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논문KCI 등재

창의적 문제해결 기반 피지컬컴퓨팅 교육프로그램 설계원리 개발 및 적용

Developing and Applying Design Principles for a Physical Computing Program Based on Creative Problem Solving Methodology

박태정
한국교육공학회 (Korean Society Of Educational Technology)|2018.09|교육공학연구 (Journal of Educational Technology)|제34권 제3호|pp. 817-847|DOI http://dx.doi.org/10.17232/KSET.34.3.817

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설계원리창의적 문제해결creative problem solving소프트웨어교육physical computingsoftware educationdesign principles피지컬컴퓨팅
주제분류교육학

초록

새로 도입된 피지컬컴퓨팅 교육을 통해 학생들이 창의적으로 문제를 해결하거나 다양한 창조적 결과를 산출할 수 있도록 교사들이 어떻게 체계적으로 수업 준비 및 진행을 할 것인지에 대한 실제적인 안내가 필요하다. 이를 위해 본 연구는 초․중등 학생들의 창의적 문제해결을 위한 피지컬컴퓨팅 수업 설계원리를 개발하고 수업현장에 적용하고자 하였다. 우선, 현존 문헌 및 사례를 분석결과를 유목화하고 구조화하여 초기 구성요소 및 설계원리를 도출한 다음, 학계, 교사, 현업 전문가 5인의 전문가 검토를 거쳐 수정․보완하였다. 수정된 구성요소인 협력적 학습환경 설계, 실제적 문제 설계 및 정보․교구 분석, 창의적 사고도구 활용, 프로토타입 기법 적용 및 다각적 평가 및 성찰․공유 촉진은 각 2-3개의 설계원리를 포함한다. 5개의 구성요소와 11개의 설계원리를 반영하여 8주차 16차시로 구성된 피지컬컴퓨팅 교육프로그램을 설계한 다음, 중학교 방과 후 수업에 적용하여 참여 학생들의 반응으로 창의적 자아효능감을 평가하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 피지컬컴퓨팅을 포함한 소프트웨어 교육을 위한 시사점을 도출하였고 추후 실증적 연구를 통해 개발된 설계원리의 효과성을 검증할 필요가 있음을 제시하였다.

Abstract

It is necessary to provide practical guidance on how K-12 teachers will systematically prepare and proceed with their classroom instruction so that students can creatively solve problems or produce various creative results. Therefore, this study is intended to develop the design principles of physical computing instruction for K-12 students' creative problem solving and apply them to the classroom. First, through systemically analyzing and synthesizing the extant literature and case, the initial components and design principles were derived and then revised and improved by five experts of academia, teachers, and industry experts. The revised components include designing cooperative learning environments, designing practical problems, analyzing information and tools/parts, using creative thinking tools, applying prototyping techniques, and facilitating evaluating and sharing. After designing the physical computing education program consisting of eight week modules of sixteen periods, reflecting the five components and eleven design principles, it was applied to after-school classes and the creative self-efficacy was evaluated by the responses of the participating students. The theoretical and practical implications and suggestions were discussed based on the findings for future research on computer science or software education. Further empirical research is needed to examine the effectiveness of these design principles.

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