소프트웨어 프로그래밍교육을 통한 컴퓨팅 사고력 개발에 관한 국내 연구 고찰
Domestic Literature Review on Computational Thinking Development through Software Programming Education
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인공지능, 사물인터넷, 빅데이터, 클라우드 서비스, 3D 프린팅 등 4차 산업혁명의 주요 기술들의 핵심은 소프트웨어이며, 소프트웨어가 작동하는 원리를 이해하고 컴퓨팅을 통해 문제를 탐구하고 컴퓨팅을 문제해결의 도구로 연결시킬 수 있는 컴퓨팅 사고력의 중요성에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 국외뿐만 아니라 국내에서도 컴퓨팅 사고력을 배양하기 위한 소프트웨어 교육이 공교육에서 필수화되어 진행되고 있는 상황이다. 본 논문은 최근 정보 및 소프트웨어 교육 필수화 정책이 제도화되는 시기(2016년~2018년)에 국내에서 이루어진 연구 중에서 실험연구 및 질적 분석 방법을 통해 소프트웨어 프로그래밍교육이 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향에 대해 보고하고 있는 실증 연구 32편을 선정하여 국내 프로그래밍교육은 어떠한 교수 접근(interventions)을 활용하고 있으며, 프로그래밍교육을 통한 컴퓨팅 사고력 개발 효과로 무엇을 어떠한 방법으로 평가하고 있는지 분석하였다. 분석 결과 문헌 연구에서 나타난 컴퓨팅 사고력 증진 프로그래밍교육에서 활용된 교수 접근은 문제해결적 접근, 협력적 상호작용 접근, 성찰기반 접근, (놀이 중심) 발견학습 및 디자인 접근으로 집약되었다. 또한 컴퓨팅 사고력 증진 프로그래밍교육의 교수 접근을 통해 배양된 컴퓨팅 사고력은 컴퓨팅 개념, 컴퓨팅 수행, 컴퓨팅 관점 영역으로 유목화할 수 있으며 연구 대부분이 긍정적인 효과를 보고하고 있었다. 또한 국내문헌에서는 컴퓨팅 개념 및 관점 영역에 비해 컴퓨팅 수행 능력의 평가가 가장 활발히 이루어지고 있음이 확인되었다. 본 논문의 연구 결과를 바탕으로 향후 더 발전적인 소프트웨어 프로그래밍교육 교수 접근과 컴퓨팅 사고력 개발 효과의 평가 초점 및 방법 연구를 위한 시사점을 제시하였다.
Abstract
As software is considered the core to support major technologies in the 4th industrial revolution such as artificial intelligence, Internet of things, big data, cloud services and 3D printing, interests regards to importance of understanding how software works and applying computational thinking(CT) skills, that is, abilities to explore problems and to connect computing as tools to solve them, is increasing. Accordingly, both in overseas and domestic public education institutions, compulsory software education is under way. This paper selected 32 empirical studies implemented software programming classes and examined its impacts on students’ CT skills, among the research conducted in the period(2016~2018) when the recent national policy on informatics and software compulsory education is putting in place. The current study analyzed what interventions are incorporated in programming classes and how learners’ CT skills are measured. The findings revealed that the interventions for programming classes included problem solving approach, collaborative interactions approach, reflection-based approach, and (play-oriented) discovery learning and design approach. In addition, as to the effects of classes on CT skills the findings showed that computational concepts, computational practices and computational perspectives were main three areas of the measurements and most of the studies reported positive impacts. Among three areas, computational practices area was the most frequently examined skill. Based on the research findings, this paper provides with implications in terms of pedagogical approaches and CT evaluation focus and methods for better software programming classes.
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