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비전공자를 위한 컴퓨팅 사고력 기반 파이썬 프로그래밍 학습지원시스템 설계 가이드라인 개발

Design Guidelines for Python Programming Learning Support System for Non-Majors based on Computational Thinking

이정민|고은지
한국교육정보미디어학회 (Korea Association for Educational Information and Media)|2022.09|교육정보미디어연구 (Journal of Korean Association for Educational Information and Media)|제28권 제3호|pp. 733-762

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컴퓨팅 사고력Computational thinking개발연구Development research파이썬 프로그래밍Python programming학습지원시스템Learning support system
주제분류교육학

초록

본 연구에서 초보 학습자인 비전공자의 프로그래밍 학습 지원을 위해 컴퓨팅 사고력 기반 파이썬 프로그래밍 학습지원시스템의 설계 가이드라인을 제안하고자 하였다. 이를 위해 먼저 파이썬 프로그래밍 언어와 컴퓨팅 사고력, 프로그래밍 학습 설계와 학습지원에 관련한 선행연구를 탐색하고 학습지원시스템 설계를 위한 시사점을 도출하였다. 이후, 설계․개발 연구방법을 활용해서 분석, 설계, 개발 및 평가 각 단계에서 4차례의 전문가 검토를 실시하여 최종 설계 가이드라인을 도출하였다. 그 결과, 최종 설계 가이드라인으로 1) CT 개념 측정과 피드백 설계, 2) 오류의 안내, 3) 자료 수집, 표현, 분석을 지원, 4) 협업과 커뮤니케이션 지원, 5) 학습결과의 시각화가 도출되었다. 본 연구는 비전공자의 대상의 프로그래밍 교육을 위해 컴퓨팅 사고와 같은 고등사고력에 집중했다는 점, 비전공자 대상의 프로그래밍 언어의 범위를 확장했다는 점, Brennan과 Resnick(2012)이 제안한 컴퓨팅사고력 개념, 수행, 관점에서의 지원 방안을 도출하여 연구의 확장을 이루었다는 점, 다양한 전공 분야의 전문가의 의견을 반영했다는 점에서 이론적 의의가 있으며, 프로그래밍 교육을 구성할 때 가이드라인을 각 문제해결 단계의 전략으로 활용할 수 있다는 점, 예비교사에게 컴퓨팅 사고력 계발을 위한 프로그래밍 교육 방법에 대한 통찰을 제공했다는 점, 설계 가이드라인을 적용한 학습지원시스템을 개발하여 대형 강의에서 유용하게 활용할 수 있다는 점에서 실천적 의의가 있다.

Abstract

This study aims to provide a set of design guidelines and core functions of the computational thinking-based Python programming learning support system for non-major learners. To this end, this study explored the Python programming language research and derived implications for learning support system design. In addition, design and development research methods were utilized, and expert reviews were conducted at each research stage to derive the final design guidelines. As a result, the final design guidelines were derived from 1) the measurement and feedback design of CT concepts, 2) the design of functions to support errors, 3) support data collection, expression, and analysis, 4) the design of the community, and 5) visualization of learning result. The study presented theoretical implications such as the focus on computational thinking and the reflection of expert opinions from various majors, and practical implications such as that guidelines can be used as strategies for each problem-solving stage when constructing programming education, which it has provided pre-service teachers with insight into how to teach programming for the development of computational thinking, and that a learning support system with design guidelines can be developed and use in large lectures.

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