텐저블 인터페이스 기반의 증강현실 과학실험실 설계

심재권 ( Jaekwoun Shim ),권대용 ( Daiyoung Kwon ) 한국컴퓨터교육학회 2018 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.22 No.1

증강현실은 기존과는 다른 컴퓨팅 환경에 대한 경험을 제공하여 학생의 흥미와 관심을 유발할 뿐만아니라 증강된 현실에서 추가적인 학습자원을 제공할 수 있다는 장점이 있다. 이로인해 최근들어 증강현실을 활용한 다양한 교육환경과 차별화된 교육콘텐츠가 제시되고 있고, 교육적인 효과를 확인하고자 하는 연구들이 수행되고 있다. 본 연구는 기존 증강현실에 기반한 학습콘텐츠에 상호작용성을 향상시킬 수 있는 텐지블 인터페이스를 추가하여 학습자가 자유롭게 탐구할 수 있는 교육환경을 설계하는 것을 목적으로 한다. 설계를 구체적으로 진행하기 위해 2015 교육과정의 과학교과의 내용을 토대로 증강현실에 기반한 텐저블 과학실험실을 제안하였다.

초중등학습자의 특성에 따른 텐지블 프로그래밍 성취도 차이분석

심재권 ( Jaekwoun Shim ),이원규 ( Wongyu Lee ),권대용 ( Daiyoung Kwon ) 한국컴퓨터교육학회 2016 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.19 No.1

컴퓨팅 교육에서의 주된 목적은 컴퓨팅 사고력(Computational Thinking)의 향상으로 컴퓨팅 사고력의 핵심적인 요소는 추상화(Abstraction)와 자동화(Automation)이다. 초중등학생을 대상으로 하는 컴퓨팅 교육에서는 주로 알고리즘 설계 학습을 목적으로 프로그래밍 활동을 제공하고 있다. 본 논문에서는 초중등 학습자가 텐지블 프로그래밍 도구를 사용하여 알고리즘을 학습한 결과를 분석하였다. 분석은 초중등 학습자의 특성인 학교급과 성별에 따라 성취도와 사용성에 차이가 있는지 분석하였다. 분석결과, 학년에 따라 추상화 능력은 비례하지 않는 것으로 분석되었고, 성별에 따라 텐지블 도구의 사용성에 차이가 있는 것으로 분석되었다. The main purpose of computing education is to teach the Computational Thinking which is based on Abstraction, Automation and etc. In Elementary and Secondary Education, programming activity is provided for the purpose of learning algorithm design. In this paper, the achievements of learning concepts of algorithm design are analyzed on the learner``s characteristics in the programming activities using the Tangible programming tools for elementary and secondary school students. As a result, the achievement did not show the difference on grades but the usability showed the difference on genders.

텍스트 마이닝을 활용한 연구 동향 분석

심재권 ( Jaekwoun Shim ) 한국창의정보문화학회 2020 창의정보문화연구 Vol.6 No.1

본 논문은 융복합 논문지인 창의정보문화연구의 연구 동향을 분석하기 위한 목적으로 텍스트 마이닝 방법을 활용하였다. 기존의 연구동향 분석방법은 전통적인 내용분석 방법을 사용하여 연구자 개인의 성향이 반영되는 한계가 있었다. 따라서, 기존 연구 동향 분석의 한계를 보완하고자 본 논문에서는 토픽 모델링 기법을 사용하였고, 창의정보문화연구 논문지의 2015년에서 2019년까지 발간된 논문 전체의 영문초록을 분석하였다. 분석 결과, 가장 많이 등장한 단어는 “education”이었고, 8개의 연구 주제가 도출되었다. 도출된 주제는 교육대상, 교육평가, 학습자역량, 소프트웨어와 메이커 문화, 정보교육과 컴퓨터교육, 미래교육, 창의성, 교수학습방법으로 분석되었다. 본 논문의 텍스트 마이닝을 활용하여 융복합연구 논문지의 연구동향을 분석하였다는 점에서 의의가 있다고 할 수 있다. This study used the text mining method to analyze the research trend of the Journal of Creative Information Culture(JCIC) which is the journal of convergence. The existing research trend analysis method has a limitation in that the researcher’s personality is reflected using the traditional content analysis method. In order to complement the limitations of existing research trend analysis, this study used topic modeling. The English abstract of the paper was analyzed from 2015 to 2019 of the JCIC. As a result, the word that appeared most in the JCIC was “education,” and eight research topics were drawn. The derived subjects were analyzed by educational subject, educational evaluation, learner’s competence, software education and maker culture, information education and computer education, future education, creativity, teaching and learning methods. This study is meaningful in that it analyzes the research trend of the JCIC using text mining.

