소프트웨어 교육을 위한 컴퓨팅 사고력 기반 문제 해결 모형(CT-PS Model) 개발
Development of Computational Thinking based Problem Solving Model(CT-PS Model) for Software Education
0
조회
0
다운로드
24
인용
0
참고문헌
키워드
초록
이 연구의 목적은 소프트웨어 교육을 위하여 CT를 기반으로 하는 문제 해결 모형을 개발하는 것이었다. 연구의 목적 달성을 위하여 다음 연구를 진행하였다. 첫째, CT를 이론적으로 검토하였다. CT의 개념, CT의 구성요소를 검토하여 CT의 구성요소를 분해, 패턴인식, 추상화, 알고리즘, 자동화의 5가지로 도출하였다. 둘째, CT 기반의 문제를 발굴하는 전략을 논의하였다. CT 기반 문제가 가져야 하는 특성을 제시하였고, CT 기반 문제 속성의 수준에 따라 CT가 필요한 정도를 제안하였다. CT 기반 문제 유형 4가지를 제안하였고, 4가지 유형별로 다양한 사례를 제시하였다. 그리고 CT 기반 문제에 CT 구성요소가 어떻게 적용될 수 있는지를 확인하기 위하여 다양한 예시를 제시하였다. 셋째, CT 기반 문제 해결 모형을 1단계: 언플러그드 과정, 2단계: 자동화 과정, 3단계: 심화 과정으로 구분하여 제시하였다. 이 모형의 이름을 CT-PS 모형이라 명명하였다. CT-PS 모형의 적용 가능성을 확인하기 위하여 적용 사례를 제시하였다. 넷째, CT-PS 모형의 타당도를 검증하였다. 15인의 전문가를 대상으로 타당도를 검증한 결과, 모형의 3단계 이름이 적절하지 않고, 하위 단계의 구성이 적절하지 않음을 알게 되었다. 전문가들의 의견을 종합하여 CT-PS 모형의 수정 및 보완 방향을 결정하였다. 다섯째, 수정된 CT-PS 모형을 제안하였다. 수정된 CT-PS 모형은 1단계: 문제 분석, 2단계: 추상화, 3단계: 구현의 3단계로 구성하였고, 이 모형을 CT 기반 문제에 적용하여 모형의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
Abstract
The purpose of this study was to develop a CT-based problem solving model for software education. In order to achieve the purpose of the study, it was carried out research in the following manner. First, we investigated the CT theoretically. Through study of the concepts of CT and the components of the CT, 5 components of CT were produced as decomposition, pattern recognition, abstraction, algorithm, and automation. Secondly, the strategies to discover the CT-based problem were discussed. Characteristics with CT-based problem were presented, and the required CT levels were suggested depending on the level of CT-based problem attributes. They were proposed four types of CT-based problem, and they were presented a variety of cases by each types. And various examples were discussed to confirm how CT components could be applied to CT based problems. Thirdly, it was suggested the CT-based problem solving model composed 3 steps: unplugged process, automation process, and deepening process. This model was named CT-PS model. It was presented the application examples in order to confirm the applicability of the CT-PS model. Fourth, the validity of the CT-PS model was verified. The name of the 3 steps of the model was not appropriate, the configuration of the sub-steps was not appropriate as the results of the validity verification of the model targeting the 15 experts. It was decided the directions of modification and completion of the CT-PS model based on the opinions of the experts. Fifth, It was proposed a modified CT-PS model. Modified CT-PS model was composed of 3 steps, step 1: problem analysis, step 2: abstraction, step 3: implementation, and it was possible to confirm the applicability of the model by applying the model to a CT-based problem.
참고문헌 (17)
- 교육부, "실과(기술․가정)", 정보과 교육과정, 2015
- 교육부, "소프트웨어 교육 운영 지침", ~ (2015)
- 로버트 루트번스타인, "생각의 탄생 : 다빈치에서 파인먼까지 창조성을 빛낸 사람들의 13가지 생각도구" (2007), 에코의 서재
- 이철현, "초등 SW교육 방향 탐색 및 모델 개발", 한국실과교육학회지, 28(4), pp.207~222 (2015), 한국실과교육학회
- 이철현, "소프트웨어 교육의 이해와 실제 : 현직 교사와 예비 교사의 소프트웨어 교육 필수 교재" (2016), 양서원
- Brennan, K., "New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking", Proceedings of the 2012 annual meeting of the American Educational Research Association, pp.1~25 (2012)
- 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)
- CSTA, "CSTA K–12 Computer Science Standards Revised 2011", ACM, ~ (2011)
- ISTE, "Operational Definition of Computational Thinking for K-12 Education", ACM, ~ (2011)
- Seymour Papert, "An exploration in the space of mathematics educations", International Journal of Computers for Mathematical Learning, 1(1) (1996), Springer Nature[DOI]
- Papert, S., "Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas" (1980), Basic Books, Inc
- Lawshe, C. H., "A quantitative approach to content validity", Personnel Psychology, 28, pp.563~588 (1975)
- Wing, J. M., "Computational Thinking", Communications of the ACM, 49(3), pp.33~35 (2006)
- Wing, J. M., "Computational Thinking: What and Why?" (2010), Carnegie Mellon University
- "Introduction to computational thinking" (2016)[URL]
- "CT for educators"[URL]
- "Google’s CT"[URL]