알고리즘 학습을 위한 교수·학습 과정안을 적용한 소프트웨어 교

가. 소프트웨어 교육 프로그램의 평가 1) 연구대상

알고리즘 기반의 앱 인벤터 소프트웨어 교육 프로그램의 학습 효과를 검증하기 위하여 ㅇㅇ지역 내 초등학교 3～5학년 학생들 중 선착순으로 19명을 모집 받아 사전․사후 계산적 사고력 검사, TTCT 도형 검사를 포함한 소프트웨어 교육 프 로그램을 총 7일에 걸쳐 42차시의 수업으로 진행하였다.

2) 검사도구

가) 창의성 검사도구

실험집단의 교육 프로그램에 의한 창의성 신장 여부를 확인하기 위하여 Torrance가 개발한 TTCT 도형 검사를 활용하여 사전사후검사를 실시하였다 (Torrance, E.P, 2010).

TTCT 도형 검사는 그림 구성하기, 그림 완성하기, 쌍의 두 직선-선 그리기의 세 가지 활동으로 구성되어 있다. TTCT 도형 검사에서는 창의력 하위요소를 유 창성, 독창성, 제목의 추상성, 정교성, 성급한 종결에 대한 저항과 이 요소들의 평균값 및 창의적 지수로 구분하였으며 본 연구에서는 이와 같은 요소들의 표준 점수를 사용하여 창의력을 검사하였다(김태훈, 김종훈, 2014).

나) 컴퓨팅 사고력 검사

최근 컴퓨팅 사고력과 관련된 연구가 많이 진행되고 있지만 컴퓨팅 사고력의 신장 여부를 판단할 수 있는 검사 도구는 미흡한 실정이다.

본 연구에서는 연구대상 학생들의 컴퓨팅 사고력 신장 여부를 판단하기 위해서 계산적 사고력 신장을 연구한 김병수(2014)의 계산적 인지력 검사 도구 A, B형 을 각각 사전, 사후 검사지로 활용하였다.

나. 소프트웨어 교육 프로그램의 연구결과 1) 정규성 검정

창의성 검사와 컴퓨팅 사고력 검사 결과에 대한 신뢰성을 확보하기 위하여 실 험 대상의 정규분포 형성 여부를 확인해 보았다.

가) 창의성 검사 정규성 검정

‘Shapiro-Wilks 정규성 검정’을 통해 창의성 검사를 실시하였다. 그 결과는

<표 Ⅳ-2>과 같이 나타났다.

<표 Ⅳ-2> 창의성 검사 정규성 검정

*p<.05 정규성 검정 결과 ‘유창성’과 ‘성급한 종결에 대한 저항’을 제외한 하위요소에서 정규분포를 형성하는 것으로 나타났다.

나) 컴퓨팅 사고력 사전 검사 정규성 검정

‘Shapiro-Wilks 정규성 검정’을 통해 컴퓨팅 사고력 사전 검사 정규성 검정을 실시하였다. 그 결과는 <표 Ⅳ-3>과 같이 나타났다.

<표 Ⅳ-3> 컴퓨팅 사고력 사전 검사 정규성 검정

*p<.05 정규성 검정 결과 정규분포를 형성하는 것으로 나타났다.

하위요소 평균 표준편차기술통계(N=19)최대값 최소값 stat 유의확률

유창성 136.1 17.3 150 93 .787 .001*

독창성 126.7 15.6 150 95 .953 .449

제목의 추상성 88.4 35.5 146 40 .913 .084

정교성 92.0 17.0 116 44 .919 .110

성급한 종결에

대한 저항 116.4 19.3 139 58 .864 .011*

창의성 평균 112.6 9.7 131 92 .986 .990

창의성 지수 118.9 12.5 142 92 .977 .902

기술통계(N=19) stat 유의확률

평균 표준편차 최대값 최소값

11.8 3.8 17 5 .925 .140

2) 창의성 검사 결과 비교

독창성 사전사후 126.684134.052 15.64211.331 -2.631 .017*

제목의 추상성 사전사후 88.42171.578 35.53046.492 1.615 .124 정교성 사전사후 102.15792.000 16.99020.508 -2.352 .030*

창의성 평균 사전사후 112.631113.000 16.4219.742 -.104 .918

사전 19 11.842 3.804 -2.281 .035*

사후 19 12.579 3.626

대부분의 학생들이 전반적인 소프트웨어 교육 프로그램 내용에 대해서 상당히 긍정적인 만족도를 보이고 있으며 학생 스스로 창의성, 논리적 사고력, 문제해결 력 및 프로그래밍 능력이 향상됐다고 인식하는 것으로 나타났다.

자신이 직접 만든 앱을 직관적으로 실행하여 확인하는 점에서 학생들이 상당한 흥미를 느낄 수 있었으며 알고리즘이라는 복잡한 과제를 해결하면서 성취감을 느 끼고 교육 초기에 비해 발전된 본인의 프로그래밍 실력에 긍정적인 만족감을 나 타내는 것으로 여겨진다. [그림 Ⅳ-5]은 프로그램을 수료한 한 학생이 자신이 프 로그램을 마치고나서 느낀 점을 글로 표현한 예시이다.

[그림 Ⅳ-5] 소프트웨어 교육 프로그램 참여후기

5) 연구 결과 분석

TTCT 도형 검사 사전․사후 검사 결과 창의력의 하위요소인 ‘독창성’, ‘정교성’

에서 통계적으로 유의미하게 향상된 것으로 나타났다. 그리고 컴퓨팅 사고력 사 전․사후 검사 결과에서는 검사내용 전반적으로 향상된 것으로 나타났다.

알고리즘 기반 앱 인벤터 활용 소프트웨어 교육 프로그램을 개발하여 적용한 후 실험집단의 만족도 조사에서는 프로그램 내용 전반에 걸쳐 높은 만족도가 나

타났다.

창의력 검사, 컴퓨팅 사고력 검사 및 학생 만족도 조사를 분석한 결과 본 연구 에서 개발한 알고리즘 기반 앱 인벤터 활용 소프트웨어 교육 프로그램을 통해 실 험집단 학생들의 ‘독창성’, ‘정교성’등의 창의성과 컴퓨팅 사고력이 향상된 것으로 나타났다.

이와 같은 결과는 코드 블록 조합을 통해 프로그래밍을 하는 앱 인벤터를 통해 프로그래밍에 대한 부담감을 감소시켰으며 본인의 기호에 맞게 제작한 앱을 직관 적으로 실행하여 확인할 수 있어 학습몰입에 도움을 주었고 또한 다양한 알고리 즘적 사고를 향상시킬 수 있는 학습내용을 기반으로 한 교육 프로그램을 통해 학 생들의 사고의 범위를 확장시키고 창의적 문제해결력 및 컴퓨팅 사고력을 향상시 켜준 결과로 여겨진다.

코드 블록 조합을 통한 프로그래밍에 대한 부담감 감소와 본인이 프로그래밍한 앱을 직관적으로 실행하여 확인하고 실생활에 활용할 수 있다는 특징을 가진 앱 인벤터는 조작적 활동기에 해당하는 초등학생들에게 강한 흥미를 유발하고, 학습 에 몰입하게 하여 문제 해결력을 향상시키는 교육적 효과가 있다는 것을 알 수 있다.