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-비 정보과 교사를 위한
로봇활용 SW 교사 연수 프로그램이
정보 교수효능감에 미치는 영향
이소율†․ 이영준†
†한국교원대학교 컴퓨터교육과
Effect of SW teachers’training course using robots for
non-informatics teachers on informatics teaching efficacy
So-Yul Yi†․ Young-Jun Lee†
†Dept. of Computer Education, Korea National University of Education
요 약
본 연구에서는 비 정보과 교사를 위한 로봇활용 SW 교사 연수 프로그램을 개발하였고, 비 정보과 중등 교사들 을 대상으로 적용하여, 대상자들의 정보 교수효능감을 측정하였다. 그 결과, 사전에 비해 사후의 검사 결과가 통계 적으로 유의미하게 상승하였으며, 따라서 본 연구에서 개발한 비 정보과 교사를 위한 로봇활용 SW 교사 연수 프 로그램은 교사들의 정보 교수 효능감에 긍정적인 영향을 미쳤다는 것을 입증하였다.1. 서 론
제4차 산업혁명 시대는 인공 지능, 사물 인터넷, 빅 데이터, 모바일 등 첨단 정보통신기술이 기존의 산업 과 서비스 등에 융합되거나 3D 프린팅, 로봇공학, 생 명공학, 나노기술 등 여러 분야의 신기술과 결합되어 실세계를 변화시키고 있다. 이제까지의 대부분의 학문 들은 다양하게 세분화 되어 학문 분절의 형태를 이루 어 왔다. 그러나 제4차 산업혁명 시대는 학문들의 형 태가 분절된 것이 아닌 융합과 통섭의 영역으로 접어 들고 있다. 이와 같이 복잡해지는 사회에 적응하여 직 무를 수행하기 위해서는 사물 및 현상을 통합적이고 새롭게 바라볼 수 있는 능력이 중요해졌다[1]. 이러한 사회적 변화에 따라 2015 개정 교육과정에서는, 추구 하는 인간상을 구현하기 위해 교과 교육을 포함한 학 교 교육의 전 과정을 통해 중점적으로 기르고자 하는 핵심 역량 중 두 가지로 ‘문제를 합리적으로 해결하기 위하여 다양한 영역의 지식과 정보를 처리하고 활용할 수 있는 지식정보처리 역량의 함양’, ‘폭넓은 기초 지식 을 바탕으로 다양한 전문 분야의 지식, 기술, 경험을 융합적으로 활용하여 새로운 것을 창출하는 창의적 사 고 역량의 함양’으로 제시하고 있다[2]. 넓은 견지에서 해석해 보면, 정보과를 중심으로 여러 교과의 융합을 통해 학습자들을 변화하는 시대에 성공적으로 적응할 수 있는 인재로 성장시키고자 한다는 것이다. 2015 개정 교육과정 이전부터 실시되어 온 STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts,Mathematics) 교육을 비롯한 타 교과에서는 정보과를 중심으로 융합을 시도할 필요성을 인식하고 있으며, 일부는 이미 융합을 시도하고 있다. 2018년 1월 한국 과학창의재단에 탑재된 ‘SW․수학․과학 융합형 교수 학습자료’가 개발되었으며, 이 교재에는 모든 학습 주 제에서 SW을 중심으로 융합 수업을 할 수 있도록 구 성되어 있다[3]. 그러나 비 정보과 교사들이 자신의 교 과에 정보과의 내용이나 SW교육을 접목시키기 위해서 는 적절한 내용 지식의 함양이 선행되어야 할 것이며, 이를 위해서는 체계적인 교사 연수가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 비 정보과 교사를 위한 로봇 활용 SW 교사 연수 프로그램을 개발하고, 이것이 교 사들의 정보 교수효능감에 미치는 영향에 대해 논하고 자 한다.
2. 이론적 배경
2.1 정보
교수효능감(Informatics
Teaching
Efficacy) 및 측정 도구
교수효능감이란 교사가 학생의 수행에 영향을 미칠 수 있는 능력을 갖고 있다고 스스로 믿는 정도이다. 교수효능감에는 일반적 교수효능감과 개인적 교수효능 감이 있다. 일반적 교수효능감이란 교수-학습 관계에 관한 보다 일반화된 신념을 말하고, 개인적 교수효능 감은 교사가 자신의 교수 능력에 관하여 갖는 신념을2018년 한국컴퓨터교육학회 하계 학술발표논문지 제22권 제2호
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-Subjects Contents 1.
