로봇을 이용한 알고리즘 교육이 정보과학영재의 문제해결력에 미치는 영향 = The Effect of Algorithm Education Using Robots

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 알고리즘 학습에서 로봇을 이용한 수업이 정보과학영재학생들의 문제해결력에 미치는 영향을 알아보고 알고리즘 학습에서 로봇의 적용 가능성을 검증한 것이다. 연구를 위하여 서울시에 소재한 G, D교육청 정보과학영재교육원 소속 학생들을 대상으로 실험집단과 통제집단으로 나누어 알고리즘 단원에 대해 실험집단은 로봇을 이용한 수업을, 통제집단은 컴퓨터실에서 이루어지는 전통적인 강의식 수업을 실시한 후에 문제해결력 검사를 실시하였다.
연구 결과에 의하면, 로봇을 이용한 수업을 실시한 실험집단의 문제해결력이 통제집단에 비해 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 이는 알고리즘 학습에서 로봇을 이용한 수업이 정보과학영재 학생들에게 나타나는 사물에 대한 호기심과 학습의욕 고취에 어느 정도 도움을 줄 수 있는 좋은 교수·학습 방법으로 적용될 수 있는 가능성이 있음을 의미하며, 기존 알고리즘 교수 방법의 어려움을 해소하는데 도움을 줄 수 있음을 시사해 준다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to examine how Algorithm learning using robots affected the academic achievement and to explore the applicability of Algorithm learning using robots. The subjects of this study were juniors from two classes for Gifted Students in Information Science in Seoul. The two classes were selected as an experimental group and a control group respectively. The experimental group received instruction about basics of Algorithm using robots and the control group took typical lessons in the computer lab. After these two groups received different types of education, their academic achievement was tested.
The experimental group that was exposed to the robot was statistically and significantly different from the control group. in regards to academic achievement. This finding suggests that the application of the robot to Algorithm learning could be efficient in raising the a motive and desire of students. This could make some significant contributions in handling potential disinterest of learners since it is one of the typical problems concerning the Gifted Students in Information Science,

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 내용 및 방법 2
• 3. 연구의 제한점 3
• 4. 용어의 정리 3
• Ⅱ 이론적 배경 5
• 1. 알고리즘 5
• 가. 알고리즘 5
• 나. 알고리즘 교수법 6
• 다. 7차 교육과정에서의 알고리즘 교육 7
• 라. 2007 개정 교육과정에서의 알고리즘 교육 8
• 마. 알고리즘 학습과 문제해결능력 9
• 2. 로봇 10
• 가. 로봇의 이론적 배경 10
• 나. 마이크로 월드와 마인드툴 13
• 다. 마인드스톰 15
• 라. 마인드스톰의 소프트웨어 18
• 3. 정보과학영재 20
• 가. 영재 20
• 나. 정보과학영재 22
• 4. 문제해결력 23
• Ⅲ 연구의 설계 26
• 1. 연구대상 26
• 2. 연구설계 27
• 3. 로봇을 이용한 수업 27
• 가. 로봇을 이용한 교수 학습 27
• 나. 문제해결력 검사지 28
• 4. 연구절차 29
• 가. 사전활동 : 학습 안내 29
• 나. 수업 전개 29
• 다. 문제해결력 검사 30
• 라. 자료 수집 및 분석 30
• Ⅳ 연구 결과 및 논의 31
• 1. 사전 검사 결과 31
• 2. 사후 검사 결과 32
• 3. 논의 33
• Ⅴ 결론 및 제언 34
• 참고문헌 36
• ABSTRACT 39
• 부록 41