SW·AI융합 교육 강화를 위한 창의융합형 정보교육실 공간구축 모델 및 융합교육 프로그램 개발 :Development of a Space Construction Model and Convergence Education Program for Creative Convergence Information Education Room to Reinforce SW-AI Convergence Education

김경규

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김경규 (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수: 이종연

발행연도: 2022

저작권: 충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2023

중학교 AI융합 교육 사례

김경규 한국컴퓨터교육학회 학술발표대회논문집 2023.01 학술대회자료

2022

SW·AI융합 교육 강화를 위한 창의융합형 정보교육실 공간구축 모델 및 융합교육 프로그램 개발

김경규 2022.01 학위논문

2021

창의융합형 정보교육실 공간구축에 따른 SW융합교육 프로그램 개발 및 적용

김경규 , 이종연 , 손상혁 컴퓨터교육학회 논문지 2021.11 학술저널

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교수·학습방법 및 모델과 함께 적합한 공간구축 역시 매우 중요하다. 최근에는 창의적 문제해결능력과 융합적 사고력을 함양시키기 위한 SW교육에 관한 연구가 이루어지고 있으나 SW교육 및 SW융합교육의 효과성 제고를 위한 미래지향적 창의융합형 정보교육실에 대한 표준모델 또한 없다. 현재 SW교육 및 SW융합교육에 대한 교수학습 방법 및 모델에 대한 연구는 활발하게 이루어지고 있으나 위 교육을 효율적으로 운영할 수 있는 교육 환경의 중요성에 대한 인식은 미비한 편으로 기존 공간 구축 모델에 대한 연구결과물은 실질적으로 매우 빈약하다.
따라서 본 논문은 SW·AI융합교육 강화를 위한 창의융합형 정보교육실 공간을 구축하고 이에 SW융합교육 프로그램을 개발 및 적용함으로써 효과성을 입증하여 그 한계를 극복하고자 한다. 그 세부적인 연구내용은 다음과 같다.
첫째, 창의융합형 정보교육실 구축에 대한 적합성을 검증하여 SW교육 또는 SW융합교육에 적용 가능한 미래 창의융합형 정보교육실 구축 모델 또는 창의융합형 정보교육실에 대한 일반적인 가이드라인을 제시한다.
둘째, SW융합교육 프로그램을 창의융합형 정보교육실에서 학생들에게 적용한 후, 기존 컴퓨터실과 비교하여 창의융합형 정보교육실에서 수업하는 것이 효과적으로 작용하는 이유를 학습자 태도조사와 수업 만족도 조사, 컴퓨팅 사고력 측정을 통해 알아본다. 또한, CT중심 교수학습모델을 기반으로 개발된 SW융합교육 프로그램에 대한 신뢰도와 내용 타당도를 검증하여 유의미함을 이끌어냈으며, 이는 본 논문의 연구 결과에 대해 더욱 객관적인 근거를 들어 뒷받침한다.
끝으로 효율적인 SW융합교육 프로그램 운영에 있어 SW·AI융합교육 강화를 위한 공간구축으로 더욱 효과적인 이론적?실제적 기초정보를 제공하고 공간구축 모델의 방향성을 제공할 것으로 기대된다.