Introduction
- Understanding and importance of SW education
- Understanding of physical computing education
2. Practice
- Learning Scratch 2.0 for HamsterRobot
- Exploring HamsterRobot ㆍMoving, Turning, Drawing ㆍPiezo speaker, LED
<표 1> 비 정보과 교사를 위한 로봇활용 SW 교사 연수 프로그램
ㆍUsing proximity sensor ㆍUsing floor sensor
ㆍUsing 3-axis acceleration sensor ㆍUsing illuminance sensor ㆍEscaping from the maze ㆍInteract with Scratch stage 3.
Assessment
- Understanding how to assessment in robot education
- Various type of leaner-centered evaluation method
4. Application
- Applying SW education to each subjects
- Do micro-teaching in front of all - Mutual evaluation Gender 남 21명(80.77%) 여 5명(19.23%) 교육경력 신규~3년 1명(3.85%) 4~10년 2명(7.69%) 11~20년 16명(61.54%) 21~30년 6명(23.08%) 30년 이상 1명(3.85%) 담당과목 국어 3명(11.54%) 수학 3명(11.54%) 과학 3명(11.54%) 기타 17명(65.38%) SW교육 연수경험 무(G) 20명(76.92%) 유(有) 6명(23.08%) *평균 32.5시간 <표 2> 일반적 배경(N=26) 일컫는다. 정보 교수효능감은 정보과 내용에 대한 교 사 자신이 가질 수 있는 교수 능력에 대한 신념과 기 대, 즉 정보과와 관련한 수업을 교사가 스스로 자신이 생각하기에 잘 할 수 있는지에 대한 믿음이라고 정의 내릴 수 있다[4]. 정보 교수효능감을 측정하기 위하여 사용한 도구는 이소율(2017)이 과학 교수효능감(Bleicher, 2004)을 정 보교과에 맞게 수정 및 번안한 정보 교수효능감 검사 지를 활용하여 어색한 문장은 다소 수정하여 사용하였 다[4][5].
2.2 로봇활용 교육
제한된 시간에 다양한 SW교육을 경험하기 위해서 는 프로그래밍 교육뿐만 아니라 피지컬 컴퓨팅 교육도 이루어져야 할 것이다. 하지만, 보드형이나 모듈형 피 지컬 컴퓨팅을 하기에는 조립에 걸리는 시간이 다소 걸리기 때문에 연수 시간이 낭비될 수 있다. 따라서 완성형 로봇을 활용하면 조립에 필요한 시간을 단축시 키고, 폭넓은 경험을 제공할 수 있다. 김경현은 로봇활용교육에 대한 교사의 인식 및 실태 분석에서 로봇활용수업에 대한 경험이 있는 현장 교사 116명을 대상으로 조사를 하였고, 그 결과 중 하나로 로봇활용교육이 학습에 긍정적인 효과가 있다고 전반 적인 응답 결과를 제시하였다[6]. 김진옥, 박광렬, 김진수는 로봇교육의 성공을 위한 요인들에는 교사들의 인식 및 역량, 학교의 물리적 여 건, 교수 학습 프로그램 등 여러 가지가 있으며, 그 중 로봇교육이 성공적으로 이루어지기 위해서 필요한 요 인 중 하나는 교사의 역량 강화라고 강조하였다[7].3. 비 정보과 교사를 위한 로봇활용 SW
교사 연수 프로그램 개발
이론적 배경을 토대로 다음과 같은 비 정보과 교사 를 위한 로봇활용 SW 교사 연수 프로그램을 개발하였 다.4. 비 정보과 교사를 위한 로봇활용 SW
교사 연수 프로그램이 정보 교수효능
감에 미치는 영향
위에서 개발한 비 정보과 교사를 위한 로봇활용 SW 교사 연수 프로그램은 K대학에서 정보․컴퓨터 교사 특별양성 과정을 수강하고 있는 중등 교사를 대 상으로 15차시 투입되었다. 일반적 배경은 다음과 같 다. 본 연구에서 활용한 정보 교수효능감 검사지는 개인 효능과 결과기대의 2가지 하위 영역으로 이루어져 있 으며, 각 10, 11문항으로 총 21문항으로 이루어져 있 다. 개인효능은 교사 자신의 교수 능력에 대한 판단이 며, 결과기대는 교수에 따른 학습 결과 사이에 대한 교사의 긍정적인 신념을 의미한다. 사전검사 결과와 사후검사 결과는 <표 3>과 같다.2018년 한국컴퓨터교육학회 하계 학술발표논문지 제22권 제2호
