초등교육과정에서 자료구조 교육을 위한 내용 선정의 적합성 조사 분석

문성윤,신수범,Mun, Seong-Yun,Shin, Soo-Bum 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.2

컴퓨터과학의 핵심적인 기초가 되는 자료구조 교육을 도입하기 위해 국내외 컴퓨터과학 교육과정을 비교·분석하였다. 그 결과 초등학교 소프트웨어 교육에 포함된 자료구조 관련 내용이 미국과 영국에 비해 범위와 수준이 미흡한 것으로 분석되었다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 자료구조 교육 요소를 선정하고 전문가들을 대상으로 내용의 중요도와 교육 시기의 적절성에 대한 델파이 설문 조사를 하였다. 그 결과 연구자가 제시한 자료구조의 교육 요소에서 '문자 정보', 선형구조의 '배열', '스택', '큐', 비선형구조의 '트리'에 대해 중요하다고 응답하였으나 교육 요소별 교육 시기는 전문가마다 의견이 달랐다. 일부 전문가들을 대상으로 조사한 결과를 분석의 근거로 삼았다는 점에서 결과를 일반화 하는데 한계가 있지만 자료구조 도입을 위한 초등학교 소프트웨어 교육과정개선의 중요한 정보를 제공한다는 점에서 의의를 찾을 수 있다. This study conducted a comparative analysis on domestic and foreign computer science curriculum, in order to introduce the data structure education as a core foundation of computer science. The findings show that the scope and level of data structure contents included in elementary school software education are poorer than those in U.S.A and England. To resolve such a problem, it selected some data structure education factors and a Delphi survey about the importance of contents and the fitness of education periods were administered to experts. Although they responded that 'text information', 'array', 'stack' and 'queue' for linear structures', and 'tree' for non-linear structures are important, their opinions were different in education periods by its factors. The generalization of the findings may be limited, given that the analysis was based on the survey of some experts, but this study has an implication, in that it provides important information for improving elementary school software curriculum for the introduction of data structures.

어린이들이 행복한 세상

문성윤,Mun, Seong-Yun 한국사회복지사협회 2006 Social workers Vol.3 No.-

신고전환시설의 지원을 위한 기관과 정부의 역할

문성윤,Mun, Seong-Yun 한국사회복지사협회 2007 Social workers Vol.1 No.-

복합문제해결력 연구 동향에 대한 키워드 네트워크 분석 연구

문성윤(Seong Yun Mun),송기상(Ki-Sang Song) 한국정보기술학회 2019 한국정보기술학회논문지 Vol.17 No.5

Even though the importance of Complex Problem Solving (CPS) skills is emphasized for the necessary capability of future workforces in the 4th Industrial Revolution, there is not much research on how to develop such abilities in school education periods. Therefore, we analyze the trends of research on CPS by means of social network analysis (SNA). For this, overseas academic articles were selected and key words registered by authors were extracted by using Google Scholar and RISS, and then a keyword network was constructed with respect to key words appearing on the articles simultaneously. For the analysis of research trends, frequency analysis, centrality analysis, and cohesion analysis were used. As a result of the analysis, it was found that researches on complex problem solving were carried out in the form of game-based learning that measures and evaluates problem-solving ability through game-like computer simulation such as “Genetics Lab” and “MicroDYN.” These findings imply that the complex problem solving abilities can be trained at the school education period through the block-based coding education in software curriculum based on the Revised National Curriculum 2015.

