경험적 소프트웨어에 의한 에러 데이터 분석

문외식 한국컴퓨터정보학회 1997 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.2 No.3

로봇 프로그래밍 학습에서 문제해결력에 영향을 미치는 오류요소

문외식 한국정보교육학회 2008 정보교육학회논문지 Vol.12 No.2

로봇을 이용한 프로그래밍 학습은 획일적이고 정형화된 기존 교육환경에서 벗어나 미래사회의 창의적 학습을 미리 경험할 수 있으며 수학 및 과학의 가장 기초가 되는 알고리즘을 이해하고 향상시키는데 가장 적절한 학습방법이다. 본 연구에서는 초등학생들이 로봇프로그래밍 시 나타날 수 있는 오류의 유형들을 제안하였으며 학습을 위한 교육과정을 개발한 후 초등학생 5, 6학생들을 대상으로 로봇프로그래밍 학습을 시켰다. 학습과정에서 발생한 오류들을 수집하고 분류하였으며 또한, 기존 연구된 컴퓨터기반 프로그래밍언어와 비교․분석하였다. 본 연구에서의 로봇프로그래밍 실행경험을 통해 컴퓨터기반 프로그래밍에서 창의성학습에 큰 장애요소로 평가된 오류요소들 즉, 프로그램사용 미숙으로 인한 오류, 단순한 오타, 문법오류 그리고 코딩실수 등을 전체 오류의 약 21%로 나타나 기존 컴퓨터기반 프로그래밍언어 학습에서 조사된 오류비율(약 53%)에 비해 현저하게 줄어드는 것으로 분석되었다. 이러한 오류의 감소는 초등학생들의 흥미도와 성취도 향상을 위한 주요요소로 판단된다. 따라서, 학습과정에서 보다 많은 논리 및 문제해결을 위한 요소들에 노출되어 있어 창의성 알고리즘 학습에 매우 효과적임을 알 수 있다. The programming learning by using a robot may be one of the most appropriate learning methods for enabling students to experience the creative learning of future society by avoiding the existing stereotyped style educational environment, and understand and improve algorithm which is the basic fundamental of mathematics and science. This study proposed four types of items of errors which may occur during robot programming by elementary school students, and made elementary school students in the fifth and sixth grades learn robot programming after developing the curriculum for the robot programming. Then, the study collected and classified errors that had occurred during the process of learning, and conducted a comparative analysis of computer-based programming language which had been previously studied. This study identified that robot programming in elementary school was shown superior to existing computer-based programming language as a creative learning method and tool through the field experience.

Development and Application of Robot Curriculum Based Education in Insects Robot

문외식,유승한 한국정보교육학회 2010 정보교육학회논문지 Vol.14 No.2

곤충형 로봇을 기반으로 개발한 로봇 교육과정을 학생들에게 적용한 결과 학생들이 로봇 움직임을 쉽게 이해하고 프로그래밍 및 알고리즘을 이해하는데 큰 효과가 있었다. 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 마인드스톰 NXT 로봇교구로 진행한 로봇학습은 개미나 바퀴벌레 등 곤충을 관찰한 후 그룹별로 곤충의 모양을 따 로봇을 만들고 곤충의 움직임을 모방하여 프로그래밍을 하도록 하였다. 특히 그룹별 임무 수행 경기의 경쟁을 함으로써 학생들 간의 토의 능력 및 로봇 제작, 프로그래밍에 대한 흥미도를 높일 수 있었다. Robot Curriculum based education in Insects Robot help elementary school students better understand how a robot works. This robot curriculum is aimed at elementary school students in fifth grade. This study progressed with LEGO® MINDSTORMS® NXT, departed 6 groups, reached the insect’s movement, designed robot like insects. This curriculum enhanced discussion prowess and improved the ability of building robot. During this study, most of the students were attracted to the action of the robot-like insect’s movement.