With the teaching and learning methods and models in software curriculum, the spatial construction is also very important. Recently, research on SW education to cultivate creative problem-solving ability and convergence thinking ability is being conducted, but there is no standard model for future-oriented creative convergence information education room to enhance the effectiveness of SW education and SW convergence education.
Currently, research on teaching and learning methods and models for SW education and SW convergence education is being actively conducted, but the awareness of the importance of an educational environment in which the above education can be efficiently operated is insufficient. Research results on the existing spatial construction model are actually very poor.
Therefore, this paper intends to overcome the limitations by establishing a space for creative convergence information education room to strengthen SW-AI convergence education, and by proving its effectiveness by developing and applying a SW convergence education program.
The detailed study contents are as follows. First, through verifying the suitability for constructing a creative convergence information education room, we present a general guideline for the future creative convergence information education room construction model or the creative convergence information education room applicable to SW education or SW convergence education. Second, after applying the SW convergence education program to students in the creative convergence information education room, the reason why teaching in the creative convergence information education room works effectively compared to the existing computer lab was investigated by the learner attitude survey, class satisfaction survey, and computational thinking ability measurement. In addition, significance was derived by verifying the reliability and content validity of the SW convergence education program developed based on the Computational Thinking centered teaching and learning model, which is supported by more objective evidence for the research results of this paper.
Lastly, it is expected to provide more effective theoretical and practical basic information and the direction of the space construction model by constructing a space for strengthening SW-AI convergence education in the efficient operation of the SW convergence education program.

#컴퓨터 교과교육 #SW융합교육 #공간 혁신 #창의융합형 정보교육실 #SW·AI교육 #소프트웨어교육 #인공지능교육 #컴퓨터교육

Ⅰ. 서 론 1
1.1 연구 필요성 1
1.2 연구 목표 및 내용 5
1.3 연구 제한점 6
Ⅱ. 관련 연구 8
2.1 해외 SW교육 및 STEAM교육 공간구축 사례 분석 9
2.1.2 Dwight-Englewood School, Hajjar STEM Center 9
2.1.1 Quest to Learn, SMALLab 11
2.1.3 School of Environmental Studies 12
2.1.4 School of Future, Philadelphia 14
2.1.5 Two Mile Ash School 16
2.1.6 Beacon Primary School 17
2.2 국내 규모별 SW교육 및 STEAM교육 공간 구축 사례 분석 18
2.2.1 1.0～1.5실 규모의 공간구축 사례 18
2.2.2 2.0～2.5실 이상 규모의 공간구축 사례 21
2.2.3 국내외 공간구축 사례에 대한 비교 분석 24
2.3 국내외 사례 연구를 통한 창의융합형 공간구축 방향 26
2.3.1 융합인재교육(STEAM) 26
2.3.2 창의융합형 정보교육실 공간구축 방향 28
2.4 컴퓨팅 사고력과 SW융합교육 30
2.4.1 컴퓨팅 사고력 30
2.4.2 SW교육과 융합교육 35
2.4.3 SW교육 교수?학습 모델 37
Ⅲ. 창의융합형 정보교육실 설계 및 구축 40
3.1 공간구축 방향 40
3.2 공간구축 방향에 따른 공간 구성 및 특성 41
3.3 창의융합형 정보교육실 설계 42
3.4 창의융합형 정보교육실 구축 44
3.5 창의융합형 정보교육실과 기존 컴퓨터실 공간 비교 53
Ⅳ. SW융합교육 프로그램 개발과 적용 55
4.1 컴퓨팅 사고력 기반 SW융합교육 프로그램 개발 단계 55
4.2 컴퓨팅 사고력 기반 SW융합교육 프로그램 개발 및 적용 56
4.3 SW융합교육 프로그램 적용 사례 59
4.3.1 과학?정보?미술?음악 SW융합교육 59
4.3.2 과학?정보 SW융합교육 64
4.3.3 정보?과학 SW융합교육 66
4.3.4 정보?국어?사회 SW융합교육 68
4.3.5 영어?수학?정보 SW융합교육 71
4.3.6 SW융합교육 프로그램 적용에 대한 견해 75
Ⅴ. 실험 방법과 결과 77
5.1 실험 설계 77
5.2 실험 결과 78
5.3 SW융합교육 프로그램에 대한 신뢰도 및 내용타당도 검증 84
5.3.1 신뢰도 검증 86
5.3.2 개발한 SW융합교육 프로그램에 대한 내용타당도 검증 88
5.3.3 토의 91
Ⅵ. 결론 및 제언 92
참고문헌 94
<부록-1> 설문조사 99
<부록-2> 교수학습지도안 사례 104
국문초록(한글) 110

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