학생들의 성찰 결과를 활용한 대학 수업 운영 사례

허희옥 ( Heeok Heo ),강의성 ( Euisung Kang ),소원호 ( Wonho So ) 한국컴퓨터교육학회 2016 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.20 No.1

본 연구에서는 학생들에게 성찰 기회를 제공하고, 그 결과를 토대로 수업을 진행하는 방법에 대한 사례 분석을 하였다. 이 사례를 통하여, 학습내용에 대한 학생들의 성찰 과정을 지원하고, 그 성찰 결과를 수업에서 활용하는 방안을 제안하고자 한다. 여기에서 활용된 성찰 지원 전략은 대학 수업을 위하여 개발되었고, 2015년 2학기에 세개의 전공 수업에 적용되었다. 총 57명의 학생이 참여하였고, 각 수업의 교수자는 서로 달라지만, 사전에 성찰 전략에 대한 논의를 하였다. 연구 결과, 성찰 지원 전략이 학생들의 생각을 자극하고 학습참여 수준을 향상시켰으며, 교수자에게는 학생들의 현재 이해 수준을 파악하고 그에 적합한 지도를 할 수 있는 계기를 마련하였다.

인공지능 시대의 인간 지능과 학습

허희옥 ( Heo Heeok ),양은주 ( Yang Eun-joo ),김다원 ( Kim Dawon ),문용선 ( Moon Yong Seon ),최종근 ( Choi Jong Geun ) 한국교육철학학회 2017 교육철학연구 Vol.39 No.1

이 글의 목적은 인공지능 연구가 급속도로 성장하는 때에 인공지능과 인간의 지능에 대한 주요 학술적 접근을 살펴보고, 이것이 인간의 삶과 교육의 변화에 주는 시사점을 논의하는 것에 있다. 이를 위하여 우선 컴퓨터공학 분야에서 활발하게 연구되고 있는 인공지능 개발을 위한 접근 방법과 활용 현황 등을 발전 시기별로 파악하였다. 20세기 중반에 구체적으로 진전된 인공지능 연구 및 개발은 크게 세 시기를 거치며 확산되었는데, 각 시점 별로 인공지능의 개발 방법에 차이가 있으며 이는 인간 지능에 관한 심리학과 인지과학의 연구 동향과 밀접하게 관련된다. 둘째로, 인공지능 연구에 많은 영향을 미친 인지과학 분야는 기호주의, 연결주의, 체화주의로 이어지는 관점에 따라 인간의 마음과 지능에 대한 차별화된 시각을 제공하고 있다. 각 관점의 특성을 인간 지능의 의미와 실제적인 적용으로 구별하여 설명하고 특히 체화된 인지 관점에 주목하였다. 셋째로, 심리학의 학문적 분화 이전부터 마음과 인식의 문제와 지성의 본질적 기능을 탐구해온 철학 분야는 현재 지능 관련 연구와 논의에 심층적·총체적 이해 기반을 마련해준다. 인간의 지성과 지능에 대해 발달시켜온 인식론의 주요 흐름을 개괄하고, 현대철학을 특징짓는 사례로 Dewey의 견해를 통해 지성의 실천적, 창조적, 사회적, 해방적 성격을 밝혔다. 이를 종합하여, 인공지능 시대에 인간적인 지능과 학습의 길을 열어주기 위한 교육적 시사점을 논의하였다. The purpose of this study is to analyze the meanings of artificial intelligence(AI), human intelligence and learning, and to discuss the implications for future education. For this, we, first, reviewed the history of AI in the field of computer technology, and identified the core concepts and principles employed in the research and development of AI. The computer technology field has had three booming phases in the course of the development of AI. In each time, it employed theoretical perspectives from relevant philosophical and psychological fields. The remarkable outcomes of AI research also influenced the development of psychological perspectives on human learning and intelligence. Second, we traced three dominant perspectives of cognitivism (or cognitive science) for understanding psychological notions of the human mind and intelligence, that is, symbolism, connectionism, and embodimentism. Even though each perspective provides us with different insights on human cognition, their efforts have been oriented towards identifying the originality of the human mind. It seems like the most prominent intelligence theories are developed based on symbolism and connectionism. However, embodimentism provides more comprehensive meanings of the human mind in overcoming the limitation of current theoretical underpinnings of human intelligence. Third, we explored the etymological origin of the term, intelligence, which is related to the ancient Greek `nous`, and the major changes from the pre-modern metaphysical and cosmic conception, through the modern epistemological and personal one, and finally to the postmodern practical and creative one. Dewey`s theory of intelligence is considered as one of the exemplary thoughts, which enables us to understand better the possibilities of human intelligence as practical, creative, social and liberating. Finally, summing up the technological, scientific and philosophical considerations on intelligence we discuss the educational implications for further transformative efforts.

