놀이 중심 알고리즘 학습이 초등학생의 논리적 사고력 향상에 미치는 영향 = (The)Effect of the play-centered algorithm learning on the improvement of the logical thinking ability for elementary school students

국문 초록 (Abstract)

지금까지의 컴퓨터 교육은 응용프로그램을 배우는 컴퓨터 소양교육과 일상생활에서 컴퓨터를 잘 활용할 수 있도록 하는 것에 목표를 둔 컴퓨터 활용교육이 중심이 되어 이루어져 왔으나 빠르게 변화하는 사회의 당면한 과제에 적극적이고 능동적으로 대처하기에는 한계가 있다. 이러한 문제를 극복하기 위한 방법으로 논리적 사고력과 창의적 문제해결력을 향상시킬 수 있는 컴퓨터과학 원리에 대한 교육이 절실히 요구되고 있다.
컴퓨터과학 영역 중 알고리즘 학습은 논리적 사고력과 창의적 문제해결력을 향상시킬 수 있는 대표적인 방법이다. 하지만 현재의 추상적인 알고리즘 학습은 초등학생들에게 매우 생소하고 어려운 영역이며 이를 이해할 수 있는 학생은 극히 드물다.
이에 본 연구에서는 초등학생들의 알고리즘 학습을 위해 ‘놀이’ 중심의 검색, 정렬, 그래프 알고리즘 교수-학습 과정안을 구안하여 제시함으로써 학생들이 흥미를 갖고 적극적으로 참여할 수 있도록 하고, 보다 쉽고 효과적으로 알고리즘을 이해할 수 있도록 하였다.
본 연구는 경상남도 거제시에 소재한 초등학교 4학년 2개 학급 학생 56명을 대상으로 10주에 걸쳐 실시하였다. 사전 논리적 사고력 검사지를 통하여 대상 학생들이 동질집단임을 확인하였으며, 통제집단 1개 학급 28명에게는 전통적 강의식 수업을 실시하였고, 실험집단 1개 학급 28명에게는 구안한 놀이 중심 알고리즘 교수-학습과정안을 적용하였다. 실험처치 후 두 집단의 논리적 사고력 향상 정도를 검증하기 위해 SPSS WIN 12.0 K를 이용하여 T 검증을 실시하였으며, 유의수준 5%에서 검증하였다.
연구 결과 유의 수준 5%에서 p값이 .361로 놀이 중심 알고리즘 교수-학습 방법을 적용한 수업이 전통적 강의식 수업에 비해 논리적 사고력 향상 정도가 유의미한 차이를 나타내지는 못했으나, 실험집단이 통제집단에 비해 변인통제논리 평균 7%, 조합논리 평균 12% 차이를 보이며 향상을 보였다.
이와 같은 연구 결과는 놀이 중심 알고리즘 학습이 전통적 강의식 수업에 비해 논리적 사고력 향상에 긍정적인 영향을 미친다고 할 수 있으며, 또한 초등학생들의 알고리즘 학습에 적절한 놀이를 적용하면 보다 재미있고 효과적으로 알고리즘의 원리를 이해할 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 국문 초록 ⅰ
• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 이론적 배경 3
• 1. 컴퓨터 과학 교육 3
• 2. 놀이 4
• 3. 알고리즘 6
• 4. 논리적 사고 9
• 5. 선행연구 11
• Ⅲ. 연구의 방법 및 절차 13
• 1. 연구대상 13
• 2. 검사도구 13
• 3. 연구 설계 및 절차 14
• Ⅳ. 놀이 중심 알고리즘 교수-학습 과정 15
• 1. 놀이 중심 알고리즘 교수-학습 과정 개발 방향 15
• 2. 놀이 중심 알고리즘 학습 내용 15
• 3. 게임 학습 모형 17
• 4. 놀이 중심 교수-학습 모형 설계 18
• 5. 놀이 중심 알고리즘 교수-학습 지도 계획 19
• 6. 놀이 중심 알고리즘 교수-학습 과정안 개발 20
• Ⅴ. 연구 결과 분석 32
• Ⅵ. 결론 및 제언 35