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Track 2 : 컴퓨터교과교육; 피지컬 컴퓨팅 기반 STEAM 교육 아웃리치 프로그램 운영 및 분석
김동정 ( Dong Jeong Kim ),김석희 ( Seok Hee Kim ),최희석 ( Hee Seok Choi ),유태묵 ( Tae Muk Lyoo ),강지훈 ( Ji Hun Kang ),유헌창 ( Heon Chang Yu ) 한국컴퓨터교육학회 2014 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.18 No.1
최근 STEAM 교육을 통하여 학생들의 종합적 사고력과 논리력을 키우기 위한 연구가 활발하다. 창의 인재 육성이라는 목표 아래 STEAM 프로그램이 주목받고 있다. STEAM의 각 요소들을 서로 연결하고 종합적으로 문제를 해결할 수 있는 방법에 대한 연구도 활발해지고 있다. 본 연구에서는 계산적 사고(computational thinking)를 기반으로 하는 STEAM의 요소들을 결합하는 방법을 고안했다. 선행연구들을 통해 계산적 사고력을 키우기 위해서 초·중등 학생들에게 컴퓨터 프로그래밍 교육을 강조해 온 것을 알 수 있었다. 그러나 학교 현장에서는 학생들에게 프로그래밍 교육을 실시하기 보다는 컴퓨터 활용 교육에 편중되는 경향이 있어 계산적 사고를 키우기보다는 기피현상을 불러왔다. 이러한 경향은 학생들의 진로탐색에도 영향을 미치고 있어 정보과학은 물론 전체적으로 이공계열 선택의 기피현상으로 나타났고, 논리적으로 문제를 해결하는 학습에 흥미를 잃어가게 하였다. 본 연구는 학습자의 흥미를 극대화하고 STEAM의 요소들을 마이크로 컨트롤러(Micro Controller)로 구성되는 플랫폼으로 연결하는 피지컬 컴퓨팅(Physical Computing) 기반의 STEAM 교육 프로그램을 개발하였다. 본 연구에 의해 개발된 교육 프로그램에 의하여 정보과학 분야에 좀 더 많은 학생들이 진로를 정할 수 있게 체험할 수 있었으며, 학교 현장에서 쉽게 접할 수 없는 마이크로 컨트롤러 중심의 플랫폼 교육 프로그램을 이용하여 평소 정보과학에 관심을 갖고 있었던 학생들에게 심화단계의 프로그램을 제공할 수 있었다.
초,중등정보S/W교육 : 데이터 로깅을 이용한 피지컬 컴퓨팅 기반의 과학적 사고를 위한 스팀교육
이승현 ( Seung Hyun Lee ),문종윤 ( Jong Yun Mun ),홍석경 ( Seokg Yeong Hong ),조현도 ( Hyun Do Jo ),장명호 ( Myung Ho Jang ),김희주 ( Hee Ju Kim ),유태묵 ( Tae Muk Lyoo ),김동정 ( Dong Jeong Kim ),유헌창 ( Heon Chang Yu ) 한국컴퓨터교육학회 2015 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.19 No.1
최근 여러 상황에서 대응하고 대처할 수 있는 STEAM 교육이 활발하게 진행되고 있다. STEAM 교육은 학생들에게 과학에 대한 흥미, 창의성, 직관력, 예술적 감각의 향상에 영향을 주고 있지만 몇몇 실험 교육은 직접적으로 수행하기에는 비용적, 시간적으로 비효율적이다. 이와 같은 문제점들은 교육활동을 저해하는 큰 요인으로 작용된다. 학교현장에서 비용적인 부담이 적고, 교육활동 시간외에도 지속적인 활동을 할 수 있기 위해서 아두이노를 활용하여 실험을 수행하는 연구가 증가되고 있다. 아두이노를 통한 실험은 비용적 측면에서 뛰어나며 정밀한 데이터 수집가능 하다. 또한 다양한 센서들로부터 동시에 여러 가지 정보를 수집할 수 있다. 데이터 로깅을 통하여 아두이노로부터 발생된 다양한 데이터를 실시간으로 수집할 수 있으며, 이는 안드로이드에서도 가능하다. 이를 통하여 정해진 장소에서만 실험데이터를 수집하는 문제점에 대한 해결책을 찾을 수 있었다. 본 연구는 데이터 로깅을 이용한 피지컬 컴퓨팅의 교육적 효과를 알아보기 위해 아두이 노를 사용하여 안개의 포화도에 따른 빛의 세기, 온도, 습도를 측정하는 모듈에 대한 성능평가를 하였다.
Track 3 : 컴퓨터활용교육; 아두이노 기반 실험 교육이 갖는 피지컬 컴퓨팅의 효과
오주형 ( Joo Hyeong Oh ),김민수 ( Min Soo Kim ),최인준 ( In Joon Choi ),장명호 ( Myung Ho Jang ),김희주 ( Hee Ju Kim ),유태묵 ( Tae Muk Lyoo ),김동정 ( Dong Jeong Kim ),유헌창 ( Heon Chang Yu ) 한국컴퓨터교육학회 2014 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.18 No.1
OECD 주요 국가에서는 과학교육을 위하여 오래 전부터 마이크로컴퓨터 기반 실험교육을 실시해 왔다. 우리나라에서도 2005년부터 현재에 이르기까지 이를 시행해 왔는데, 일부 과학고등학교에서만 실시되고 있다. 일반 고등학교에서 실시되지 못하는 이유는, 마이크로컴퓨터 기반 실험교육이 갖는 비용이 크고, 일반 고등학교에서 교육 장비를 구비하기 어려운데다가 관련 전문지식을 갖춘 교육자들이 부족하기 때문이다. 본 연구에서는 아두이노(Arduino)를 이용하여 일선 학교에서 쉽게 접근할 수 있도록 했다. 아두이노와 연결되어 사용하는 센서들도 교육 목표에 도달하기에 부족함이 없었다. 학습자들이 직접 아두이노와 센서를 결합하여 회로를 구성할 수 있었으며, 아두이노를 제어할 수 있는 C언어 기반의 PROCESSING 프로그래밍 도구를 이용하여 결과를 얻을 수 있는 프로그래밍을 하였고, 그 결과를 그래프로 가공하여 보았다. 교사의 도움 없이도 쉽게 접근하여 문제를 처리할 수 있었다. 이와 같은 아두이노 기반의 피지컬 컴퓨팅의 효과를 알아보기 위하여, 본 연구는 아두이노를 이용하여 구성된 온도 및 빛의 양을 측정하는 모듈에 대한 성능을 평가할 수 있는 실험을 함으로써, 피지컬 컴퓨팅이 갖는 효과를 알아보았다.