유아 컴퓨팅 사고력 기반 언플러그드 놀이 프로그램의 개발 및 적용 = Development and application of the unplugged play program based on young children's computational thinking|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 유아의 발달 특성과 놀이중심 교육과정의 철학에 부합하는 컴퓨팅 사고력 증진 방안을 모색하고자, 유아 컴퓨팅 사고력 기반 언플러그드 놀이 프로그램을 개발·적용하고, 그 적용 과정에서 나타난 유아의 컴퓨팅 사고력 변화 양상을 심층적으로 분석하는 데 목적을 두었다. 기존의 컴퓨팅 사고력 교육이 디지털 기기 활용이나 특정 활동 중심으로 제한적으로 이루어져 왔다는 점에 주목하여, 본 연구는 유아가 일상적 놀이 맥락 속에서 컴퓨팅 사고력의 핵심 요소를 자연스럽게 경험하고 확장해 나갈 수 있는 언플러그드 놀이 기반 접근의 가능성을 탐색하였다.
이를 위해 본 연구에서는 문헌 고찰과 선행연구 분석을 통해 유아 컴퓨팅 사고력의 핵심 요소를 패턴 인식, 자료 표현, 모듈화, 알고리즘, 설계 절차, 시뮬레이션 및 디버깅의 여섯 가지로 도출하였으며, 이를 바탕으로 유아의 발달 수준에서 실현 가능한 언플러그드 놀이 프로그램을 체계적으로 개발하였다. 프로그램 개발 과정은 문헌 고찰 및 선행연구 분석, 전문가 검토, 현장 적용 및 보완의 절차를 거쳐 이루어졌으며, 이를 통해 내용 타당성과 현장 적합성을 확보하고자 하였다. 개발된 프로그램은 놀이의 맥락 속에서 컴퓨팅 사고력의 구성 요소들이 분절적으로 제시되기보다 상호 연계되어 반복·확장될 수 있도록 나선형 구조로 설계되었다.
본 연구의 현장 적용은 만 5세 유아를 대상으로 이루어졌으며, 프로그램은 오전 자유놀이 시간과 일상적 놀이 맥락 속에서 자연스럽게 운영되었다. 연구 방법으로는 질적 연구 방법을 중심으로 참여 관찰, 면담, 산출물 분석, 연구자 기록 등을 활용하였고, 컴퓨팅 사고력 검사 도구를 보조적으로 사용하여 변화 양상을 다각도로 분석하였다. 수집된 자료는 유아의 놀이 장면과 상호작용 맥락을 중심으로 분석되었으며, 컴퓨팅 사고력 구성 요소별 변화 양상과 더불어 정서적·사회적 태도의 변화를 함께 탐색하였다.
본 연구에서 개발한 유아 컴퓨팅 사고력 기반 언플러그드 놀이 프로그램은 유아의 발달 특성과 놀이중심 교육과정의 철학을 반영하여 설계되었다. 프로그램 개발 방향은 컴퓨팅 사고력을 특정 기술이나 결과 중심의 학습이 아닌, 놀이 속 문제 해결 경험을 통해 자연스럽게 형성되는 사고 과정으로 접근하는 데 두었다. 이에 따라 추상적 개념의 직접 교수보다는 유아의 자발적 놀이 참여, 반복적 탐색, 또래와의 상호작용을 핵심 원리로 설정하였다. 프로그램의 목적은 언플러그드 놀이 경험을 통해 유아의 컴퓨팅 사고력의 기초를 형성하고, 이를 일상적 놀이 맥락 속에서 자연스럽게 확장하도록 돕는 데 있다. 이를 위해 프로그램 목표는 패턴 인식과 자료 이해, 상징적 자료 표현, 모듈화 사고와 알고리즘적 사고의 기초 형성, 설계 절차와 시뮬레이션·디버깅을 포함한 통합적 문제 해결 사고의 경험으로 설정하였다. 교육내용은 선행연구 검토를 통해 도출된 컴퓨팅 사고력의 핵심 구성 요소인 패턴 인식, 자료 표현, 모듈화, 알고리즘, 설계 절차, 시뮬레이션 및 디버깅을 중심으로 구성하였다. 정서적·사회적 태도는 독립된 교육내용으로 분리하지 않고, 놀이 전반에서 자연스럽게 형성되는 요소로 반영하였다. 각 구성 요소는 유아가 직접 경험할 수 있는 놀이 활동으로 재구조화되어, 놀이 속에서 통합적으로 나타나도록 설계되었다. 교수학습 방법은 언플러그드 놀이를 중심으로 ‘문제 제시–활동 안내–해결 방법 찾기–해결 방법 나누기–일반화하기’의 단계로 운영되었으며, 신체활동 기반, 도구 기반, 이야기 기반, 교재 기반 활동을 상호 보완적으로 활용하였다. 동일한 개념이 다양한 놀이 방식으로 반복 경험되도록 구성하여 개념의 전이와 확장을 도모하였다. 교사는 정답 제공자가 아닌 놀이의 공동 구성자로서 역동적 환경 조성자, 사고 확산 촉진자, 소통적 참여자, 공감적 지지자의 역할을 수행하도록 설정하였다. 교사의 개방적 질문과 의도적 기다림, 최소 개입 전략은 유아의 사고 탐색과 시도·오류·수정의 반복을 지원하였다. 프로그램은 오전 자유놀이 시간과 일상적 놀이 맥락 속에서 운영되었으며, 연구자와 담임교사의 협업을 통해 유아의 반응과 놀이 흐름에 따라 유연하게 조정되었다. 이러한 운영 방안은 유아의 자발성을 보장하면서도 컴퓨팅 사고력 경험이 일상 속 놀이로 자연스럽게 내면화될 수 있도록 하였다.
