마이크로비트를 활용한 소프트웨어 교육이 초등학생의 컴퓨팅사고력에 미치는 영향
The Effect of Software Education Using Micro:bit on Computational Thinking of Elementary School Students
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컴퓨팅사고력은 컴퓨터로 문제를 실행하여 해결하는 것을 목표로 하여, 논리적이고 알고리즘적으로 문제를 풀어가는 능력을 말한다. 컴퓨팅사고를 기반으로 한 문제해결 능력을 기르는 것은 4차 산업혁명시대에 중요한 역량으로 주목받고 있다. 컴퓨팅사고력 증대를 위한 연구방향은 크게 교육용 프로그래밍 언어를 활용한 교육에 대한 연구와 피지컬컴퓨팅 기반의 교육연구로 나눌 수 있다. 피지컬컴퓨팅을 활용한 교육에서는 초등학생도 쉽게 접근할 수 있는 작은 프로그래밍이 가능한 컴퓨터가 필요하다. 본 연구는 최근 주목을 받고 있는 마이크로비트 기반의 피지컬컴퓨팅 교육이 컴퓨팅사고력 증진에 미치는 교육적 효과를 분석한 결과를 제시한다. 교육 프로그램은 교육부의 2015년 개정 교육과정에 따라서 설계하였으며, 이를 두 개의 초등학교 3, 4학년을 대상으로 각각 10차시, 25차시 교육을 진행하였다. 컴퓨팅사고력 변화에 대한 분석을 위하여 비버챌린지 문제를 기반으로 사전, 사후 사고력 검사를 실시하고, 이를 기반으로 통계분석을 하였다. 실험 결과, 마이크로비트 기반의 교육프로그램을 이용한 피지컬컴퓨팅 교육이 초등학교 학생의 컴퓨팅사고력 증진에 긍정적인 차이를 보이는 것으로 평가되었으며, 또한 학년에 상관없이 균일하게 긍정적 영향을 미치는 것으로 평가되었다.
Abstract
Computational thinking is the ability to solve problems logically and algorithmically, with the goal of solving problems with a computer. Developing problem solving skills based on computational thinking is gaining attention as an important capability in the era of the 4th Industrial Revolution. Research directions for increasing computational thinking power can be largely divided into research on education based on educational programming language and on physical computing. Education using physical computing requires a small programmable computer that elementary school students can easily access. This study presents the results of analyzing the educational effects of physical computing education on the basis of micro:bit-based physical computing education, which is recently attracting attention. The education program was designed according to the 2015 revision curriculum of the Ministry of Education. For the analysis of computational thinking ability, the pre and post thinking test was conducted based on the Beaver challenge problems. Statistical analysis was performed with pre and post test results. As a result, it was confirmed that physical computing education with education program using the micro:bit computing tool has a positive effect on the improvement of computational thinking of elementary school students. It was also evaluated to have a uniform positive impact regardless of grade level.
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