강의 위주의 교실 수업과 사이버 공간의 통합을 위한 교수 학습 전략 탐색

허희옥(Heo, Heeok) 이화여자대학교 교육과학연구소 2000 교육과학연구 Vol.31 No.1

사이버공간에서의 “교육적 경험”을 위한 학습 환경 설계

허희옥 ( Heeok Heo ) 한국교육공학회 2003 교육공학연구 Vol.19 No.1

내러티브 사고 양식인 스토리텔링 기법을 이용한 멀티미디어 교육 컨텐츠 개발

허희옥 ( Heeok Heo ) 한국교육공학회 2006 교육공학연구 Vol.22 No.1

학습자의 학업적 자기조절, 집단효능감과 교수자의 스캐폴딩이 프로젝트학습의 학습참여 및 학업성취에 미치는 영향

허희옥(Heo, Heeok),양영선(Yang, Youngsun) 이화여자대학교 교육과학연구소 2016 교육과학연구 Vol.47 No.3

The purpose of the study was to investigate the effects of students’ self-regulation, collective efficacy and a teacher’s scaffolding on learning engagement and achievement in project-based learning. The students’ self-regulation of their own learning and efficacy beliefs for group work are critical to successful project-based learning. A teacher’s scaffolding for stimulating relevant knowledge and collaborative strategies may enhance learning outcomes in project-based learning. Participants were 71 undergraduate students who enrolled in an education course at a university in Korea and data from 51 of them were analyzed. They were assigned to 17 groups and worked on a team project for designing a curriculum for seven weeks. The participants’ self-regulation was measured at the beginning of the project work, and their collective efficacy, perceptions on scaffolding and learning engagement at the end of project work. As a result, multiple regression analysis indicated that the students’ collective efficacy and scaffolding predicted learning engagement while scaffolding predicted project results as learning achievement. Also, learning engagement and achievement by the types of scaffolding are different statistically. According to project results, the groups that received both conceptual and strategic scaffolds were more engaged in learning than the groups received conceptual or strategic scaffolds.

중학생의 컴퓨팅 사고력 군집 유형과 특성 분석

허희옥 ( Heeok Heo ),박연정 ( Yeonjeong Park ) 한국교육공학회 2019 교육공학연구 Vol.35 No.3

제4차 산업혁명에 따른 사회 및 경제 구조의 변화에 대비하는 인재 양성과 교육에 컴퓨팅 사고력을 기반으로 하는 고차적인 문제 해결력, 창의·융합 능력의 증진에 관한 관심이 전 세계적으로 집중되고 있다. 우리나라에서도 2015 개정 교육과정에 따라 초·중학교에서 소프트웨어(SW)교육 역량을 증진하기 위한 교육을 시행하고 있다. 이에 따라 SW교육의 효과 증진을 위한 다양한 연구와 실천이 이어지고 있다. 본 연구에는 SW교육의 핵심 목표인 컴퓨팅 사고력에 초점을 두고 있다. 컴퓨팅 사고력은 문제를 이해하고 해결하기 위하여 컴퓨팅 기술을 활용하는 능력을 말하며, 분석, 설계, 실현, 평가 능력으로 구성될 수 있다. 본 연구의 목적은 학생들의 컴퓨팅 사고력 유형을 분석하고 각 유형의 특징을 살펴보면서 효과적인 SW교육을 위한 시사점을 얻는 데 있다. 이를 위하여, 중학생 2,949명을 대상으로 컴퓨팅 사고력 기반의 문제해결 과정을 조사하고 그 결과를 토대로 학생들의 특성을 군집분석 방법으로 파악하였다. K-means 군집분석을 실시한 결과, 1차 모델로 5가지 유형을 도출하고 유형별로 중학생들의 흥미와 효능감 간의 유의한 차이가 있음을 발견하였다. 한편, 흥미와 효능감을 포함한 2차 군집모델을 중심으로 4가지 유형으로 구성된 군집과 이에 따른 학생의 성별, 지역 규모, 거주지 권역, 선도/일반학교 여부 등에서 유의한 차이를 확인하였다. 도출된 군집 유형은 학생들의 컴퓨팅 사고력 수준을 파악하는 것뿐만 아니라, 하위 능력별 강점과 약점 역량에 따른 교육 방향을 설정하는 데에 활용될 수 있다. The forth industrial revolution leads the social and economic changes which require human to enhance complex problem-solving, creativity, and convergence based on the computational thinking. The Korean national curriculum revised in 2015 highlights the software education for the elementary and middle school students. Since then various research and practices have conducted to improve the quality of software education as focusing on computational thinking. Therefore, the purpose of this study was to analyze the level and patterns of computational thinking of middle school students. Computational thinking is defined by the process of approaching a complex problem in a systematic manner and solving it in the way the computer science experts carry out. It consists of the subsets including the analysis of problem, design of algorithm, execution of solution, and evaluation. This study assessed computational thinking competency of 2,949 middle school students and analyzed their levels and patterns of the competency. The first clustering model including five patterns on computational thinking was derived by the K-means methods and the differences according to students’ interest and efficacy on information education were revealed significantly. Consequently, the second clustering model based on the six variables including four subsets of computational thinking and the two affective variables (interest and efficacy) produced four clusters with the balanced silhouette. Also, students’ demographic characteristics such as gender, the size and division of the residence, the school characteristics were significantly different according to the four clusters. Finally, some implications of the results were discussed for effective software education.