연구 결과, 유아들은 언플러그드 놀이 경험을 통해 컴퓨팅 사고력의 각 구성 요소를 점진적으로 확장해 나가는 모습을 보였다. 패턴 인식의 경우, 초기에는 교사의 설명에 의존한 단순 반복 인식 수준에 머물렀으나, 회기가 진행됨에 따라 교사의 직접적인 개입 없이도 모양과 크기를 혼합한 복합 패턴을 스스로 구성하고, 미완성된 패턴을 예측·완성하는 고차원적 사고로 발전하였다. 자료 표현에서는 유아가 암호 놀이와 지시어 만들기 활동을 통해 관찰한 대상이나 절차를 글자, 그림, 숫자 등의 기호로 축약·변환하며 의미 기반의 상징체계를 구성하는 모습이 나타났다. 이는 유아기에도 컴퓨팅 사고력의 핵심 요소인 추상화 경험이 충분히 가능함을 보여주는 결과이다.
모듈화 사고에서는 유아가 놀이 속에서 대상과 행동을 분해하고, 공통 속성에 따라 분류·그룹화하며, 필요에 따라 기준을 수정·확장하는 사고 과정을 보였다. 이는 모듈화가 고정된 분류 기술이 아니라 상황과 목적에 따라 유연하게 재구성되는 사고임을 시사한다. 알고리즘적 사고와 설계 절차 사고에서는 순서 나열을 넘어 조건에 따른 선택, 경로의 효율성 비교, 규칙의 재설계까지 포함하는 통합적 문제 해결 사고가 나타났으며, 특히 보드게임과 신체 기반 놀이를 통해 설계–실행–수정의 순환 구조가 자연스럽게 형성되었다.
시뮬레이션 및 디버깅 사고는 본 연구의 중요한 특징으로, 유아들은 신체적 실행과 상징적 지시어 조작을 통해 자신의 명령과 계획을 검증하고, 오류를 스스로 인식·수정하는 모습을 보였다. 이는 디버깅을 단순한 오류 수정 기술이 아니라, 자신의 사고를 점검하고 재구성하는 반성적 사고 과정으로 경험하고 있음을 보여준다. 이러한 결과는 알고리즘–설계–디버깅이 분리된 기능이 아니라 상호 연계된 순환 구조로 발달할 수 있음을 실증적으로 제시한다.
또한 컴퓨팅 사고력 발현 과정에서 유아의 정서적·사회적 태도 변화가 함께 나타났다. 유아들은 반복적인 문제 해결 과정 속에서 실패를 부정적으로 인식하기보다 다시 시도할 수 있는 기회로 받아들이며 인내심과 끈기를 기르게 되었고, 또래와의 상호작용 속에서 협력적 태도와 의사소통 능력을 점진적으로 내면화하였다. 이는 컴퓨팅 사고력이 개인의 인지적 능력에 국한되지 않고, 사회적 상호작용과 정서적 경험을 포함하는 통합적 역량임을 시사한다.
종합하면, 본 연구는 유아 컴퓨팅 사고력 기반 언플러그드 놀이 프로그램이 유아의 놀이 맥락 속에서 의미 있게 작동하며, 컴퓨팅 사고력의 인지적·정서적·사회적 요소를 통합적으로 발달시킬 수 있음을 질적으로 입증하였다. 특히 컴퓨팅 사고력을 단편적인 기술 습득이 아닌 놀이 속 문제 해결 경험의 누적 과정으로 접근함으로써, 유아기 컴퓨팅 사고력 교육의 실천적 방향과 교육적 의의를 제시하였다는 점에서 학문적 의의를 지닌다.

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본 연구는 유아의 발달 특성과 놀이중심 교육과정의 철학에 부합하는 컴퓨팅 사고력 증진 방안을 모색하고자, 유아 컴퓨팅 사고력 기반 언플러그드 놀이 프로그램을 개발·적용하고, 그 적�...

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