초등학교 프로그래밍 교육을 위한 스크래치2.0과 센서보드 활용

문외식 한국정보교육학회 2015 정보교육학회논문지 Vol.19 No.1

프로그래밍 교육은 문제분석 능력, 논리적 사고력, 절차적 문제 해결방식과 상상적 문제 해결방식을 종합적으 로 습득하는 데 매우 효과적이다. 그러나 아직까지 우리나라에서는 초⋅중등학교에서 정규시간에 프로그래밍 수 업을 하지 않고 있어, 미국 등 IT 강국 중심으로 코딩수업이 활발히 진행되고 있는 것에 비해 대조적이다. 다행 히 정부에서도 이러한 현실을 파악하고 2017년부터 초등학교에서 프로그래밍 수업을 정규 교과에서 실시하기로 결정하였다. 이러한 상황에서 많은 연구자들이 초⋅중등학교에서 학습할 수 있는 프로그래밍 교육모형 연구가 절실히 필요하다. 본 연구에서는 초등학교 5, 6학년들이 프로그래밍 수업에 활용할 수 있도록 스크래치언어와 센서보드를 연계한 프로그래밍 교육모형을 17차시 개발하여 제안하였다. 초등 프로그래밍 교육에 적합한지를 검 증하기 위해 제안한 교육과정을 기초로 방과 후 시간에 5, 6학년 협동수업을 실시한 결과 만족할 만한 성취도를 얻었다. 향후, 제안한 프로그래밍 교육모형을 추가로 개선하여 초등학생들의 지적 능력에 맞는 최적 모형으로 개발하고자 한다. Programming education plays a very effective role in comprehensively learning problem analysis ability, logical thinking ability, procedural problem solving method, and imaginary problem solving method. Until recently, however, it is not applied to the elementary and the middle school in Korea, which is very different from the other IT centerd countries such as the U.S., etc., where coding class is actively implemented. Fortunately, Korean government recognized this reality and decided to implement programming education as a regular subject in the elementary school from 2017. In this situation, many researchers’ programming education model research is urgently required for the students to learn in the elementary and the middle school. This research developed and suggested 17 sessions of programing education model connected with scratch language and sensor board, which is hardware, to be applied to the class of the 5th and 6th graders. As the result of implementing the joint class of 5th and 6th graders during the after-school class based on programming education process suggested to verify the suitability for elementary school programing education, satisfactory achievement was attained by the assessed students. The researcher plans to develop an optimum model proper for the elementary school students’ intellectual capacity by more improving programming education model.

초등학교 재량활동시간에 라인트레이서를 이용한 C프로그래밍 학습모형

문외식 한국정보교육학회 2011 정보교육학회논문지 Vol.15 No.4

최근 IT 및 융합기술 발달로 로봇이 컴퓨터를 대신하여 문제해결력, 알고리즘향상 학습을 위한 새로운 창의성교구로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 초등학교 고학년생이 재량활동시간에 라인트레이서를 이용하여 프로그래밍학습을 할 수 있도록 교육과정(12차시분)을 제안하고 성공 가능성을 평가하기 위해 차시별 학습결과물 중심으로 성취수준을 평가하였다. 결과로서, 실행오류의 분석을 통해 라인트레이서를 이용한 프로그래밍 학습이 컴퓨터프로그래밍 학습에 비해 창의성요소가 우수함을 확인하였다. 또한, 라인트레이서를 이용한 프로그래밍학습 방법은 컴퓨터를 대신할 새로운 창의성 학습도구로 성공할 수 있는 가능성을 확인하였다. This study suggested an educational curriculum(12 class periods) in order for higher level elementary school students to learn programming in discretionary activity hours using a line tracer and evaluated achievement level based on the outcome of learning by class period to assess the possibility of success. As a result, it could confirm that the programming learning using the line tracer was more excellent in creativity than the computer programming learning. In addition, it has been found that the programming learning method using the line tracer had a potential to be successful as a new creative tool that could replace the computer.

