생의 학습 몰입과 프로그래밍 능력에 미치는 효과

안경미,손원성,최윤철 한국정보교육학회 2011 정보교육학회논문지 Vol.15 No.1

교육 현장에서 프로그래밍 교육은 고등 사고력 향상을 위한 학습 보다는 프로그래밍의 개념이나 기초 문법의 주입 및 단순 반복으로 진행되고 있다. 따라서 학습자들이 프로그래밍 교육에 대해 긍정적인 흥미를 가지고 적극 참여하여 교육적인 효과를 거둘 수 있는 새로운 프로그래밍 교육 방안에 대한 모색이 필요하다. 스크래치 EPL(Educational Programming Languages)은 블록 쌓기를 통해 프로그래밍이 가능한 직관적인 언어로 초등학생들도 보다 쉽게 프로그래밍을 이해할 수 있다. 스크래치의 이런 특징은 프로그래밍 교육에 대한 학습자의 학습 몰입(Flow)에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 프로그래밍 교육의 새로운 방안으로 스크래치 프로그래밍 교육을 진행하고 초등학생의 학습 몰입과 프로그래밍 능력에 미치는 영향에 대해 검증하고자 한다. 본 연구의 결과 스크래치 프로그래밍 교육이 학습자의 전반적인 학습 몰입 수준 향상에 긍정적인 효과가 있음을 알 수 있다. The programming education in K-12 field is processing with conceptual approaches to obtain basic grammar not including higher knowledge processing. This is main reason that can't able to obtain the educational effects. This study aims to research the innovated methodology of programming education which can have educational effect by participating of learners with positive interest, and recognize the effect of the Scratch programming education on elementary school student's learning-flow and programming ability. As a result Scratch programming education has effect on elementary school student's improving the level of learning-flow and the programming ability.

PBL 기반 초등 로봇 프로그래밍 교육과정 개발

허경 한국정보교육학회 2011 정보교육학회논문지 Vol.15 No.4

본 논문에서는 초등 ICT 정보교육과정의 “프로그래밍의 이해와 기초 및 문제해결전략과 표현“ 영역의 효율적인 지도를 위해 프로그래밍 교육과정을 제안하였다. 이를 위해 로봇프로그래밍 교육목표, 교육내용, 교육방법, 교육평가 부분을 제시하였다. 그리고 제안한 교육 방법을 적용한 PBL 기반 라인트레이서 프로그래밍 세부교수학습과정을 제안하고 이를 적용한 수업 결과를 서로 다른 개수의 광센서가 부착된 각 라인트레이서 문제에 대한 난이도 할당의 적절성 및 학생들의 문제해결력 측면에서 분석하였다. STEAM education is a topic-based curriculum to integrate the concepts into other subjects such as science, technology, engineering, art and mathematics in order to improve the students' interesting, understanding, integrated thinking and problem solving ability. In this paper, we designed STEAM curriculum in the form of Project-based Learning and developed the material for elementary students. We also developed the android-based application through searching for a utilization of IT simulation for enhancement the students' Project-based Learning effect.

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.

