예비수학교사의 컴퓨팅 사고력 계발에 관한 질적 사례 연구
A Case Study on the Pre-service Math Teachers’ Development of Computational Thinking
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초록
본 연구에서는 예비 수학 교사를 대상으로 한 컴퓨팅 사고력(CT) 계발 교육에서 이들이 어떤 특성을 보 이는지 살펴보았다. 이를 위하여 6주간 파이썬을 사용한 프로그래밍 과정을 이론, 시범, 토론과 실습 등을 통하 여 실시하고, 2명의 예비 교사를 대상으로 수업 관찰, 질의응답, 면담, 프로그래밍 과제와 보고서 자료를 CT의 구성요소인 자료처리, 알고리즘, 자동화에 초점을 맞추어 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 학생들 은 몇 가지 수학 관련 과제를 활용한 프로그래밍 활동을 통하여 자료처리, 알고리즘의 설계와 표현, 그리고 자 동화 능력이 발전하는 모습을 보여주었고, 특히 주일은 짧은 기간에 컴퓨팅 능력이 빠르게 향상되었다. 둘째, 학생들은 AI 기술의 하나인 인공신경망과 딥러닝 시스템을 활용하는 프로그래밍 과제를 통하여 자료처리와 자 동화 능력이 향상된 모습을 보였고, 이러한 경험은 이들이 장차 학교에서 융합 교육을 실시하는 데 도움이 될 것이다. 셋째, 면담 결과와 보고서를 살펴볼 때, 학생들은 CT의 개념에 대하여 어느 정도 이해하고 있고 예비 교사의 CT 계발의 중요성을 인식하고 있었다.
Abstract
The aim of this study was to explore pre-service math teachers’ characteristics of education to develop computational thinking (CT). We conducted a six-week Python-based programming course with theory, demonstration, discussion and practice, and analyzed the data of class observation, question and answer, interviews, Python programming assignments and related papers with a focus on data processing, algorithm, and automation to assess pre-service math teacher’s CT abilities. The results of this case study for two pre-service teachers are as follows. First, two students showed the improvement in data processing, design and representation of algorithm, and automation abilities through the programming activities for solving math-related tasks, especially Joo-il showed a rapid improvement in his computing ability within a short period. Second, students experienced a couple of programming tasks using artificial neural network and deep learning system of AI technique with theoretical and practical approaches to show enhancement of their data processing and automation abilities, which can help them implement convergence education in the future. Third, according to interviews and their reports, it was shown that pre-service math teachers have a certain understanding of the concept of CT and recognize the importance of their CT development.
참고문헌 (26)
- 강하람, "수학교과와 정보교과를 융합하는 코딩수학 교육과정 및 교육방법 연구", 수학교육, 60(4), pp.467~491 (2021)
- 고은지, "컴퓨팅 사고력 기반의 파이썬 프로그래밍 학습지원시스템 개발연구", 박사, pp.2021
- , 2015
- 교육부, "정보과 교육과정. 교육부 고시 제2015-74호", ~ (2015)
- 권오남, "<인공지능 수학> 교과서의 ‘관련 학습 요소’ 반영 내용 분석", 수학교육논문집, 35(4), pp.445~473 (2021)
- 박경은, ""컴퓨팅 사고력(Computational thinking)"향상과 Sage 도구를 이용한 수학교육", 수학교육논문집, 29(1), pp.19~33 (2015)
- 신동조, "수학교육에서 계산적 사고(Computational Thinking)의 의미 및 연구 동향 탐색", 수학교육, 58(4), pp.483~505 (2019)
- 안성진, "Computational Thinking에 대한 이해", 정보문화포럼 (2015)
- 이민우, "문제해결 프로그래밍 교육을 위한 범용 컴퓨팅 사고력 척도 개발 연구", 한국컴퓨터교육학회 논문지, 22(5), pp.67~77 (2019)
- 이승우, "프랑스 중학교 수학 교육과정 분석 : ‘알고리즘과 프로그래밍’ 영역을 중심으로", 학교수학, 22(1), pp.125~159 (2020)
- 이재호, "일반학생과 영재학생의 소프트웨어교육을 통한 컴퓨팅 사고력 신장 효과 비교 분석", 영재교육연구, 30(1), pp.55~64 (2020)
- 장경윤, "수학 교과에서 계산적 사고(Computational Thinking)교육", 학교수학, 19(3), pp.553~570 (2017)
- 정인우, "3차원 좌표계 기반 코딩환경을 활용한 수학적 창의성 발현 방안 : 코딩과제 설계 및코드표현의 분석을 중심으로", 학교수학, 22(1), pp.161~181 (2020)
- 조태호, "모두의 딥러닝 개정" (2022), 도서출판 길벗
- 최인용, "프랑스 고등학교 수학 교과서의 ‘알고리즘과 프로그래밍’ 영역 분석", 학교수학, 23(4), pp.617~646 (2021)
- 초중등 단계 Computational Thinking 도입을 위한 기초연구, "한국과학창의재단", ~ (2014)
- 한국컴퓨터교육학회, "Computational Thinking & 창의적 문제 해결 방법론" (2014), 이한미디어
- Barr, V., "Bringing computational thinking to K-12 : what is Involved and what is the role of the computer science education community", Acm Inroads, 2(1), pp.48~54 (2011)
- Gadanidis, G., "Computational thinking in mathematics teacher education", Contemporary Issues in Technology and Teacher Education, 17(4), pp.458~477 (2017)
- "Computational Thinking in K-12 Education Teacher Resource 2nd Ed" (2011)[URL]
- J. M. Wing, "Computational thinking", Communications of the ACM, 49(3), pp.33~35 (2006)
- J. M. Wing, "Computational thinking’s influence on research and education for all", Italian Journal of Educational Technology, 25(2), pp.7~14 (2017)
- National Research Council(NRC), "Report of a workshop on the scope and nature of computational thinking" (2010), National Academies Press
- Papert, Seymour, "Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas" (1980), Basic Books, Inc.
- Weintrop, D., "Defining computational thinking for mathematics and science classrooms", Journal of Science Education and Technology, 25(1), pp.127~147 (2016)
- Yadav, A., "Computational thinking for all : Pedagogical approaches to embedding 21st century problem solving in K-12 classrooms", TechTrends, 60(6), pp.565~568 (2016)[DOI]