아두이노를 활용한 중력 가속도 측정과 관련된 튜토리얼 및 교육적 활용 방안

김형욱(Hyung-Uk Kim),문성윤(Seong-Yun Mun) 한국콘텐츠학회 2022 한국콘텐츠학회논문지 Vol.22 No.6

MBL을 통한 물리 실험은 학생들이 실험 결과를 바로 확인하고 쉽게 실험을 수행할 수 있어 예전부터 많은 학교에서 활용해 왔다. 하지만, 장치의 원리를 모르고 실험을 수행하거나, 단순히 도출된 데이터에만 집중하는 것이 MBL 실험의 문제점으로 꾸준히 제기되어 왔다. 이러한 문제점을 보완하기 위해, 아두이노를 활용하여 MBL 실험에서 많이 사용되는 피켓펜스의 방법으로 중력 가속도를 측정하고 실제 중력 가속도 값과의 비교를 통해 오차율을 계산했으며, 본 튜토리얼의 교육적 활용에 대한 논의를 해보았다. 실험 결과, 실험으로 구한 중력 가속도 값과 실제 중력 가속도 값의 오차율은 1% 내외로 비교적 정확한 측정이 가능한 것으로 나타났으며, 실험값의 표본평균이 95% 신뢰구간 안에 포함되는 것으로 나타나 유의미한 실험이라는 결론을 내릴 수 있었다. 또한, MBL이 가진 구조적인 단점을 보완할 수 있는 점, 물리와 수학의 상호작용을 고려할 수 있는 점, STEAM 교육에서 정보 교과와의 융합이 가능한 점 그리고 장비 구비비용이 저렴한 점을 통해 측정실험의 교육적 활용 가능성을 보여주었다. 본 자료를 토대로 아두이노를 활용한 물리 실험이 과학영재 교육에서 더욱 활성화될 수 있도록 기대하는 바이다. Physical experiment through MBL has been used in many schools for a long time since students can check the experiment results immediately and conduct the experiment easily. However, conducting the experiment, not knowing the principle of the device or simply concentrating on the derived data has been raised as the problem of MBL experiment. To supplement this problem, this study measured the acceleration of gravity with the picket fence method, which is often used in MBL experiment, utilizing Arduino, calculated the error rate through a comparison to the actual acceleration of gravity and discussed the educational application of the experiment to measure it. As a result of the experiment, the error rate between the acceleration of gravity calculated by the experiment and the actual acceleration of gravity was about 1%, so it turned out that relatively accurate measurements were possible. Also, the sample mean of the experimental value was included in the confidence interval of 95%, so it could be concluded that it was a significant experiment. In addition, this study showed the possibility of the educational application of the experiment to measure it through the following: It can supplement the structural disadvantages of MBL; it can consider the interaction between Physics and Math; it is possible to converge with information course in STEAM education; and it is inexpensive to be equipped with the equipment. Hopefully, the physical experiment utilizing Arduino will further be revitalized in science gifted education based on this study.

구글 빅데이터를 활용한 과학 교수·학습 활동의 제안 : 과학탐구실험 교과서의 신 소재 단원을 중심으로

김형욱(Kim Hyung Uk),문성윤(Mun Seong Yun),천지은(Chun Ji Eun) 학습자중심교과교육학회 2020 학습자중심교과교육연구 Vol.20 No.19

본 연구는 과학탐구실험 교과서에 기술된 신소재 단원의 내용 구성을 빅데이터 관점에서 분석하고 구글 빅데이터를 활용한 새로운 교수·학습 활동을 제안하여 그 효과성과 한계성을 탐색한 것이다. 먼저 7종의 과학탐구실험 교과서 내 신소재 단원 학습 목표 및 학습 소재, 탐구활동, 핵심역량 분석을 시행하였다. 학습 목표는 주로 신소재에 대한 조사 활동을 제시하고 있었는데, 총 21종의 학습 소재를 활용하고 있었다. 탐구활동은 현재의 활용적인 측면의 사례 조사 활동에만 초점을 맞추고 있었으며 핵심역량은 과학적 의사소통을 중심으로 구성되었다. 따라서 빅데이터 시대에 필요한 미래 경향성에 대한 예측과 종합적인 정보처리능력을 기르기 위해 더욱 내실 있는 구성이 필요해 보였고 Google Ngram Viewer와 Google Trend를 통한 새로운 수업안을 제시하였다. 신소재의 개별적인 특징만 다루던 기존의 수업과는 달리 시계열을 강조한 역사적, 사회적 관점을 함께 부각시킬 수 있어 기술개발의 과정 및 이용 현황과 미래 경향성까지 다양한 관점을 키울 수 있을 것으로 기대되었다. 본 연구를 통해 미래 교육 사회에서 요구하는 수많은 데이터의 활용과 더욱 복잡해지는 교수·학습 상황에 대비하는 차원에서 적합한 교과서 구성과 매체에 대한 시사점을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. This study analyzed the composition of the contents of the unit of new materials described in the scientific research experiment textbooks from the perspective of big data and presented new teaching plans utilizing Google Big Data to explore the effectiveness and limitation. First, this study conducted an analysis of the educational objectives, learning materials, research activities, and core competencies of the unit of new materials in seven scientific research experiment textbooks. Thus, to predict the tendency of the future and develop the comprehensive information-processing abilities needed for the age of big data, it was judged that more substantial composition would be needed, and this study presented new teaching plans through Google Ngram Viewer and Google Trend. It could bring into relief the historical and social perspectives emphasizing time series together, unlike the existing classes that dealt with the individual characteristics of new materials, it was expected that it could develop various perspectives, including the process of technological development, the present condition of use and the tendency of the future. Through this study, it is expected that suggestions can be provided concerning the appropriate textbook composition and media at the dimension of utilizing numerous data required by the future society of education and getting ready for the teaching-learning situations that are getting more complicated.

