컴퓨팅 사고력 어떻게 가르칠까?
- 소프트웨어 교육 방법의 이해
- 소프트웨어 교육의 교수 학습모형과 전략
학습이론의 발전
행동 주의(1960년대) -> 인지주의(1970년대) -> 구성주의(1980년대)
행동주의 학습이론
B.F.Skinner
인간은 주어진 자극에 의하여 수동적으로 학습하는 존재
자극이 반복적으로 주어짐에 따라 반응이 누적되면서 학습이 일어남
인지주의 학습이론
- 자극-반응의 기계적 결합이 아니라 학습자 내부에서 발생하는 인지적 과정에서 학습이 일어남
- 보다 능동적이고 적극적으로 이루어지는 활동
구성주의 학습이론
- 학습이란 능동적인 과정
- 학습자가 그들의 과거(최근) 지식을 바탕으로 새로운 아이디어나 개념들을 구성함
구성주의 학습원리
" 지식은 전달되는 것이 아니라 구성되는 것"
1. 학습자에게 의미있고 적절한 과제를 제시해야 함.
2. 교사의 역할을 학습자의 학습을 돕는 조언자이며, 배윰을 같이하는 동료 학습자로서의 측면에서 규정해야 함.
3. 맥락, 상황적 지식의 제공이다.
4. 구성주의는 협동학습 환경을 활용한다.
아직까지는 우리 수업은 직접교수법이 84% 협동학습이 13% 정도
바람직한 수업이란?
제엘만과 하이드(2005)
- 경험적. 귀납적. 체험적 학습을 강조하는 수업
- 학생들의 적극적이고 능동적인 학습을 강조하는 수업
- 교사가 다양한 역할을 수행하는 수업
- 고차원적인 사고와 학문의 핵심 개념 및 원리의 학습을 강조하는 수업
- 중요한 주제를 깊이 있게 연구하고 탐구 방법을 내면화 할 수 있는 수업
- 학생들의 자기 학습에 대한 책임을 강조하는 수업
- 학생들 간의 협동적인 활동을 격려하는 수업
학생 중심 수업
- 발견 탐구 수업
- 문제 해결 학습
- 창의성 학습
- 협동 학습
- 토론 학습
- 프로젝트 학습
일반수업모형
컴퓨팅 사고의 구성요소를 중심으로 연구
- 분해, 패턴인식, 추상화, 알고리즘, 프로그래밍
컴퓨팅 사고 교수 학습전략
- CT 요소 중심모델(DPAA(P) 모델)
- 시연중심모델(DMM모델)
- 재구성중심모델(UMC모델)
- 개발중심모델
- 디자인중심모델
시연중심모델(DMM 모델)
- 프로그래밍 언어의 문법, 실습 중심의 명령어 등을 지도할 때 유용
- 시연 (Demonstraiton) 교사의 설명과 시범, 표준모델 지시
- 모방(Modeling) - 학생 모방하기, 질문과 대답
- 제작(Making) - 단계적 독립적 연습, 반복활동을 통한 기능 습득
재구성 중심모델(UMC 모델)
- 다양한 사례를 중심으로 핵심 개념과 원리를 발견하고 제시된 사례의 수정과 재구성을 통하여 컴퓨팅 사고를 이끄는 모델
- 놀이(Use) - 학습자 체험활동, 관찰과 탐색
- 수정(Modify) - 교사가 의도적으로 모듈 및 알고리즘을 변형하여 제시
- 재구성(recreate) - 놀이와 수정 활동을 확장하여 자신만의 프로그램 설계 / 제작
개발중심모델(DDD 모델)
- 개발하고자 하는 소프트웨어에 대한 기본적인 탐구과정과 함께 기초설계과정을 거쳐 자신만의 소프트웨어를 개발
- 탐구(Discovery) - 탐색과 발견을 통한 지식 구성
- 설계 (Design) - 알고리즘의 계획 및 설계
- 재구성(Development) - 프로그래밍 언어로 구현 및 피드백
디자인 중심모델(NDIS모델)
- 스탠포드 대학교의 D-school에서 제시한 디자인사고과정 기반
- 몰입탐색(EMPATHIZE)
- 인간중심 요구분석(DEFINE)
- 창의적 설계(IDEATE)
- 프로토타입 개발(PROTOTYPE)
- 공유와 평가(TEST)
- 학생들 스스로 문제의식을 가지고 주제 선정
- 디자인, 개발, 발표 및 평가에 이르기까지 학습의 전과정에 참여
- 요구분석 - 주어진 문제에 대한 고찰과 사용자 중심의 요구 분석
- 디자인 - 분해와 패턴찾기, 알고리즘의 설계
- 구현 - 프로그래밍과 피지컬 컴퓨팅으로 산출물 구현
- 공유 - 산출물 공유와 피드백을 통한 자기 성찰
CT요소 중심모델
- 컴퓨팅 사고 교육을 위한 종합적인 모델
- 분해 - 컴퓨터가 해결가능한 단위로 문제 분해
- 패턴인식 - 반복되는 일정한 경향 및 규칙적인 탐색
- 추상화 - 문제 단순화, 패턴인식으로 발견한 원리 공식화
- 알고리즘 - 추상화된 핵심원리를 절차적으로 구성
- 프로그래밍 - 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 구현/실행
전체적으로 ct요소 중심
초급 - > 고급
시연중심 -> 재구성중심 -> 개발중심 -> 디자인 중심