초등학생 프로그래밍 학습을 위한 스토리텔링기반 교육 모형 개발 및 적용 = Development and application of storytelling based education model for the elementary student programming learning

국문 초록 (Abstract)

현대 사회는 첨단 정보통신 기술을 물리적 기반으로 하여 시공을 초월한 정보의 교류, 새로운 지식의 신속한 창출과 확산, 생성된 지식과 성과의 연계를 특징으로 하는 지식정보사회로서 이러한 지식정보사회에서 살아가는 사람들에게 가장 중요시되는 능력은 새로운 문제 상황에 당면했을 때 적절한 아이디어를 창안하고 이를 적용하여 주어진 문제나 과제를 효과적으로 해결하는 것이라 볼 수 있다. 즉 현 사회는 치열한 국제 경쟁 속에서 부가가치가 높은 아이디어를 창출해 낼 수 있는 문제해결능력을 갖춘 인재를 필요로 하고 있다.
프로그래밍 학습은 컴퓨터과학의 핵심적인 영역으로 정보의 수용 및 처리 절차를 다루고, 문제해결을 위한 알고리즘을 설계 및 구현의 도구로 활용될 수 있어, 논리적이고 체계적인 고차원적인 사고 경험 및 문제해결능력을 신장시킬 수 기회를 제공하고 있다. 하지만 초등학교에서 프로그래밍 교육은 부족한 교육기회, 발달단계에 맞는 교육 모형, 논리적 문제해결 기회 제공, 프로그래밍 학습동기 증진위한 교육 방법에 관한 연구가 미흡하여 프로그래밍이 어렵고 재미없는 과목이라는 부정적 인식을 심어줄 수도 있다. 특히 초등학교는 프로그래밍을 처음 접하는 시기이고 향후 중등교육의 선택교과, 고등교육의 전문문야 및 직업선택에 영향을 미칠 수 있으므로 단순한 알고리즘의 암기나 프로그래밍 언어를 익히는 데 국한하지 않고 프로그래밍 활동에 흥미를 갖도록 동기를 부여하여 긍정적인 인식을 심어주는 것이 중요하다고 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 초등학생의 프로그래밍 학습을 위해 스토리텔링기반 프로그래밍 교육 모형과 지원시스템을 개발하고 현장에 적용하여 학습동기와 학업성취도 증진을 모색하였다.
개발된 스토리텔링기반 교육 모형을 적용한 결과 다음과 같은 사실을 알 수 있었다.
첫 번째로 학습동기에 대한 사후 검사 결과, 두 집단은 통계적으로 유의미한 차이를 보였으며, 실험집단이 비교집단보다 높은 평균을 보였다. 학습동기 하위 영역을 t-검정한 결과, 학습가치, 성취목표, 학습환경 자극의 영역에서 유의미한 차이를 보이고 있다(p<.05). 하지만 자기효능감, 능동적 학습전략, 수행 목표 영역은 실험집단의 평균이 비교집단의 평균보다 높게 나타났으나 실험집단과 비교집단 간에는 통계적으로 유의미한 차이가 없었다(p>.05). 결론적으로 스토리텔링기반 프로그래밍 교육 모형이 초등학생 프로그래밍 학습동기에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
두 번째로 학업성취도 대한 사후 검사 결과, 두 집단 모두 사전검사에 비해 평균점수가 향상되었는데 특히, 실험집단의 평균이 비교집단의 평균보다 높게 나타났으며, 통계적으로 유의미한 차이를 보이고 있다(p<.05). 즉, 스토리텔링기반 교육 모형이 전통적인 프로그래밍 교육 방법에 비해 초등학생의 프로그래밍 학업성취도 향상에 긍정적인 영향을 주는 것으로 볼 수 있다.
본 연구의 결과 초등학생의 인지적, 정의적, 심동적 발달단계에 부합하는 스토리텔링 전략이 프로그래밍의 학습동기 증진과 학업성취도의 향상에 직접적인 관련이 있다는 것을 밝힐 수 있었다. 이와 함께 프로그래밍 교육의 궁극적인 목표인 문제해결능력 향상을 위한 깊이 있는 후속 연구가 요망된다.

목차 (Table of Contents)

• I 서 론 1
• 1.1 연구의 필요성 및 목적 1
• 1.2 연구 내용 및 방법 4
• 1.3 용어의 정의 5
• 1.4 연구의 기대 효과 6
• 1.5 연구의 제한점 7
• II 이론적 배경 8
• 2.1 초등학교 프로그래밍 교육 배경 및 실태 분석 8
• 2.2 학습동기 23
• 2.3 스토리텔링 35
• 2.4 Alice 2.0 48
• III 스토리텔링기반 프로그래밍 교육 모형 57
• 3.1 스토리텔링기반 프로그래밍 교육 모형 개발 방향 59
• 3.2 스토리텔링기반 프로그래밍 교육 모형 개발 61
• 3.3 스토리텔링기반 프로그래밍 교육 지원시스템 설계 75
• 3.4 스토리텔링기반 프로그래밍 교육 지원시스템 구현 79
• IV 적용 및 검증 85
• 4.1 연구 가설 85
• 4.2 연구 대상 및 연구 절차 86
• 4.3 검사 도구 개발 및 적용 89
• 4.4 연구 결과 93
• 4.5 논의 99
• V 결론 및 제언 101
• 5.1 결론 101
• 5.2 제언 103
• 참고문헌 105
• ABSTRACT 113
• 부록 116

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