리얼타임 코딩환경을 활용한 인터렉티브 디자인 교육 연구

노승관(No, Seung Kwan) 한국디자인문화학회 2016 한국디자인문화학회지 Vol.22 No.4

최근 컴퓨터 프로그래밍 교육의 대중화가 화두가 되고 있고 디자인 분야에 컴퓨터 프로그래밍 교육의 수요가 급증하고 있다. 실제 교육에 이용할 적합한 프로그래밍 환경에 대한 관심도 높아졌다. 본 연구는 디자인 컴퓨터 프로그래밍 교육의 효율성 제고를 위한 목적으로 리얼타임코딩 환경과 그 효용성을 연구하였다. 국내 대학교 디자인 교육과정을 대상으로 문헌 연구를 통해 프로그래밍 교육의 현황과 문제점을 도출하였다. 프로그래밍 환경 발전의 맥락에서 사용자 중심 접근의 등장과 리얼타임 코딩환경의 배경을 논하였고, 현재 리얼타임 코딩 개념을 도입하여 서비스되고 있는 칸아카데미, 코드펜, 스위프트 플레이그라운드 프로그래밍 환경들의 특징을 비교하여 보았다. 교육과정의 개선안 제안 연구부분에서는 브렛 빅터가 정의한 리얼타임 코딩 환경의 구성요소를 환경 영역에서 다섯 가지, 언어 영역에서 네 가지 요소로 구분하고, 이 요소들을 활용하여 인터렉티브 디자인 프로그래밍 교육의 발전 방향을 도출하였다. 첫째, 프로그래밍 수업의 목적을 명확히 하고 그에 맞춰 커리큘럼의 길이와 난이도를 정해야 한다. 둘째, 디자이너의 작업 특성에 맞춰 프로그래밍 사고의 훈련은 구체적 과제에서 시작하여 추상적 과제로 발전시켜야 한다. 셋째, 디자인 프로그래밍 사고의 학습은 직관적 사고에서 분석적 사고로 발전시켜야 한다. 넷째, 기존코드의 활용과 스핀오프(spinoff)의 활용 범위를 명확히 하고 한계를 정해야 한다. 본 연구의 결과는 모든 수준의 디자인 프로그래밍 교육과정의 효율성을 높이기 위한 기초자료로 활용될 것으로 수 있으며 향후 리얼타임 코딩 원리를 활용한 프로그래밍 교육의 실질적 성과를 정량화하는 연구로 발전되기를 기대한다. Computer programming education for everyone becomes main talk today and demand of computer programming in design field increase rapidly. Interest about proper programming environment to use in real world educational situation increase. This paper presented realtime programming environment and it’s usefulness to enhance the efficienty of design computer programming education. It began with paper studies which deals with programming education in college level design education program in Korea and presented its result and problems. In the context of programming environment development, the paper discussed about the emergence of user centered approach and real time coding environment background. Also, the paper surveyed major real time coding environment services; Kahn Academy, CodePen and Swift Playground and compared each service’s characteristics. In educational program improvement part, the paper categorized realtime coding elements proposed by Bret Victor; five elements in environment domain and four elements in language domain. Based on the analysis of Bret Victor’s realtime coding struct elements, the paper proposed four criteria for the development of interactive design education. First, it must clarify the purpose of program and decide length of programming class plan accordingly. Second, considering the characteristic of designer training of computational thinking should develop from concrete task to abstract task. Third, learning of computational thinking should begin with intuitive and move toward analytical. Fourth, usage of existing code and spinoff should be clarified and be used within limits. The result of this research could be used as a foundation resource to enhance the productivity of design programming education of all level and it should extend to further research of quantifying the usefulness of programming education programs which implement the principles of realtime education.

초등학교 프로그래밍 교육을 위한 스크래치2.0과 센서보드 활용

문외식 한국정보교육학회 2015 정보교육학회논문지 Vol.19 No.1

프로그래밍 교육은 문제분석 능력, 논리적 사고력, 절차적 문제 해결방식과 상상적 문제 해결방식을 종합적으 로 습득하는 데 매우 효과적이다. 그러나 아직까지 우리나라에서는 초⋅중등학교에서 정규시간에 프로그래밍 수 업을 하지 않고 있어, 미국 등 IT 강국 중심으로 코딩수업이 활발히 진행되고 있는 것에 비해 대조적이다. 다행 히 정부에서도 이러한 현실을 파악하고 2017년부터 초등학교에서 프로그래밍 수업을 정규 교과에서 실시하기로 결정하였다. 이러한 상황에서 많은 연구자들이 초⋅중등학교에서 학습할 수 있는 프로그래밍 교육모형 연구가 절실히 필요하다. 본 연구에서는 초등학교 5, 6학년들이 프로그래밍 수업에 활용할 수 있도록 스크래치언어와 센서보드를 연계한 프로그래밍 교육모형을 17차시 개발하여 제안하였다. 초등 프로그래밍 교육에 적합한지를 검 증하기 위해 제안한 교육과정을 기초로 방과 후 시간에 5, 6학년 협동수업을 실시한 결과 만족할 만한 성취도를 얻었다. 향후, 제안한 프로그래밍 교육모형을 추가로 개선하여 초등학생들의 지적 능력에 맞는 최적 모형으로 개발하고자 한다. Programming education plays a very effective role in comprehensively learning problem analysis ability, logical thinking ability, procedural problem solving method, and imaginary problem solving method. Until recently, however, it is not applied to the elementary and the middle school in Korea, which is very different from the other IT centerd countries such as the U.S., etc., where coding class is actively implemented. Fortunately, Korean government recognized this reality and decided to implement programming education as a regular subject in the elementary school from 2017. In this situation, many researchers’ programming education model research is urgently required for the students to learn in the elementary and the middle school. This research developed and suggested 17 sessions of programing education model connected with scratch language and sensor board, which is hardware, to be applied to the class of the 5th and 6th graders. As the result of implementing the joint class of 5th and 6th graders during the after-school class based on programming education process suggested to verify the suitability for elementary school programing education, satisfactory achievement was attained by the assessed students. The researcher plans to develop an optimum model proper for the elementary school students’ intellectual capacity by more improving programming education model.

