Squeak 기반 알고리즘 학습이 학습자 문제해결능력에 미치는 영향 = The effects of squeak based algorithm learning on student's problem solving ability

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The study has been concentrated around the method of teaching and learning for the new informatics' curriclum. The objective is to make an offer one of educational programming language, 'Squeak' based algorithm learning environment.
Many former researchers demonstrated that algorithm learning has a positive outcome on students' problem-solving abilities. One of the methods for algorithm learning, the 'programming learning' method is highly effective. However, there are numerous constraints in schools for programming learning. THis study attempts to overcome these issues.
One of the educational visual programming languages for easy and interesting learning, Squeak has been selected as a learning tool. The algorithm-learning curriculum according to new informatics' curriclum was developed over a total of 6 sessions. The subjects of this study were students at middle school. They were divided into a control group and an experimental group. The students learned on the basis of equal curriculum but, they used other learning tools through over a total 6 sessions.
According to the pre and post-test results, the two groups showed significant difference in the problem-solving ability and self-efficacy.
In conclusion, the study suggests that Squeak Based Algorithm learning has a positive effect on problem-solving ability and self-efficacy. The study is expected to be applicable as a basis for study on algorithm learning and educational programming languages according to the new informatics' curriclum.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 새롭게 고시된 정보 교과의 교육과정에 적합한 교수학습 방안으로 교육용 프로그래밍 언어인 Squeak을 기반으로 한 알고리즘 학습 환경을 제시하는 데 그 목적이 있다. 알고리즘 학습이 학습자의 문제해결능력에 긍정적인 영향을 준다는 것과 알고리즘 학습의 여러 가지 교수학습 방법 중 하나인 프로그래밍 학습이 효과적이라는 것은 많은 선행연구에서 밝혀진 바 있다. 그러나 실제 학교현장에서 프로그래밍 학습을 하는 데에 있어 많은 제한점이 있는 것으로 나타나, 본 연구에서는 이를 해결하고자 하였다.
학습자들이 쉽게 배우고 흥미를 가질 수 있도록 비주얼 코딩 방식을 지원하는 교육용 프로그래밍 언어 중 하나인 Squeak을 학습 도구로 선정하고, 교육과정에 따라 6차시 분량의 알고리즘 학습 커리큘럼을 개발하였다. 연구의 적용을 위해 중학교 두 학급을 선정하여 동일한 학습 내용을 다른 학습도구를 사용하여 6차시 동안 수업을 진행한 결과, Squeak을 기반으로 알고리즘 학습을 진행한 학습자들의 문제해결능력과 자기효능감이 향상되었음이 검증되었다. 이와 같은 결과는 Squeak 기반 알고리즘 학습이 문제해결능력과 자기효능감에 긍정적인 영향을 준다는 것을 시사하는 것이며, 본 연구가 새로운 교육과정을 위한 알고리즘 학습방안과 교육용 프로그래밍 언어 연구에 기반이 될 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 연구의 내용 및 방법 = 5
• 3. 연구의 기대효과 = 5
• 4. 용어의 정의 = 6
• 5. 연구의 제한점 = 6
• Ⅱ 이론적 배경 = 7
• 1. 중학교 ‘정보’ 교육과정 분석 = 7
• 가. 교육과정 내용체계 = 7
• 나. 알고리즘 학습을 위해 제시된 교수학습 방안 = 8
• 2. 알고리즘과 프로그래밍 교육 = 9
• 가. 알고리즘 교육의 중요성 = 9
• 나. 알고리즘 관련 교육과정 비교 분석 = 10
• 다. 프로그래밍 교육 = 13
• 라. 알고리즘적 사고와 프로그래밍 교육의 관련성 = 14
• 마. 학습자 인지발달을 고려한 알고리즘의 교수학습 방안 = 15
• 3. 알고리즘 학습과 문제해결능력 = 17
• 4. 교육용 프로그래밍 언어 = 20
• 가. 교육용 프로그래밍 언어(Educational Programming Language) = 20
• 나. 교육용 프로그래밍 언어의 종류 = 22
• 다. 학교현장에 적합한 교육용 프로그래밍 언어 = 27
• 라. Squeak = 30
• Ⅲ 교수학습 설계 = 35
• 1. 교수학습 방법 = 35
• 가. 강의법 = 35
• 나. 시범-실습법 = 36
• 다. 문제중심학습 = 36
• 라. 동료 교수법 = 37
• 2. 교육과정에 기초한 Squeak 기반 알고리즘 학습 커리큘럼 = 37
• 3. 수업 예시안 = 40
• Ⅳ 적용 및 분석 = 44
• 1. 연구 가설 = 44
• 2. 연구 대상 = 44
• 3. 연구 설계 = 45
• 4. 연구 도구 = 46
• 가. 문제해결성향 = 46
• 나. 논리적 사고력 = 47
• 다. 자기효능감 = 48
• 5. 연구 결과 = 49
• 가. 집단 간 사전-사후검사 결과 분석 = 49
• 나. 집단 내 사전-사후검사 결과 분석 = 53
• 다. Squeak에 대한 학습자들의 반응 = 55
• 라. 종합 논의 = 56
• Ⅴ 결론 및 제언 = 58
• 1. 결론 = 58
• 2. 제언 = 59
• 참고문헌 = 61
• ABSTRACT = 66
• 부록 = 68