CPS기반 가상 로봇 시뮬레이션 프로그래밍 교육이 중등 정보과학영재의 창의적 문제해결력에 미치는 영향 = The Effect of CPS-Based Virtual Robot Simulation Programming Education on the Creative Problem-Solving Skills of Secondary Information-Science Gifted Students

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 CPS기반 가상 로봇 시뮬레이션 프로그래밍 교육이 중등 정보과학영재 학생의 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 분석하여 그 효과성을 검증하는 데 목적이 있다.
이를 위해 본 연구에서는 중등 정보과학영재의 창의적 문제해결력 향상에 기여할 수 있는 CPS 모형과 가상 로봇 시뮬레이션 프로그래밍 교육을 이용하여 IT융합시대에 적합한 새로운 로봇 교수-학습 자료를 개발하였다.
따라서 본 연구의 적용은 중학교 2학년 정보과학영재를 대상으로 전통적인 물리 로봇 프로그래밍 수업을 실시한 통제집단과 CPS기반 가상 로봇 프로그래밍 수업을 실시한 실험집단으로 구분하여 사전 사후 t-검증을 실시하였다. 그 결과 실험집단의 창의적 문제해결력에 통계적으로 유의미한 변화가 있음을 나타내었다.
즉, 본 연구결과를 토대로 CPS기반 가상 로봇 시뮬레이션 프로그래밍 교육이 중등 정보과학영재 학생의 창의적 문제해결력 향상에 효과적임을 입증하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구의 내용 5
• 3. 연구의 제한점 5
• 4. 용어의 정의 6
• Ⅱ 이론적 배경 7
• 1. 정보과학영재 7
• 2. 창의적 문제해결력 12
• 3. 가상 로봇 시뮬레이션 20
• Ⅲ 가상 로봇 시뮬레이션 프로그래밍 수업 설계 36
• 1. 교수․학습 모형 36
• 2. 교수․학습 내용 38
• Ⅳ 연구방법 및 절차 42
• 1. 연구 가설 42
• 2. 연구 대상 42
• 3. 연구 설계 42
• 4. 연구 절차 43
• 5. 검사 도구 및 분석 방법 44
• Ⅴ 연구 결과 46
• 1. 집단 간 사전-사후 검사 결과 46
• 2. 집단 내 사전-사후 검사 결과 49
• ⅤI 결론 및 제언 52
• 1. 결론 52
• 2. 제언 53
• 참고문헌 54
• ABSTRACT 64
• 부록 65