컴퓨터교육 전공 수업에 적용된 학습성찰의 효과

허희옥 ( Heeok Heo ),강의성 ( Euisung Kang ),소원호 ( Wonho So ) 한국컴퓨터교육학회 2016 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.19 No.5

본 연구는 대학교 학생들의 학습성찰이 그들의 학습성과에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 학습 내용과 경험에 대한 성찰 활동은 컴퓨터과학 분야의 학습자들이 겪을 수 있는 학습의 어려움을 극복하고 성공적인 학습성과를 얻을 수 있는 기회를 마련할 것이다. 이를 위하여, 3개의 컴퓨터교육 전공 수업에 수강한 대학생들이 한 학기 동안에 수업 내용에 대한 성찰 활동을 6번 이상 수행하였다. 그리고 그 영향을 파악하기 위하여 학생들의 과제가치, 학습참여, 학업성취도를 학기 시작 시기와 종료 시기에 측정하였다. 또한 성찰 과정에 대한 학생들의 반응을 조사하기 위하여 의견조사와 면담을 실시하였다. 그 결과, 심층적인 성찰 활동은 학생들의 인지적, 행동적, 감성적 학습참여, 그리고 학업성취도에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 아울러 과제가치를 포함한 학습동기 증진을 위한 성찰 전략의 개발, 협력적 성찰 기회 제공 등이 후속 연구로 제안되었다. This study aims to investigate the effect of reflection on learning outcomes in higher education. Undergraduates enrolled in 3 courses about computer education were involved in the study. They wrote reflective notes with guided questions over six times throughout a semester, and then their task value, learning engagement and academic achievement were measured followed by a survey and interviews to investigate students` responses. As a result, positive influence of the reflective activities was found in cognitive, behavioral and emotional learning engagement and learning achievement. For further studies, the development of reflective strategies for learning motivation and collaborative reflection was suggested.ㅊ

해외 사례 검토를 통한 국내 SW교육 교사교육의 발전 방안 탐색

허희옥 ( Heeok Heo ),서정희 ( Jeonghee Seo ) 한국교육공학회 2018 교육공학연구 Vol.34 No.3

우리나라에서 SW교육은 21세기 미래 인재 양성을 위한 중요한 교육정책의 하나이다. 정보과 교육이 강화된 2015 개정 교육과정과 교육부에서 발표한 SW교육 활성화 추진 정책이 그 중요성을 잘 말해주고 있다. 이에 본 연구는 영국, 핀란드, 에스토니아, 미국의 교사교육 사례를 분석하고 이를 통해 우리나라에서 진행되고 있는 SW교육 교사교육의 발전방안을 모색하기 위하여 수행되었다. 각 나라별로 SW교육에 관련된 학교 교육과정 혹은 교육 내용을 조사하고 이를 가르치는 교사의 교육에 대한 현황을 비교하였다. 그 결과, SW교육 교사교육의 발전을 위한 7가지 실천 전략을 도출하였다: 첫째, SW교육에 관련된 교사의 역량을 규명한다; 둘째, SW교육과 교과교육을 통합하여 운영할 수 있는 역량을 증진한다; 셋째, 코딩 기능 숙달이 아닌 교육적 변화를 수용하고 주도할 수 있는 마인드 형성을 강조한다; 넷째, 교사 공동체 활동을 활성화하고 지역별 교사교육 지원센터를 운영한다; 다섯째, 교사교육 방식에서 비형식학습 방법을 도입하기 위한 디지털 인증 시스템을 운영한다; 여섯째, 교사교육의 참여자간에 다양한 의견과 자료를 공유하기 위한 온라인 시스템을 운영한다; 일곱째, 교사의 역량에 적합한 맞춤형 교사교육 시스템을 개발하고 운영한다. 이러한 결과를 토대로, 다른 국가들의 사례 분석, SW교육의 의미 재조명, 예비 교사교육 강화 등에 관련된 후속연구를 제언하였다. The Software education (SW education) is one of the inevitable educational practices to enhance the competencies of next generations at 21^st century. The importance of the SW education has been emphasized in the information subject in the 2015 revised curriculum and an educational policy announced by the Ministry of Education in Korea. To meet the current trends, this study aims to review and analyze international cases of teacher education programs related to the SW education, and then provide strategies to enhance the quality of current teacher education in SW education in Korea. This study reviewed the suggested contents of computer science education in national curriculum and standards, and educational contents and delivery methods of teacher education programs in United Kingdom, Finland, Estonia and United States. As a result, seven strategies were suggested to improve the quality of teacher education in Korea: Identifying teacher competencies to implement SW education; Enhancing teachers’ capability to integrate SW education with other subjects; Building teachers’ mindset to accept and lead educational changes, not to develop a coding skill only; Operating a regional center for supporting teacher education and teacher communities; Establishing a digital certification system for promoting teachers’ informal learning; Operating an online communication system to share ideas and information among participants in SW education; Establishing an adaptive teacher education system. For further studies, the following issues were raised: Conducting an analysis of other international cases, re-conceptualizing the meaning of SW education, and strengthening pre-service teacher education in SW education.

