본 연구는 초등학교 컴퓨터 교육 시간에 주로 이루어지는 소프트웨어 활용과 같은 기능 습득 위주의 교육에서 벗어나 창의적인 21세기형 인재 양성이라는 틀 에 걸맞게 논리적 사고력을 증진 시킬 수 있도록 초등학생에게 적합한 알고리즘 학습내용을 선정하고 초등학교 학생들의 인지적 수준이 구체적 조작활동에 있는 점을 고려하여 쉽고 재미있게 알고리즘을 학습할 수 있도록 활동 중심 학습 프로 그램을 개발하고자 하였다.또한 활동중심 알고리즘 학습이 초등학생들의 논리적 사고력 신장에 미치는 영향에 대해 살펴보았다.
본 연구를 통해 얻어진 결론은 다음과 같다.
첫째,컴퓨터 수업 시간에 활용할 수 있는 놀이 중심 알고리즘 학습 프로그램을 제시함으로써 학생들이 쉽고 재미있게 알고리즘에 대해 학습할 수 있었다.
둘째,알고리즘 학습에 있어 구체적 활동 및 교실 놀이 중심의 프로그램은 학생 들의 흥미를 끌어내어 학생들이 자발적이고 적극적으로 학습에 참여하도록 하였 으며,실험집단의 전후비교에서 유의미한 차이를 보여 논리적 사고력 향상에도 긍정적인 영향을 미쳤음을 알 수 있었다.
셋째,학생들은 알고리즘 교육을 통해 문제해결력,프로그래밍 기초능력 등 IT 산업 전반에 필요한 능력을 갖추게 될 것이고,이는 미래 정보과학 분야의 인재 를 기르는 초석이 될 것이라 여겨진다.
물론 본 연구에서는 한계점도 있다.연구의 대상이 초등학교 고학년으로 한정되었 고 적용하는 기간 역시 단기간이라는 한계가 있었으며,초등학생들이 쉽게 이해할 수 있도록 알고리즘의 원리가 적용된 좀 더 적절하면서 다양한 활동의 구안이 필
요하다는 점이다.
그러나 알고리즘을 지도할 전문적인 지식을 갖춘 교사의 부재와 어려운 알고리 즘 내용을 초등 수준에 맞게 지도할 수 있는 교수학습프로그램의 미비한 학교현 장에서 초등학생들이 쉽고 재미있게 알고리즘을 학습할 수 있는 본 학습프로그램 은 앞으로 컴퓨터 교육의 나아갈 방향에 대해 조금이나마 보탬이 되기를 바란다.
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ABSTRACT
Study ontheDevelopmentandApplicationof Play-based Algorithm Learning Program for
Improving theLogicalThinking Ability
Ki m,Hyang Hee
Maj ori n El ement ar y Comput erEducat i on Gr aduat eSchoolofEducat i on
Jej u Nat i onalUni ver i t y
Super vi sed by Pr of essorKi m,Jong Hoon
Computereducationforelementaryschoolupuntilthepresentmomenthas had some positive side to it such as enabling utilization of information technology relating to applied program in our daily lives and in classes, though with someproblem in fostering amemberofsociety equipped with rationalandstructuredwayofthinking.
Algorithm area stands out of various fields of computer education as being helpfulin problem solving,growth oflogicalthinking capacity and solidifying foundationalskills in programming,which are allproved to be correct through a variety of researches made. Training on algorithm adequate to the levelof the students should be provided in order that problem solving ability and rational/logicalthinking skillson partofthe students can be enhanced,stepping aside from computerliteracy education
centering around applied programs or teaching other classes using the computer.
Ninesubjectsshallbesuggestedforthealgorithm educationsuitingtothe perceptionlevelofelementaryschoolstudents.Theyhavebeenselectedfrom the extracted contentfrom the examples ofthe algorithm education taking place in foreign countries and books relevantto algorithm,and with the selected material, study program has been developed. This program developedisdesignedsuch away thatstudentscan easily usewith lotsof fun in theclassroom astheprogram emphasizeson play activitiesso that studentscan enjoy it.Soan analysishasbeen madetoseeiftherewasa positive influence on aforementioned elements by actually applying the program torealclasses.
