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초등학생 대상 로봇 코딩프로그램의 효과와 인식: 서술적 문헌 고찰 및 인터뷰를 활용하여
유보연 동국대학교 교육대학원 2024 국내석사
Tesla의 휴머노이드 로봇 'Optimus'와 같은 로봇 및 인공 지능 기술등이 빠르게 변화하며 발전하고 있다. 이에 따라 교육부에서는 꾸준한 교육과정 개정을 시행하며 초등학생의 소프트웨어 관련 능력을 키우기 위해 노력해왔다. 최근 2022개정 교육과정에서는 미래사회를 선도하는 혁신인재 양성을 위해 실과교과에 ‘디지털 사회와 인공지능’영역 이라는 내용을 신설하여 중학교의 정보교과와 연계가 되도록 구성하였다. 로봇코딩 수업은 학생들의 컴퓨팅 사고력, 창의성, 협업 및 문제 해결 능력을 키우는 데 도움이 된다. 이러한 교육이 확대되고 있음에도 불구하고 초등학교 정규수업시간에 이루어지는 로봇코딩 수업이 얼마나 효과적인지에 대한 연구는 충분하지 않다. 본 연구는 양적 문헌분석과 질적 인터뷰결과를 통합하여 초등학생을 대상으로 한 로봇코딩 프로그램의 효과성과 인식을 조사하는 것이다. 구체적으로 로봇 코딩 프로그램이 학생들의 컴퓨팅 사고력, 창의성, 협업능력, 문제해결능력에 어떤 영향을 미치는지 이해하고, 이러한 교육을 시행하는 교강사들의 인식과 경험을 탐색하는 것을 목표로 하였다. 초등학교 수학, 과학 등의 교과시간에 실시되는 로봇코딩 수업과 창의체험 활동시간에 이루어지는 로봇코딩 수업을 구분하여 문헌분석을 실시하였으며 로봇코딩 수업 경력 5년이상의 전문 교사와 강사 5명을 선정하여 인터뷰를 진행하였다. 연구결과에 따르면, 로봇코딩 프로그램은 학생들의 컴퓨팅 사고력과 창의성을 크게 향상시키는 동시에 협업 및 문제 해결 능력도 향상시키는 것으로 나타났다. 교사와 강사는 이러한 프로그램이 수학과 과학 커리큘럼에 활용되었을 때 긍정적인 결과를 관찰했으며 학생 참여도가 증가했다는 점을 지적했다. 그러나 제한된 자원, 전문성 개발의 필요성, 교사와 강사의 코딩 및 로봇 코딩 숙련도 부족 등의 문제가 여전히 만연해 있음에도 불구하고 로봇 코딩 교육은 일반적으로 긍정적으로 인식되고 있다. 본 연구의 한계점은, 첫째, 인터뷰를 실시한 연구 참여자의 수가 제한적이며 서울, 경기, 인천 지역의 학교에 근무하는 참여자들로만 구성되어 있어 다른 지역에 적용하기 어렵다. 둘째, 1998년부터 2024년까지의 학술 논문만을 대상으로 하여 다른 형태의 연구가 포함되지 않았다. 셋째, 로봇 코딩 프로그램의 적용 방법과 내용이 학교마다 다를 수 있어 결과의 일관성을 보장하기 어렵다. 향후 연구 방향으로는, 첫째, 학술 연구 외의 다양한 연구 유형을 포함하여 보다 폭넓은 시각에서 로봇 코딩 교육의 효과를 평가할 필요가 있다. 둘째, 양적 연구 데이터를 종합하여 통계적으로 분석하는 메타분석을 수행할 필요가 있다. 셋째, 질적 연구 데이터를 종합하여 분석하는 연구도 필요하다. 넷째, 휴머노이드 로봇 산업이 로봇교육이나 코딩교육에 미치는 영향을 조사하는 후속 연구가 필요하다. Robots such as Tesla's humanoid robot 'Optimus' and artificial intelligence technologies are rapidly changing and developing. Accordingly, the Ministry of Education has been striving to develop software-related abilities of elementary school students by steadily revising the curriculum. In the recent 2022 revised curriculum, the content of 'Digital Society and Artificial Intelligence' was newly established in the practical subject to foster innovative talents who lead the future society, and it was organized to be connected with the information subject of middle school. Robot coding classes help students develop their computing thinking skills, creativity, collaboration, and problem-solving skills. Despite the expansion of such education, there is insufficient research on how effective robot coding classes conducted during regular elementary school classes are. The purpose of this study is to investigate the effectiveness and perception of robot coding programs for elementary school students by integrating quantitative literature analysis and qualitative interview results. The purpose of this study was to understand how the robot coding program affects students' computing thinking ability, creativity, collaboration ability, and problem-solving ability, and to explore the perceptions and experiences of the instructors who conduct such education. A literature analysis was conducted by separating robot coding classes conducted in elementary school math and science subjects and robot coding classes conducted during creative experience activities, and five professional instructors with more than five years of experience in robot coding classes were selected and interviewed. According to the research results, robot coding programs significantly improve students' computing thinking and creativity, while also improving collaboration and problem-solving skills. Teachers and instructors observed positive results when these programs were used in the mathematics and science curriculum and pointed out that student participation increased. However, robot coding education is generally perceived as positive, even though problems such as limited resources, the need for professional development, and the lack of coding and robot coding skills of teachers and instructors are still prevalent. The limitation of this study is that, first, the number of study participants who conducted interviews is limited and consists only of participants working at schools in Seoul, Gyeonggi, and Incheon, making it difficult to apply to other regions. Second, other types of research were not included, targeting only academic papers from 1998 to 2024. Third, it is difficult to ensure consistency of the results as the method and content of applying the robot coding program may differ from school to school. As for the future research direction, first, it is necessary to evaluate the effectiveness of robot coding education from a broader perspective, including various research types other than academic research. Second, it is necessary to perform meta-analysis that synthesizes and statistically analyzes quantitative research data. Third, research that synthesizes and analyzes qualitative research data is also needed. Fourth, follow-up studies are needed to investigate the impact of the humanoid robot industry on robot education or coding education.
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