시스템 사고 기반 STEAM형 ESD 프로그램이 초등학생의 환경소양 및 시스템 사고 능력에 미치는 영향

김형욱(Hyung-Wook Kim),문성윤(Seong-Yun Mun) 한국환경교육학회 2017 環境 敎育 Vol.30 No.1

본 연구는 시스템 사고 기반 STEAM형 ESD프로그램을 개발하여 초등학생들의 환경 소양 및 시스템 사고에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 이를 위하여 물 부족과 물 순환에 관련한 STEAM형 ESD 프로그램을 개발하였으며, 개발된 프로그램은 초등학교 6학년 학생 46명을 대상으로 9차시에 걸쳐 적용하였다. 결과, 학생들은 환경소양의 하위영역인 지식, 정서, 기능, 행동 영역에서 모두 유의미한 향상을 보였다. 시스템 사고와 관련하여 학생들은 팀 학습을 제외한 시스템 사고, 정신 모델, 개인 숙련, 공유 비전의 네 가지 항목에 대해 모두 통계적으로 유의미한 향상을 보였다. 그리고 인과지도 그리기, 그림 그리기와 같은 세부 시스템 사고 항목에서도 2차시에 비하여 9차시 활동에서 그 능력이 향상되었다. 연구 결과, 시스템 사고기반 STEAM형 ESD 프로그램은 학생들의 환경소양 및 시스템 사고 능력의 향상에 효과가 있음이 확인되었다. 따라서 개발된 프로그램을 교육 현장에서 적극적으로 활용한다면 지속가능발전을 위한 융합적 소양을 가진 미래 인재를 양성할 수 있을 것이다. The purpose of this study is to develop a STEAM-type program based on system thinking for Education for Sustainable Development (ESD) and then examine its effects on elementary students environmental literacy and system thinking ability. For the purpose, the study developed an educational program on water shortage and water cycle, and applied the program to 46 sixth-graders in an elementary school for nine periods. As a result, after applying the program, their knowledge, emotion, function, and behavior, which are subordinate scopes of environmental literacy, showed significant improvements. Furthermore, in reference to their system thinking, four items of System Thinking, Mental Model, Personal Skill, and Shared Vision except Team Learning had statistically significant improvement. And in the details such as drawing casual maps and pictures, their ability improved in the ninth activity compared to the second period. Accordingly, it can be seen that a convergent gifted education program based on system thinking for ESD is effective in improving students ability regarding environmental literacy and system thinking. If the developed program is adequately applied to schools, future talents with STEAM Literacy for sustainable development would be able to be cultivated.