미래 정보과 교육과정을 위한 빅 아이디어 제안

허희옥(Heeok Heo),강신천(Shinchun Kang),전용주(Yongju Jeon),김한일(Hanil Kim) 한국컴퓨터교육학회 2021 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.24 No.2

본 논문은 차기 정보과 교육과정 구성을 위한 빅 아이디어를 제안하는 데에 그 목적이 있다. 빅 아이디어는 이해중심교육과정을 구성하는 핵심요소이다. 우리나라에서 빅 아이디어를 중심으로 한 이해중심교육과정은 이미 2015 개정 교육과정을 설계하는 과정에서 소개되었고, 실제로 교육과정에 빅 아이디어가 핵심개념으로 포함되었다. 하지만, 이 핵심 개념이 학생들의 영속적인 이해를 이끄는 빅 아이디어라기 보다는 학습 주제를 나타낸다는 지적이 있었다. 따라서, 본 연구는 Wiggins & McTighe가 제시한 이해중심교육과정을 고려한 정보과의 빅 아이디어를 도출하고 이에 포함되는 지식, 기능, 태도와 가치를 제시하기 위하여 수행되었다. 정보과 빅 아이디어를 도출하기 위하여, 문헌연구, 전문가 협의, 수정된 델파이 조사 방법을 이용하였다. 전문가 협의에 참여한 전문가는 연구진을 포함하여 총 12명이며, 수정된 델파이 조사에 참여한 전문가는 총 40명이다. 문헌연구와 전문가 협의를 통하여 빅 아이디어, 빅 아이디어에 포함된 지식, 기능, 태도와 가치를 도출하고 이 결과를 이용하여 델파이 조사지를 개발하였다. 수정된 델파이 조사는 총 2회 진행되었다. 본 연구의 결과로 도출된 빅 아이디어는 총 5가지이며, 이를 명사형으로 제시하면, 표현(representation), 추상화(abstraction), 자동화(automation), 네트워킹(networking), 디지털 감수성(digital sensitivity)이다. 빅 아이디어별로 학문 내 지식과 간학문적 지식을 제시하고, 통합적으로 적용할 수 있는 핵심 기능과 태도 및 가치를 제시하였다. 본 연구의 결과는 빅 아이디어를 중심으로 정보과 교육과정을 설계하거나 교사의 학교 수업 설계 및 운영을 위한 기초 자료로 활용될 수 있다. 아울러, 빅 아이디어를 중심으로 한 필수 학습요소 체계화, 이해중심 정보과 교육과정 설계, 교사교육 프로그램 연구 등을 후속 연구로 제안하였다. This study aims to identify big ideas for developing the next Informatics curriculum. The big idea is an essential component in constructing a curriculum based on understanding by design. Understanding by design as a curriculum theory was introduced in revising the national curriculum in 2015, and the big idea was provided as key concept in curriculum by subjects. However, there have been on-going debates that the key concepts are closer to the topics of subjects rather than the big ideas for learners to arrive at enduring understanding of a subject. Therefore, we conducted a study to identify big ideas of Informatics, and its related knowledge, skills, attitudes and values. For this, the study carried out the analysis of existing studies, expert meetings, and the modified Delphi study. 12 experts were participated in the expert meetings including researchers in this study, and 40 experts were engaged in the modified Delphi study. Through the analysis of existing studies and the expert meetings, the first draft of big ideas was identified, and a questionnaire of the 1<SUP>st</SUP> Delphi round was developed. The modified Delphi survey was carried out in 2 rounds. As a result, 5 big ideas were identified: representation, abstraction, automation, networking and digital sensitivity in the nouns. Also, disciplinary and interdisciplinary knowledge, skills, attitudes and values were identified for each big idea. The big ideas can be used to redesign Informatics curriculum, and design and implement classroom lessons. A few further studies were suggested as follows: construction of the essential learning elements for school education, development of Informatics curriculum based on understanding by design, and development of teacher education programs for curriculum reconstruction.