예비과학교사를 위한 프로그래밍 교육과정의 적용 및 예비과학교사의 프로그래밍 학습에 대한 인식 조사

문공주(Mun, Kongju),문지영(Mun, Jiyeong),김세미(Kim, Se mi),김성원(Kim, Sung-Won) 학습자중심교과교육학회 2016 학습자중심교과교육연구 Vol.16 No.10

본 연구는 소프트웨어 교육이 강조되는 변화에 적응할 수 있도록 사범대학 과학 교육과 재학생 126명을 대상으로 프로그래밍 교육과정을 한 학기 동안 적용하였다. 또한 프로그래밍 교육과정에 참여한 예비과학교사들의 프로그래밍 학습에 대한 인식을 조사하기 위하여 ‘프로그래밍 학습에 대한 자신감’, ‘프로그래밍 학습에 대한 인식’, ‘프로그래밍 학습에 대한 기대감’의 3 영역으로 인식 설문지를 개발하여 사전-사 후 검사를 실시하고, 각 문항별, 영역별로 대응표본 t 검사를 통해 통계적으로 차이를 검증하였다. 수집된 연구 결과를 통해 예비과학교사의 프로그래밍 학습에 대한 자신감이 향상되었고, 프로그래밍 또는 알고리즘 학습이 어렵다는 인식이 긍정적으 로 변화된 것을 확인할 수 있었다. 프로그래밍 학습을 통해 사고력 향상에 도움이 될것으로 기대하고 있는 것으로 조사되었으나 프로그래밍 학습을 통해 학과학업성취 및 과학수업설계능력에 도움이 될 것이라는 기대감은 오히려 교육과정 이수 후에 낮 아졌다. 이 같은 결과를 통해 연구자들은 예비과학교사를 위한 프로그래밍 교육과정이 프로그래밍 언어의 습득과 실습보다는 다양한 문제해결이 강조되고 알고리즘적 사고력을 키울 수 있는 교육과정으로 개선되어야 할 것을 제안하였다. This study aimed to apply the programming curriculum for pre-service science teacher and to examine their perceptions about programming. The curriculum consisting of 15 weeks course conducted to 126 science pre-service teachers for a semester. A questionnaire was developed to explore the perception of the programming learning of pre-service teacher participating in the curriculum. The questionnaire consisted of following 3 areas, such as ‘Confidence about programming learning’, ‘Awareness about programming learning’ and ‘Expectation about programming learning’, and pre-post test was conducted. As a result of analyzing posttest compared to pretest, ‘Confidence about programming learning’ of pre-service teachers was improved and the ‘Awareness about programming’ learning’ was changed positively. In the result of ‘Expectation about programming learning’ areas, pre-service teachers expected the improvement of thinking ability through programming learning, but it did not improved after the programming learning. And the expectation of academic achievement and instructional design ability in science through programming learning was decreased. Through this research, we suggested that the programming curriculum for pre-service teachers should be emphasized that providing a various problem solving and algorithmic thinking ability process than learning and practice of programming languages.

