아두이노를 활용한 프로그래밍 교육이 초등학생의 창의적 문제해결력에 미치는 영향 = The Effects of Programing Education Using Arduino on Creative Problem Solving Ability

국문 초록 (Abstract)

프로그래밍 능력은 일반적인 문제해결 상황에 적용 가능한 전략적 지식을 생성하고 문제해결 전략을 실제적으로 구현하는데 효과적인 능력이다. 따라서 프로그래밍 교육을 통해 현대 사회가 요구하는 실제적 문제해결력의 향상을 기대할 수 있다. 하지만 기존의 프로그래밍 교육은 인지적 부담, 문법 위주의 수업 등으로 인하여 고등인지 기능의 신장을 저해할 수 있다.
본 연구는 목적은 아두이노를 활용한 프로그래밍 교육이 초등학생의 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 분석하여 그 효과성을 검증하는데 있다. 이에 본 연구에서는 프로그래밍을 처음 시작하는 초등학생에게 아두이노를 활용한 프로그래밍 교육 수업을 적용해 보았다. 연구의 적용은 초등학교 5, 6학년 학생들을 대상으로 선정하였으며, 일반적인 프로그래밍 수업을 실시한 통제집단과 아두이노를 활용한 프로그래밍 수업을 실시한 실험집단으로 구분하여 12차시의 실험처치 수업을 실시하였다. 분석결과 실험집단의 창의적 문제해결력이 유의하게 향상된 결과를 나타내었다. 본 연구결과를 토대로 아두이노를 활용한 프로그래밍 교육이 창의적 문제해결력에 효과적임이 입증되었다.

목차 (Table of Contents)

• I 서론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구의 내용 및 방법 4
• 3. 연구의 제한점 4
• 4. 용어의 정의 5
• II 이론적 배경 6
• 1. 창의적 문제해결력 6
• 2. 프로그래밍 교육 14
• 3. 물리적 컴퓨팅 27
• 4. 선행연구 분석 30
• III 아두이노를 활용한 프로그래밍 교육 설계 34
• 1. 수업 설계의 기본 방향 34
• 2. 아두이노 활용 프로그래밍 언어 선정 34
• 3. 물리적 컴퓨팅의 입출력 장치 선정 36
• 4. 학습 내용의 설계 41
• IV 적용 및 분석 48
• 1. 연구가설 48
• 2. 연구 대상 48
• 3. 연구 설계 49
• 4. 검사 도구 49
• 5. 실험기간 및 연구절차 50
• 6. 연구 결과 51
• V 결론 및 제언 68
• 1. 결론 68
• 2. 제언 70
• 참고 문헌 72
• ABSTRACT 78