창의력 신장을 위한 코딩 교육에 관한 실태 연구

정상목(Sang-Mok Jeong),신수범(Soo-Bum Shin),임택균(Taek-Kyun Yim),문성윤(Seong-Yun Mun),전인성(In-Seong Jeon) 한국엔터테인먼트산업학회 2019 한국엔터테인먼트산업학회 학술대회 논문집 Vol.2019 No.5

창의는 새로운 아이디어까지 포함하는 것으로 과정을 중시하며 창조보다 넓은 범위를 의미를 가지는 것으로 컴퓨터교육에서 문제해결력과 더불어 창의는 매우 중요한 키워드이다. 본 연구에서는 컴퓨터교육관련 논문수를 검색한 후 ‘창의’를 키워드로 재검색하여 ‘창의력’ 또는 ‘창의성’과 관련된 그 논문수를 알아보았다. 마지막으로 재검색한 검색결과를 분석하여 컴퓨터교육에서 어떤 교과목이 창의와 관련되었는지 분석하였다. 연구결과 교과교육(정책)을 제외하면 창의력은 피지컬컴퓨팅, 코딩교육(SW교육)과 가장 관련이 있는 것으로 나타났다. 그 이유는 코딩교육은 문제를 해결하는 과정을 다루는 교과이고 과정 과정마다 고차원적인 사고를 요구하므로 창의력을 신장하는데 큰 역할을 하지 않을까하는 연구자의 의도된 생각이 들어있는 것으로 보인다. 이는 창의력 신장이 코딩교과목에 편중되어 마치 코딩교육을 하면 창의력을 높일 수 있다는 편견을 가질 수 있는 위험도 있다. 따라서 다양한 교과목에서 창의력 신장을 위한 교육과정이 개발되어야 할 것이다.

아두이노를 활용한 초등학생 대상 환경교육 프로그램의 개발 및 적용

김형욱(Hyung-Wook Kim),정소진(So-Jean Jeong),정소리(So-Ri Jeong),문성윤(Seong-Yun Mun) 한국환경교육학회 2018 環境 敎育 Vol.31 No.2

이 연구는 아두이노를 이용한 환경교육 프로그램이 초등학생들의 환경소양 및 창의적 문제 해결력에 미치는 영향을 알아보는데 목적이 있다. 이를 위하여 아두이노의 기초 조작 방법과 미세먼지 센서 만들기, 스마트 화분 만들기가 포함된 8차시의 프로그램을 개발하고, 초등학교 6학년 학생 35명에게 적용하였다. 연구 결과, 개발한 프로그램은 초등학생의 환경소양 및 창의적 문제해결력 향상에 효과가 있었다. 학생들은 프로그램 적용 전과 비교하여 환경소양의 하위영역인 지식, 정서, 기능, 행동 영역에서 모두 유의미한 향상을 보였다. 또한, 학생들은 아두이노를 활용한 환경교육 프로그램 활동을 수행하는 과정에서 환경에 대한 관심도와 환경오염의 개선의지가 높아졌음을 확인할 수 있었다. 창의적 문제해결력 영역에서도 특정 영역 기능·기술의 이해 및 숙달 여부, 확산적 사고, 비판적·논리적 사고, 동기적 요소에서 모두 프로그램 적용 전보다 유의미한 향상을 보였다. 이 연구는 소프트웨어 교육과 환경교육의 접목으로, 새로운 환경교육영역 확장의 측면에서 의의가 있을 것이다. The purpose of this study is to examine an effect of environmental education program using Arduino on elementary school students’ environmental literacy and creative problem-solving ability. To this end, it developed 8 sessions of programs including basic operations of Arduino, making sensors detecting fine dust, and creating smart flowerpots applied to 35 6th-graders in an elementary school. The findings show that the environment education program using the developed Arduino is effective in enhancing environmental literacy and creative problem-solving ability of elementary school students. All of the students showed significant improvement in sub-areas of environmental literacy after an application of the program: knowledge, emotion, skill, and behavior. In addition, it could be found that students’ interest in environment and intention to improve environmental pollution increased in performing activities of the environmental education program using Arduino. Creative problem-solving ability including understanding and attainment of skill/ability in specific areas, divergent thinking, critical/logical thinking and motivational factors were significantly enhanced after the application of the program. The findings may have an implication, in terms of the expansion of new environmental education areas, along with the combination between software education and environmental education.