BERT를 활용한 초등학교 고학년의 욕설문장 자동 분류방안 연구

심재권 ( Jaekwoun Shim ) 한국창의정보문화학회 2021 창의정보문화연구 Vol.7 No.2

코로나19로 인해 초등학생이 온라인 환경에 머무는 시간이 증가함에 따라 작성하는 게시글, 댓글, 채팅의 양이 증가하였고, 타인의 감정을 상하게 하거나 욕설을 하는 등의 문제가 발생하고 있다. 네티켓을 초등학교에서 교육하고 있지만, 교육시간이 부족할 뿐 아니라 행동의 변화까지 기대하기는 어려움이 있어 자연어처리를 통한 기술적인 지원이 필요한 상황이다. 본 연구는 초등학생이 작성하는 문장에 사전언어학습 모델에 적용하여 자동으로 욕설문장을 필터링하는 실험을 진행하였다. 실험은 온라인 학습 플랫폼에서 초등학교 4-6학년의 채팅내역을 수집하였고, 채팅 내역중에 욕설로 신고되어 판정된 욕설문장을 함께 수집하여 사전학습된 언어모델을 통해 훈련하였다. 실험결과, 욕설문장을 분류한 결과 75%의 정확률을 보이는 것으로 분석되어 학습 데이터가 충분히 보완된다면, 초등학생이 사용하는 온라인 플랫폼에서 적용할 수 있음을 보여주었다. As the amount of time that elementary school students spend online increased due to Corona 19, the amount of posts, comments, and chats they write increased, and problems such as offending others' feelings or using swear words are occurring. Netiquette is being educated in elementary school, but training time is insufficient. In addition, it is difficult to expect changes in student behavior. So, technical support through natural language processing is needed. In this study, an experiment was conducted to automatically filter profanity sentences by applying them to a pre-trained language model on sentences written by elementary school students. In the experiment, chat details of elementary school 4-6 graders were collected on an online learning platform, and general sentences and profanity sentences were trained through a pre-learned language model. As a result of the experiment, as a result of classifying profanity sentences, it was analyzed that the precision was 75%. It has been shown that if the learning data is sufficiently supplemented, it can be sufficiently applied to the online platform used by elementary school students.

공유멘탈모델 형성을 위한 협업과 상호작용 기반 통합 학습 플랫폼 개발

심재권(Jaekwoun Shim),권대용(Daiyoung Kwon) 한국컴퓨터교육학회 2021 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.24 No.4

미래사회에서 학생이 마주할 문제는 다양한 분야와 여러 집단이 복잡하게 연계된 융합적인 문제로 이를 효과적으로 해결하기 위해서는 역량 중심의 교육을 제공할 필요가 있다. 특히, IT 기술이 고도화되어 지식이 네트워크화되는 미래정보사회에서는 초등학생의 수준부터 역량을 향상시킬 수 있도록 다양한 형태의 공유와 협업 활동을 할 수 있는 학습환경이 요구된다. 본 연구에서는 초등학생을 대상으로 공유멘탈모델을 형성하기 위한 학습 플랫폼을 제안하고, 협업, 자기주도학습, 상호작용, 학업관리를 통합적으로 제공하도록 개발하였다. 구축한 학습 플랫폼에서 초등학생을 대상으로 적용한 결과, 사용성과 학습 만족도가 높아 제안하는 학습 플랫폼이 공유멘탈모델 형성을 위한 협력학습모델을 효과적으로 지원하는 것으로 분석되었다. The problem of the future that students will encounter is a converging problem in which various fields and groups are intricately linked. To solve this effectively, it is necessary to provide competency-based education. In particular, IT technology is advanced and knowledge is networked. In the future information society, there is a need for a learning environment in which various types of collaborative learning activities can be performed so that elementary school students can improve their competencies. In this study, a learning platform was proposed to form a shared mental model for elementary students. The learning platform integrates collaborative learning, self-directed learning, interaction, and learning management. As a result of applying the learning platform to elementary school students, the usability and learning satisfaction were high. It was analyzed that the learning platform effectively supports the cooperative learning model to form a shared mental model.

