Computational Thinking의 학교 현장 적용을 고려한 원보드컴퓨터의 가능성과 제한점에 관한 연구 = The study of potentiality and constraints of the one board computer to teach computational thinking in school

국문 초록 (Abstract)

국제적 환경의 변화와 ICT 소양 위주의 교육에서 벗어나 Computational thinking을 학교 교육과정에 반영하려는 노력이 전개되고 있다. 실제로 교육이 이루어지게 되면 교육용 컴퓨터의 정비가 이루어져야 한다. 국민권익위 자료에 의하면 기존의 방법대로 컴퓨터를 보급한다면 많은 비용이 든다. 본 연구의 목적은 Computational Thinking이 학교 현장 적용에 필요한 도구로서 저비용과 저 전력의 원보드컴퓨터의 가능성과 제한점을 연구 하였다. 연구방법으로 기본 성능비교, Physical Computing에 적용, 프로그래밍 교육에 적용, 컴퓨터 관리, 전력 소모, 실제 학생들에게 적용평가 등으로 나누어 연구했다. 연구결과 대용량의 데이터의 저장과 처리를 요구하지 않는 컴퓨팅이 아니라면 데스크탑 컴퓨터를 충분히 대체할 수 있으며, 전력소모 역시 기존 컴퓨터에 비해 최소 1/5 정도라는 결과를 얻었다. 세 개의 보드 중 Computational Thinking 지원, 사용상의 편의성, 속도 등을 고려하여 가장 적합한 것은 피시듀이노라는 결과를 얻었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

With the change of global awareness of Computing education and introspection about Computer education focused on ICT literacy, efforts are being made to reflect computational thinking in the new curriculum. But if computational thinking would be possible at school, it require tremendous cost to prepare computers for school. In this study, we investigate potentiality and constraints of the one board computer to teach computational thinking in school. We study fundamental performance, application of physical computing and programming education, maintenance of the computers, power consumption of the one board computers which is raspberry pi, beagle bone black, and pcduino3. The result of the study show that one board computer can substitute desktop of the school unless tasks related to require massive data storage and processing. We draw a conclusion that Pcduino3 is well-suited for computational thinking education.

참고문헌 (Reference)

1 피시듀이노3, "피시듀이노 하드웨어 사양"

2 국민권익위원회, "초등학교 민간참여 방과후 컴퓨터교실, 학부모에게 ‘바가지 수강료’"

3 김태훈, "초·중·고 SW 가르칠 정보담당 교사 턱없이 부족" 한국경제신문

4 Scratch wiki, "스크래치에 연결가능한 physical Computing 디바이스 설명 자료"

5 비글본블랙 위키백과, "비글보드 블랙 하두에어사양"

6 라즈베리파이 위키백과, "라즈베리파이 하드웨어 사양"

7 "라즈베리 파이용 GPIO 제어 스크래치, GPIO를제어하는 변형 스크래치 설명 자료"

8 John Naughton, "Why all our kids should be taught how to code"

9 Hand, J., "Opportunities and constraints in the use of simulation on low cost ARM-based computers" 2014

10 Michael Gove, "Michael Gove speech at the BETT Show 2012"

11 LEGO, "LEGO WEDO 모터구동을 위한 전류"

12 "KANO 99$ 짜리 컴퓨터 KANO 사진"

13 김석희, "Hands on 센서 기반 고도화된 STEAM 교육 프로그램의 효과" 한국컴퓨터교육학회 16 (16): 79-88, 2013

14 Tony DiCola, "Embedded Linux Board Comparison"

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18 김석희, "2년간의 추적 연구를 통한 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램의 효과" 한국컴퓨터교육학회 17 (17): 77-86, 2014