스크래치 프로그래밍 교육이 초등학생의 학습 몰입과 프로그래밍 능력에 미치는 효과 = The Effect of the Programming Education on the Elementary School Student's Learning-Flow and programming ability

국문 초록 (Abstract)

21세기 지식정보화사회를 살아가기 위해서는 정보 탐색, 수집, 분류, 분석, 비판할 수 있는 능력뿐 아니라 새로운 지식과 정보를 생산·가공하고 문제를 창의적으로 해결할 수 있는 능력을 갖추어야 한다. 프로그래밍 교육은 이러한 능력을 향상시키기 적합한 학습으로 기대된다. 그러나 교육 현장에서 프로그래밍 교육은 개념이나 기초 문법의 주입, 문제 해결과정의 반복 연습 형태로 진행되고 있어 충분한 교육적 효과를 거두지 못하고 있다.
이에 본 연구는 학습자들이 프로그래밍 교육에 긍정적인 흥미를 가지고 참여하여 교육적인 효과를 거둘 수 있는 새로운 프로그래밍 교육으로 스크래치 프로그래밍 교육을 진행하고, 초등학생의 학습 몰입과 프로그래밍 능력에 어떤 영향을 미치는지 알아보고 데 목적을 두었다.
이와 같은 연구 목적을 달성하기 위해 경기도 시흥시 소재 S초등학교 6학년 2개 학급 총 60명을 연구 대상으로 하여 각각 실험집단과 통제집단으로 나누었다. 실험 처치는 2009년 11월부터 12월까지 실험집단에는 스크래치 프로그래밍 교육을, 통제집단에는 순서도 프로그래밍 교육을 적용하였다.
실험 처치의 효과는 실험이 끝난 후 두 집단의 아동들을 대상으로 실시한 학습 몰입과 프로그래밍 능력 검사의 점수 차이로 검증하였다. 학습 몰입에 사용한 검사 도구는 사전·사후가 동일하나 프로그래밍 능력의 사후 검사는 평가 목표는 같게 하되 각각의 교육 내용을 반영하여 실시하였다. 연구 결과 얻어진 자료들은 평균과 표준편차를 구하고 집단간의 차이를 검증하기 위해 t검증을 사용하였다.
이 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 스크래치 프로그래밍 교육은 초등학생의 학습 몰입 수준 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 학습 몰입 수준을 전체적으로 살펴보았을 때 실험집단과 통제집단 모두 통계적으로 유의미한 향상이었으나 몰입의 단계별로 분석해보면 실험집단의 학습 몰입 수준 향상이 통제집단보다 더 효과적이었음을 알 수 있다. 몰입의 단계별로 살펴보면 실험집단은 몰입 이전, 몰입 진입, 몰입 경험, 몰입 결과 등의 4단계 모두 유의미적인 향상을 보였으나 통제집단은 몰입 진입, 몰입 결과 등의 2단계에서만 유의미적인 향상을 보였기 때문이다. 이러한 결과는 스크래치가 학습자의 몰입 경험을 유발하여 학습 몰입 수준 향상에 기여한 것이라고 볼 수 있다.
둘째, 스크래치 프로그래밍 교육은 학습자의 프로그래밍 능력 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 학습자의 몰입 경험이 학습에 대한 긍정적인 영향을 미침에 따라 프로그래밍 능력이 향상된 것이라 볼 수 있다.
이상과 같이 스크래치 프로그래밍 교육은 학습자의 학습 몰입 수준과 프로그래밍 능력 향상에 효과를 나타냈다고 할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To survive in the knowledge information-oriented society of 21st century,the ability to search information,collect,classify, analyze and criticize are required as well as the ability to produce；process and solve the problem creatively. The programming education is expected as the learning which appropriates to enhance the skills like these. However, the programming education in the educational field is processing with cramming method of concept or basic grammar, and repeated practice of problem-solving process, so itwas notable to obtain the educational effects.
Hereupon, this study aims to operate the new programming education which can have educational effect by participating of learners with positive interest, and recognize the effect of the programming education on elementary school student's learning-flow and programming ability.
To achieve this goal, a total of 60 students of the sixth form as two classes in S elementary school located in Shiheung city, Kyounggi-do were surveyed and divided with two groups of experimental group and control group. The experimental treatment was operated from November to December in 2009, and the programming education was applied to the experimental group, and the flow chart programming education was applied to the control group.
The effect of experimental treatment verified by the difference of score from the learning-flow and programming ability which was operated based on investigation of the children of two groups. The tools which were used for the learning-flow were same at the pre·post test but the post test of the programming ability was operated with same estimation purpose by reflecting each contents of education. The data obtained from study use t investigation in order to calculate the average and standard deviation and verify the difference between two groups.
The result of this study is as follows.
First, it is appeared that the programming education has effect on elementary school student's improving the level of learning-flow. As examining overall level of learning-flow, both of the experimental group and control group showed significant improvement statistically, but in the analysis of flow by the steps, it is shown that the improving the level of learning-flow by the experimental group was more effective than by the control group. Because of the fact that in the research of flow by the steps, the experimental group showed the significant improvement in all 4 steps as before flow, entry flow, experience of flow, result of flow etc. but the control group showed the significant improvement only in two steps as entry flow, result of flow etc. The result like this could be recognized that the scratch induced learner's experience of flow so contributed to improve the level of learning-flow.
Second, the programming education is appeared that has effect on learner's improving the programming ability. It could be seen that as the learner's experience of flow had positive effect on learning, the programming ability is improved.
As mentioned above, it could be recognized that the programming education had effect on the learner's learning-flow level and improving the programming ability.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목표 = 1
• 2. 연구 문제 = 3
• 3. 용어의 정의 = 3
• 4. 연구 제한점 = 5
• Ⅱ. 이론적 배경 및 선행연구 고찰 = 6
• 1. 프로그래밍 교육 = 6
• 2. 교육용 프로그래밍 언어(EPL) = 9
• 3. 몰입(Flow) = 17
• 4. 스크래치와 몰입 = 25
• 5. EPL 활용에 관한 선행연구 분석 = 26
• Ⅲ. 스크래치 프로그래밍 교육 설계 = 30
• 1. 분석 = 30
• 2. 내용 설계 = 39
• Ⅳ. 연구 방법 = 48
• 1. 연구 대상 및 실험 절차 = 48
• 2. 측정도구 = 49
• 3. 자료 수집 및 처리 = 51
• Ⅴ. 적용 및 분석 = 52
• 1. 사전 검사 결과 = 52
• 2. 학습 몰입에 미치는 효과 = 54
• 3. 프로그래밍 능력에 미치는 효과 = 56
• Ⅵ. 결론 및 제언 = 57
• 참고문헌 = 59
• 부록 = 63
• Abstract = 76