Forverification ofthis study,experimentgroup ofone class of30 and comparisongroupofanotherclassof30wereformedwith60studentsfrom a fifth grade in J elementary school in Jeju city. Through a pretest conducted on them forlogicalthinking ability,confirmation wasmadethat theywerefrom thesamegroup.Tooneexperimentgroupof30students,9 classes were given with algorithm study program developed, while to comparisongroupof30students,existing ICT classwasgiven.Toverifyif the developed algorithm study program is effective in improving thinking skills afterthe experiment,SPSS 17.0 was used to conductT verification anditwasmadewithin5% ofsignificancelevel.
As result of the research, the developed algorithm study program centering on play compared with theexisting ICT class,showed significant difference with t=-3.18 at the levelof significance 5%,with which the developed program has been verified to be effective in growing logical thinking skillsandespecially so,inenhancing reasoning skillsforparameter controllogic,correlativelogicandcombinedlogicareas.
Conclusiondrawnfrom thisresearchisthatwithalgorithm studyprogram that can be utilized in computer class would enable students to acquire knowledge of algorithm with ease and fun,and that the program has positive influence on improvementofthinking skills by attracting student’s spontaneity thatinduced students to actively engage in class because of play-basedstudyprogram.
* Glossary:algorithm study program,play algorithm,computer education guidingmaterial
[ 부록]GALT 검사지
논리력 검사 프로그램 GALT
( )초등학교 ( )학년 ( )반 ( )번 성명 ( )
※ 이 검사는 여러분의 논리검사를 위한 용도로만 사용되며 성적에는 절대 반영되지 않습니다.
※ 학교명, 학년, 반, 번호, 이름을 기입하시기 바랍니다.
<문제 1> 진흙덩이
길동이는 2개의 진흙덩이를 가지고 있다. 그것들의 크기와 모양은 같다. 길동이가 양팔저울에 이 진흙덩이들을 아래 그림과 같이 올려놓으니 2개의 무게는 같았다.
이제 ‘진흙덩이 2’를 가져다가 납작하게 모양을 바꾸었다.
다음 설명 중 옳은 것은 무엇입니까? ---( ) ㉮ 납작한 모양의 진흙덩이(진흙덩이 2)가 더 무겁다.
㉯ 두 진흙덩이의 무게가 같다.
㉰ 둥근 모양의 진흙덩이(진흙덩이 1)가 더 무겁다.
그렇게 생각한 이유는 무엇입니까? ---( ) ① 두 진흙덩이에 진흙을 더하거나 빼지 않았으므로
② 납작하게 만든 진흙덩이가 더 넓은 면적을 가지므로 ③ 무엇이나 납작해지면 무게가 줄기 때문에
④ 밀도 때문에 둥근 모양에는 더 많은 진흙이 있으므로
<문제 2> 금속 공
진수는 2개의 물병을 가지고 있다. 두 병은 크기와 모양이 같은 병이다. 각각의 병에는 같은 양의 물이 차있다.
진수는 또한 같은 부피의 금속 공을 2개 가지고 있다. 하나는 가볍고 다른 하나는 무겁다.
진수가 가벼운 금속 공을 물통 1에 넣자 물높이가 올라가 아래와 같이 되었다.
만약 무거운 금속 공을 물통 2에 넣으면 어떻게 될까? ---( ) ㉮ 물높이가 물통 1보다 더 높아진다.
㉯ 물높이가 물통 1보다 더 낮아진다.
㉰ 물높이가 물통 1과 같아진다.
그렇게 생각한 이유는 무엇입니까? --- ---( ) ① 두 금속 공들은 크기가 같으므로 똑같은 공간을 차지하기 때문에.
② 금속 공이 무거울수록 물의 높이는 높아지므로.
③ 무거운 금속 공은 더 큰 압력을 가하므로 물은 더 낮게 올라간다.
③ 무거운 금속 공은 더 큰 압력을 가하므로 물은 더 낮게 올라간다.