재량활동시간에 창의성학습 활동을 위한 비프로그램형 라인트레이서 학습모형 - 교재 개발과 수행평가 중심 -

문외식 한국정보교육학회 2011 정보교육학회논문지 Vol.15 No.1

대부분의 로봇 학습도구가 성적 및 사교육능력이 우수한 집단 학생들의 창의성교구로 사용되고 있으며 아직, 재량활동시간 등의 정규교과 수업에 접목하여 사용되고 있지 않다. 본 연구는 비교적 저렴한 라인트레이서를 교구로 사용하여 학업성취도가 평균 이하인 초등학생 5학년들이 정규교과목과 연계하여 로봇학습을 할 수 있도록 12차시 분량의 교육과정과 교재를 개발하였다. 최적성을 확인하기 위해 학업성취 수준이 학년 평균 이하의 학생들을 대상으로 학습시킨 후 평가하였다. 각 차시별 학습결과를 산출물 중심으로 성취수준을 평가한 결과로 학업성취도가 낮은 학생들이 대부분의 교육과정 내용을 충분히 이해하는 수준으로 평가되었으며 본 연구에서의 실행경험을 통해 학업성적이 비교적 낮은 초등학생들이 정규교과 과정과 연계한 로봇교육 성공 가능성을 확인하였다. Generally, learning tools like robots are being mainly used as teaching aids to enhance creativity of a group of students who are superior in their studies and have an excellent potential in private education. This study uses a relatively cheap line tracer as a teaching aid and connects it with regular subjects so that elementary school higher graders showing academic achievement lower than average can get robot learning. This research developed a line tracer learning curriculum and teaching materials for total 12 sessions and taught students showing academic achievement below average and evaluated them after. According to the result of evaluating their achievement levels based on their results of learning in each session, most of the students with low academic achievement was evaluated to understand most of the contents in the curriculum fully. Through its empirical implementation, this paper has found the possibilities of robot education connected with the regular curriculum for elementary students exhibiting relatively lower academic achievement.

스크래치와 센서보드를 활용한 융합적 프로그래밍 학습이 초등학생들에게 미치는 효과

문외식 한국정보교육학회 2017 정보교육학회논문지 Vol.21 No.1

본 연구는 2018년부터 실시 예정인 프로그래밍 학습을 정규 교과 내용에서 알고리즘 구현과 이를 디지털적으 로 프로그래밍 할 수 있는 방안을 찾기 위해 6학년 2학기 일부 교과내용을 학습모형으로 하였다. 6학년 학생들 에게 교과수업 후 일부 교과내용을 스크래치와 센서보드를 함께 활용한 프로그래밍을 시킨 후 설문조사와 교사 의 평가 결과를 분석하여 프로그래밍 학습이 초등학생들에게 어떠한 효과가 있는지를 분석하였다. 결과로서, 프 로그래밍 학습 시 단순히 스크래치만 활용하는 것 보다 하드웨어인 센서보드를 함께 활용하면 프로그래밍 학습 의 흥미도와 참여도가 각각 9.37%, 7.53%가 더 높았다. 또한, 교과수업의 이해도는 7.53%가 더 높게 나타났다. 프로그래밍의 효과적 완성도를 평가하는 성취도 평가에서도 폭 넓은 알고리즘 구현이 가능하여 효과적인 것으로 분석되었다. This research targeted some content of curriculum of the 2nd semester of the 6th grade to search a method for algorithm realization and digital programing of the regular curriculum. This research analyzed the effect of programing study on the elementary school students by analyzing the survey and teachers’ evaluation result after programing utilized with some curriculum along with scratch and sensor board after conducting a class on 6th graders. As the result, interest and participation of programing study appeared higher, respectively 9.37% and 7.53% when sensor board, the hardware, rather than merely utilizing scratch while programing study. Also, understanding of class displayed 7.53% higher. Achievement evaluation that evaluated effective completion of programing, also, was analyzed effective, since it is available for a wide algorithm realization.