메타 분석을 이용한 로봇교육과 프로그래밍교육의 효과 비교

양창모 한국정보교육학회 2014 정보교육학회논문지 Vol.18 No.3

로봇교육과 프로그래밍교육이 학습자들에게 미치는 긍정적인 효과는 거의 동일하지만, 로봇교육은 프로그래 밍교육에 비하여 로봇구입이라는 경제적 비용과 학습자의 인지적 부담을 증가시키는 로봇 제작 과정이 포함되 기도 하는 차이점이 있다. 이러한 차이점으로 인하여 모든 학교급 또는 모든 학습 목표에 대하여 프로그래밍교 육이 동일한 효과를 갖지 않을 수도 있을 것이다. 이러한 가정을 확인하기 위하여 본 연구에서는 국내에서 발표 된 로봇교육의 효과에 대한 논문을 메타분석하여 효과크기를 산출하고 프로그래밍교육의 효과크기와 비교한다. 비교 결과를 바탕으로 로봇교육의 방향을 제시하고자 한다. 로봇교육과 프로그래밍교육의 평균 효과크기는 각각 0.6664과 0.4060로 유의미한 차이를 보였다. 초등학생의 경우 평균 효과크기가 로봇교육은 0.373, 프로그래밍교육 은 0.667로 유의미한 차이를 보였다. 중학생이 로봇교육과 프로그래밍교육 모두에서 가장 큰 효과를 보였으며, 학교급이 높아질수록 프로그래밍교육에 비하여 로봇교육의 효과가 커짐을 알 수 있었다. 목적별 분석 결과 프로 그래밍교육은 모든 영역에 고르게 중간의 효과를 보인 반면 로봇교육은 인지적 영역보다 정의적 영역에 더 큰 효과가 있었다. 교육방법별로 분석한 결과 로봇제작의 효과크기는 1.3294로 높은 효과를 보이며, 로봇제작과 프 로그래밍, 로봇프로그래밍, 로봇활용의 순으로 중간의 효과를 보였다. 본 연구의 결과에 따라, 프로그래밍교육이 로봇교육에 비하여 전반적으로 효과가 크고, 로봇교육은 중학생 이상의 대상에 대하여 프로그래밍 교육보다 효 과가 크며, 로봇교육은 정의적 영역의 향상에 효과가 있다. 또한 로봇교육은 단순 로봇활용보다는 로봇제작, 로 봇프로그래밍을 포함하여, 다양한 주제에 적용할 때 더 큰 효과가 있음을 알 수 있다. The positive impacts of robotics education and programming education on learners are similar. However, robotics education differs from programming education because it includes purchasing and building robots that cause financial and cognitive load of learners. Due to these differences, two kinds of education may not possess equal efficacies for all schools or all learning objectives. To verify this hypothesis, we conducted meta- analysis of studies on robotics education published in South Korea to estimate the effect sizes and compare it to that of programming education. The difference between the average effect sizes of robotics education and of programming education was significant, as the former was 0.4060 and the latter 0.6664. The average effect size of programming education was significantly larger than that of robotics education for primary school students. Middle school students achieved the highest results in both robotics education and programming education. Also, robotics education became more effective than programming education as students were older. Analysis on objectives showed that programming education uniformly affected all areas, whereas robotics education had more impact on affective domain than cognitive domain. Robot construction had the largest effect size, followed by robot construction and programming, robot programming, and robot utilization. Programming education has larger positive impacts on students overall compared to robotics education. Robotics education is more effective to upperclassmen than programming education, and improves affective domain of students. Also, robotics education shows higher efficacy when combined with various subjects.

교구로봇을 활용한 프로그래밍 교육이 예비 초등교사의 학습동기 및 학업성취도에 미치는 영향

양권우 한국정보교육학회 2014 정보교육학회논문지 Vol.18 No.4

최근 소프트웨어 교육의 중요성에 관한 인식이 확산됨에 따라 초등학생을 대상으로 하는 프로그래밍 교육 방 법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 초등학교에서 프로그래밍 교육을 담당해야 할 교육대학교 재학 생 대다수는 프로그래밍의 기본 원리에 대해 이해가 부족할 뿐만 아니라 프로그래밍 교육의 필요성에 관한 관 심 또한 부족하다. 그래서 본 연구에서는 교구로봇을 활용한 프로그래밍 교육과 스크래치를 활용한 프로그래밍 교육이 예비교사들의 프로그래밍에 대한 학습동기와 학업성취도에 미치는 효과를 알아보았다. 교구로봇을 통한 프로그래밍 교육의 학습동기, 학업성취도와 스크래치를 통한 프로그래밍 교육의 학습동기, 학업성취도를 비교한 결과 교구로봇을 활용한 프로그래밍 교육이 학습동기와 학업성취도 측면에서 통계적으로 유의미한 차이가 있음 을 알 수 있었다. Lately, as the importance of software and the software education has been emphasized, the studies on ways of teaching programming to elementary students have been actively progressed. However, most of undergraduates as prospective elementary teachers who will be in charge of teaching programming at the elementary schools have a lack of interest in programming education as well as of the understanding of basic programming principles. Therefore, this study investigated how programming education using hands-on robot and scratch affected learning motivation and academic achievement of preliminary teachers. The comparison of results of two programming educations shows that the programming education using hands-on robot revealed statistically significant difference in learning motivation and academic achievement.