블록 프로그래밍 환경 기반 온라인 평가 시스템 개발

심재권(Jaekwoun Shim),채정민(Jeong Min Chae) 한국컴퓨터교육학회 2018 컴퓨터교육학회 논문지 Vol.21 No.6

초중등 프로그래밍 교육에서 Scratch로 대변되는 블록 프로그래밍 환경은 학습자의 특성과 인지수준에 적합하여 활용이 권장되고 있을 뿐 아니라 프로그래밍 초보자도 쉽게 사용할 수 있어 전세계적으로 활용되고 있다. 블록 프로그래밍 환경 이후 데이터 처리과정에 대한 이해, 알고리즘의 정교성과 효율성 측면에 대한 이해, 간단한 SW를 제작하는 활동을 위해 텍스트 프로그래밍 환경으로의 전이는 필수적일 뿐 아니라 교육과정에서도 단계적으로 제시하고 있다. 본 연구에서는 블록 프로그래밍 환경에서 텍스트 프로그래밍 환경으로 전이하기 위한 목적으로 온라인 평가 시스템인 WithBlock를 개발하였다. 개발한 시스템은 동일한 알고리즘 문제를 블록과 텍스트 프로그래밍 환경 모두에서 풀이가 가능할 뿐 아니라 작성한 코드를 자동으로 채점하여 즉시적인 피드백을 제공할 수 있어 초중등 프로그래밍 교육에 활용할 수 있다. 개발한 시스템의 프로그래밍 교육에 적용 가능성을 분석하기 위한 목적으로 사용성, 학습 가능성, 흥미와 만족을 설문하였고, 설문결과 프로그래밍 교육에 활용 가능함을 보여주었다. Block programming environment, which is represented by Scratch in elementary and middle school programming education, is suitable for learner"s characteristics and cognitive level, and is recommended not only for beginners. Transference to the text programming environment after the block programming is essential for understanding the data processing process, understanding the accuracy and efficiency aspects of algorithms, and creating SW activity. In addition, it is presented step by step in the programming curriculum. In this study, developed WithBlock the online evaluation system for the purpose of transference from a block programming to a text programming environment. The developed system can solve the same algorithm problem in both block and text programming environment, and it can be used for elementary and secondary programming education by automatically scoring the written code and providing immediate feedback. In order to applicable to programming education in elementary and secondary surveyed the usability, learning possibility, interest and satisfaction of WithBlock. The results of the survey showed that it can be used for programming education.

LED 텐저블 프로그래밍 도구의 조건과 반복구조 표현 설계

심재권 ( Jaekwoun Shim ),권대용 ( Daiyoung Kwon ) 한국컴퓨터교육학회 2018 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.22 No.1

최근 유치원생과 초등학교 저학년생을 대상으로 프로그래밍 경험을 제공하기 위한 목적으로 다양한 텐저블 프로그래밍 도구들이 개발되고 있다. 개발된 텐저블 프로그래밍 도구들은 순차, 분기, 반복 등의 프로그래밍 개념을 손으로 조립하거나 쌓는 등의 구체적인 조작을 통해 프로그래밍 활동을 체험하도록 설계되었다. 하지만, 텐저블 프그래밍 도구가 순차, 반복, 분기, 변수, 함수 등의 프로그래밍의 개념을 일부만 반영하고 있어 프로그래밍 개념에 대한 체험이 완전하게 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 기존에 개발한 텐저블 프로그래밍 도구인 B-Bricks에 조건에 따른 분기와 반복 개념을 추가하여 설계하는 연구로, B-Bricks를 사용하여 조건문과 반복문을 설계하였다.