예비교사들이 프로그래밍 학습 시 발생시키는 오류 데이터 분석

문외식 한국정보교육학회 2018 정보교육학회논문지 Vol.22 No.2

예비교사들의 소프트웨어교육 능력을 키우기 위한 방안으로 정규 교과시간에 두 종류의 프로그래밍 도구(파 이썬, 스크래치)를 이용하여 프로그래밍 학습을 각각 실시하였다. 프로그래밍 학습에서 지속적으로 흥미와 성취 감 및 창의성을 저해하는 요소인 각종 오류들의 종류들을 수집하고 유형별로 분석하였다. 분석된 자료들을 활용 하면 향후 예비교사들이 초등학교에서 가르쳐야 할 소프트웨어교육에서 발생 가능한 오류들을 줄일 수 있도록 대처할 수 있는 능력을 키울 수 있어 최적의 학습효과를 올릴 수 있다. 본 연구에서는 평균적으로 텍스트를 입 력하는 기존 형태의 언어와 불럭을 조립하는 형태의 언어 모두에서 프로그래밍 시 가장 많은 오류를 발생시키는 유형이 논리오류(37.63%)로 가장 많았다. 또한, 두 언어에서 차이점이 많이 나타나는 세부적인 오류는 문법 등의 사용미숙, 오타 등으로 인한 단순오류가 파이썬이 14.3%, 스크래치가 3.5%로 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. As a way to improve the software education ability of the pre - service teachers, we conducted programming learning using two types of programming tools (Python and Scratch) at the regular course time. In programming learning, various types of errors, which are factors that continuously hinder interest, achievement and creativity, were collected and analyzed by type. By using the analyzed data, it is possible to improve the ability of pre-service teachers to cope with the errors that can occur in the software education to be taught in the elementary school, and to improve the learning effect. In this study, logic error (37.63%) was the most frequent type that caused the most errors in programming in both conventional language that input text and language that assembles block. In addition, the detailed errors that show a lot of differences in the two languages are the errors of Python (14.3%) and scratch (3.5%) due to insufficient use of grammar and other errors.

한국정보교육학회 게재 논문들의 추세적 변화에 대한 고찰

문외식 한국정보교육학회 2018 정보교육학회논문지 Vol.22 No.6

Many papers are published in KCI-listed journals for objectively validating research results and evaluations. This study collected articles published from 2008 to October, 2018 (10 years) of KAIE, which is a representative KCI registration institute which publishes various research related to elementary information education, and classified and analyzed by 10 subject areas . As a result, 34.2% of the papers published in the topic related to software education were found in the whole papers, and 33% of the papers published in this society showed the highest number of citations of papers relating to software education. Many of the remaining articles analyzed by subject area were overlapped with software education in the field of small scale medicine. In the future, a considerable number of researchers are expected to focus on software education. 많은 논문들은 연구성과와 평가를 객관적으로 검증받기 위해 KCI에 등재된 학술지에 게재하고 있다. 본 연구는 초등정보교육에 관련된 다양한 연구물을 게재하는 대표적 KCI등재 학회인 한국정보교육학회지의 2008년부터 2018년 10월(10년간)까지 게재된 논문을 수집하고 10개의 주제분야별로 분류하고 분석하였다. 결과로서, 소프트웨어교육에 관련된 주제로 발표된 논문이 전체 게재 논문 중에서 34.2%로 나타났으며, 본 학회에 게재된 논문 중에서 소프트웨어교육 관련 논문의 인용회수가 33%로 가장 많이 나타났다. 나머지 분석된 주제분야별 게재논문에서도 상당수가 소주제분야에서 소프트웨어교육과 중첩되어 있었다. 향후, 상당수의 연구자들 연구방향은 소프트웨어교육에 치중할 것으로 예상된다.

소프트웨어 개발과 교육에 사용된 프로그래밍 언어의 종류와 변천

문외식 한국정보교육학회 2018 정보교육학회 학술논문집 Vol.9 No.1

컴퓨터도구를 이용한 소프트웨어교육은 융합적사고 능력 향상과 문제해결 능력을 키우는 최적의 학습도구이 다. 본 연구에서는 초기의 부호형태의 프로그래밍 언어에서 부터 현재 상업용 응용소프트웨어를 개발하기 위한 전문적인 프로그래밍언어 및 초.증등학교 그리고 대학에서 교육용으로 사용되는 언어(EPL)에 이르기 까지 다양 한 형태의 프로그래밍 언어를 발생 시기를 중심으로 종류와 특성들을 조사 및 분석함으로써 향후 컴퓨터를 도 구로 사용되는 미래 프로그래밍 언어의 특성과 소프트웨어교육에서 최적 효과를 얻기 위해 초.중등학교에서 코 딩교육에 사용될 수 있는 적절한 프로그래밍 학습도구를 선택할 수 있게 판단하는데 목적을 두고 있다. Software training using computer tools is an optimal learning tool for enhancing convergent thinking ability and problem solving ability. In this study, we developed various programming languages from the initial code-based programming language to the professional programming language for developing commercial application software and the EPL, By choosing the appropriate programming learning tools that can be used in elementary and secondary schools to obtain optimal effects in the software education and characteristics of future programming languages that will be used as computer tools in the future, It is aimed at judging.