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플립러닝 기반 피지컬 컴퓨팅 수업을 통한 초등학교 과학영재의 컴퓨팅 사고력 계발

A Study on the Development of Computational Thinking of Scientifically Gifted Children in Physical Computing Classes using a Flipped Learning Strategy

전영석|정하나
한국영재학회 (The Korean Society For The Gifted)|2020.03|영재교육연구 (Journal of Gifted/Talented Education)|제30권 제1호|pp. 1-23|DOI 10.9722/JGTE.2020.30.1.1

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플립러닝Flipped Learning컴퓨팅 사고력피지컬 컴퓨팅Physical ComputingComputational thinking초등 과학영재교육The elementary science gifted
주제분류교육학

초록

본 연구의 목적은 플립러닝 교수·학습 전략을 적용한 피지컬 컴퓨팅 교육 프로그램을 개발하여 초등 과학영재 학생들에게 적용하는 과정에서 학생들의 컴퓨팅 사고력 발달 과정을 관찰하고 분석하는데 있다. 연구 과정에서 5명의 초등 과학영재 학생들에게 MODITM를 활용한 피지컬 컴퓨팅 교육을 4주간 진행하였으며 학생들의 컴퓨팅 사고력 발달을 개념·수행·인식 측면에서 살펴보았다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 피지컬 컴퓨팅 교육은 과학 영재학생의 컴퓨팅 사고력이 개념·수행·인식 측면에서 발달하는데 도움을 주었다. 다만, 일부 학생의 경우, 조건과 반복 구조 및 변수를 종합적으로 활용하여 알고리즘을 개발하는 능력의 발달이 다소 미흡하였다. 둘째, 플립러닝 교수·학습 전략은 과학 영재학생의 학습 동기를 높게 유지하고, 자기 주도적 학습 및 협력 학습 환경을 형성함으로써 학생들의 컴퓨팅 사고력 발달을 촉진하였다.

Abstract

The purpose of this study is to develop teaching and learning programs for Physical Computing while using a Flipped Learning strategy in order to apply it to the elementary science gifted. In this study we observed and analyzed students’ progressions regarding computational thinking in terms of concepts, practices and perceptions. Additionally, we examined the effects of a Flipped Learning strategy on the progression of students’ computational thinking. Five gifted elementary science students participated in this new Physical Computing program for four weeks. The results of this study are as follows. First, the Physical Computing education program helped the students develop their computational thinking skills. However, some students experienced difficulty in developing algorithms using conditions,repetitive structures or variables. Second, a Flipped Learning strategy increased motivation and constructed self-directed learning and cooperation to develop the student’s computational thinking.

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