정보탐구 중심의 정보교육과 정보처리 중심의 정보교육에 대한 초등학생의 인식 차이분석

심재권 ( Jaekwoun Shim ),이원규 ( Wongyu Lee ) 한국정보처리학회 2014 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.21 No.1

정보교육과정은 정보과학적 사고(Computational Thinking)의 향상을 목표로 하고 있다. 정보과학적 사고는 실생활의 다양한 문제를 컴퓨팅 파워를 이용하여 처리할 수 있는 형태로 추상화(Abstraction)하는 영역과 문제를 해결하기 위한 단계를 정의하는 자동화(Automation)하는 영역으로 구분할 수 있다. 정보 교육에서 추상화는 문제를 해결하기 위해서 데이터의 속성을 정의하고 구조화하거나 데이터들의 추상적인 관계와 의미를 분석하는 것으로 정보탐구 중심의 정보교육이라 할 수 있고, 자동화는 문제를 해결하는 절차 혹은 단계를 정의하고 이를 컴퓨팅 파워를 이용하여 자동적으로 처리할 수 있도록 하는 것으로 정보처리 중심의 정보교육이라고 할 수 있다. 본 연구는 정보교육의 두 가지 핵심영역에 따라 학습자가 인식하는 정보교육이 어떻게 다른지를 분석하고자 하는 목적으로 학습자의 정보교육에 대한 흥미, 가치, 자신감과 더불어 정보탐구와 정보처리 중심의 정보교육에 대한 인식의 차이를 분석하였다.

초중등 학부모의 프로그래밍 교육에 대한 만족도 분석

심재권 ( Jaekwoun Shim ),이원규 ( Wongyu Lee ) 한국컴퓨터교육학회 2016 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 Vol.20 No.1

최근 코딩에 대한 관심이 열풍적으로 전 세계적으로 퍼져나가면서 프로그래밍 교육에 대한 요구가 증대되고 있다. 이러한 관심을 유지하고 교육적인 가치로 환원하기 위해서는 교육을 받는 학생 뿐 아니라 교육의 또 다른 주체인 학부모의 요구와 만족에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 프로그래밍 교육에 대한 학부모의 만족도를 측정하기 위한 목적으로 학생과 학부모를 함께 프로그래밍 교육을 제공한 이후, 학부모의 만족도를 측정하였다. 설문결과, 만족도가 4.31점으로 나타났고, 흥미와 향후 프로그래밍 교육에 대한 요구는 높았던 반면 자녀의 수준을 고려한 교육내용의 적합성과 교육내용에 대한 자녀의 자신감에서는 비교적 낮은 것으로 분석되었다.

SW교육을 위한 교사의 ICT 리터러시와 프로그래밍 능력 수준 측정

심재권 ( Jaekwoun Shim ) 한국정보처리학회 2018 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.7 No.4

컴퓨팅 기술의 중요성이 강조됨에 따라 우리나라에서는 초중등 학교급에서 SW교육을 의무적으로 가르치도록 교육과정을 개정하였다. 성공적인 SW교육을 위해서는 교육환경과 교육자료를 구비하여야 할 뿐만 아니라 SW교육을 담당할 교사의 역량을 갖추도록 하는 것 또한 매우 중요하다. 하지만 교사의 SW교육역량과 관련하여 현재의 상태를 구체적으로 진단하고자 한 연구는 미비하여 원활한 SW교육을 위한 교사연수와 지원계획을 구체적으로 수립하기에는 부족점이 많다. 본 연구는 현직교사의 SW교육역량 수준을 확인하기 위한 목적으로 컴퓨터 상식, 최신 IT기술, 알고리즘 설계, 프로그래밍 능력을 측정하는 검사도구를 제작하여 적용하였다. 연구결과 컴퓨터 상식과 최신 IT기술에 대한 이해는 매우 높은 것으로 나타난 반면, 알고리즘 설계와 프로그래밍 능력은 낮은 것으로 분석되어 SW교육 교원연수와 교원양성과정에 대한 시사점을 도출하였다. As the importance of computing technology is emphasized, Korea has revised the educational curriculum to teach SW education compulsory at the elementary and secondary school level. For successful SW education, it is very important not only to require an educational environment and educational materials, but also to obtain the capacity of the teachers who are responsible for SW education. However, due to the lack of research on specifically examining the present state of teachers’ SW competencies, there are many deficiencies in establishing a concrete teacher’s training and a support plan for SW education. This study is to develop test tools and apply to measure a common sense about a computer, the latest IT technology algorithm design and a programming ability for the purpose of evaluating the SW competency of current teachers. As a result of the study, the understanding of common sense about a computer and the latest IT technology is very high, on the other hand the algorithm design and programming ability were analyzed as low. Therefore, the implications for SW education teacher’s training and a process of prospective teachers’ training are derived.