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pp.260-276
이 연구의 목적은 공학기반 파력발전소 주제의 STEAM 수업을 통해서 지구과학전공 예비교사들의 컴퓨팅 사고 에 대한 인식형성 및 개선이 있는지를 탐색하는 것이다. STEAM 수업은 가장 효율적인 파력발전소 모형을 제작해보는 내용으로 구성되었다. 컴퓨팅 사고 실천 인식을 알아보는 설문지는 연구자가 기존의 연구를 중심으로 설문 문항을 개발 하여 15명의 예비교사들에게 투입하였다. STEAM 수업은 파도를 이용해서 터빈이 돌아가는 과학적 원리 이해를 바탕 으로 모둠별로 효율적인 파력발전소 모형을 개발하도록 하였으며 수업 중에 문제를 인식하고(문제해결), 코딩작업을 해 서(코딩 및 프로그래밍) 3D 프린터로 파력발전소를 제작하였으며(모델 설계 및 구축), 제작된 산출물을 평가하여 오류를 수정하는(문제 오류 수정) 동안에 ‘논리적 사고’를 통한 높은 수준의 컴퓨팅 사고 실천 인식이 파악되었다(14개 중 에 앞의 5개 실천은 평균 5점). 하지만 용어에 대한 정확한 정의를 알지 못하고 실시한 수업에서 ‘추상화’. ‘문제분해’, 및 ‘빅 데이터 활용’에 대한 인식은 오히려 수업 후의 인식은 더 낮아졌다(3개의 실천). STEAM 수업 후에는 컴퓨팅 사고 실천은 ‘온라인 게임하기’는 아니라는 것에 인식개선이 있었지만(4.06→0.86; 역문항) 아직도 컴퓨터를 이용해서 해야 하는 컴퓨팅 사고 실천으로 인식하고 있어 개선되지 않음이 확인되었다(컴퓨터처럼 생각하기, 컴퓨터를 사용하여 통계하기). 문제 인식에 해당하는 ‘문제해결’(3.73→4.33), ‘패턴 인식’(3.53→3.66), 그리고 ‘최상의 도구 선택’(4.26→ 4.66)의 3개 실천은 인식이 약하게 개선되었다. 컴퓨팅 사고 실천과 같은 역량 함양을 위해서는 실습위주의 교육양성과 정이 개설되어야 하며, 특히 본 연구에서는 다른 주제의 추가적인 STEAM 수업을 했다면 개선이 일어나지 않거나 약 하게 인식되었던 컴퓨팅 사고 실천에 대해서는 확실한 개선이 있을 수 있다는 결론을 내릴 수 있다. 다회적인 상황학 습의 교육실습 교육과정이 개설되어야 한다.
The purpose of this study is to explore whether pre-service teachers majoring in earth science improve their perception of computational thinking through STEAM classes focused on engineering-based wave power plants. The STEAM class involved designing the most efficient wave power plant model. The survey on computational thinking practices, developed from previous research, was administered to 15 Earth science pre-service teachers to gauge their understanding of computational thinking. Each group developed an efficient wave power plant model based on the scientific principal of turbine operation using waves. The activities included problem recognition (problem solving), coding (coding and programming), creating a wave power plant model using a 3D printer (design and create model), and evaluating the output to correct errors (debugging). The pre-service teachers showed a high level of recognition of computational thinking practices, particularly in “logical thinking,” with the top five practices out of 14 averaging five points each. However, participants lacked a clear understanding of certain computational thinking practices such as abstraction, problem decomposition, and using bid data, with their comprehension of these decreasing after the STEAM lesson. Although there was a significant reduction in the misconception that computational thinking is “playing online games” (from 4.06 to 0.86), some participants still equated it with “thinking like a computer” and “using a computer to do calculations”. The study found slight improvements in “problem solving” (3.73 to 4.33), “pattern recognition” (3.53 to 3.66), and “best tool selection” (4.26 to 4.66). To enhance computational thinking skills, a practice-oriented curriculum should be offered. Additional STEAM classes on diverse topics could lead to a significant improvement in computational thinking practices. Therefore, establishing an educational curriculum for multisituational learning is essential.
II. 연구 방법
1. 연구과정
2. 컴퓨팅 사고 실천 인식 파악 설문지 개발
3. 컴퓨팅 사고 실천 기반 파력발전소 STEAM 수업 개발 및 투입
III. 연구 결과
1. 컴퓨팅 사고 실천 인식 문항 반응 분석
2. 파력발전소 STEAM수업 진행 및 컴퓨팅 사고실천 사례
IV. 결론 및 제언
사 사
References
