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규철 우
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1 제 121 회교육정보화수요포럼 대구교육대학교컴퓨터교육과교수배영권

2 CONTENTS 1. 소프트웨어사회로의변화 2. 국내외소프트웨어교육현황 3. 해외의로봇교육사례 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? 5. 어떻게가르칠것인가?

3 1. 소프트웨어사회로의변화

4 1. 소프트웨어사회로의변화

5 1. 소프트웨어사회로의변화

6 1. 소프트웨어사회로의변화

7 1. 소프트웨어사회로의변화

8 1. 소프트웨어사회로의변화

9 1. 소프트웨어사회로의변화

10 1. 소프트웨어사회로의변화

11 1. 소프트웨어사회로의변화

12 2. 국내외소프트웨어교육현황

13 2. 국내외소프트웨어교육현황 2010 인도, 초중등에서필수과목으로 2011 이스라엘, 중학교 CS 과정개발및운영 ( 고등이미필수 ) 2012 일본 정보 과목을고등학교에서필수과목으로 2015 영국 컴퓨팅 과목을 5세 ~16세필수과목으로운영 2015 에스토니아모든초등학교컴퓨팅교육실시 2016 핀란드초중고에 ICT 추가, 알고리즘의원리와코딩교육 미국 code.org 가입자 3 천 7 백만명 30 개교육청정보과학을졸업학점인정과목지정 AP 코스 Computational Thinking 과목실시결정 < 출처 : 초 중등 SW 교육의무화 디지털인재양성, 추진과전망, 특별기획, 한국교육개발원,

14 2. 국내외소프트웨어교육현황 우리나라소프트웨어교육 2018 년부터초중고소프트웨어정규교과추진

15 2. 국내외소프트웨어교육현황 소프트웨어교육운영지침 소프트웨어교육목표 미래인재역량 컴퓨팅사고력시장으로미래인재역량을기름 < 출처 : 소프트웨어교육운영지침, 교육부, 2015>

16 3. 해외의로봇교육사례

17 3. 해외의로봇교육사례 화성탐사로봇제작을통한로봇교육 Open-ended Learning 을통한학생들의다양한사고를요구 화성의실제자료와맥락 (Context) 을제공하여실제적문제해결과정수행 국가수준교육과정을기반으로다양한교과와융합교육을실시함 NASA Robotic Center

18 3. 해외의로봇교육사례 SPRK Education Program: 로봇 + SW 교육 + 수학교과

19 3. 해외의로봇교육사례 미국플로리다 Pinellas County 의 Robotics Program

20 3. 해외의로봇교육사례 미국워싱턴주의 Martin Sortun Elementary School

21 4. 왜로봇을가르쳐야하는가?

4. 왜로봇을가르쳐야하는가? http://www.straitstimes.

22 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? 학생들의흥미있는것을자발적으로하고자하는경향

23 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? 로봇은학생들에게코딩을가르칠수있는효과적인수단

24 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? 미래를살아가기위한생존전략으로써의필수기술

25 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? 학생들의능력에맞는수준별문제해결전략학습이가능

26 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? 실생활속의문제를실제적인방법으로해결하는전략습득

27 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? 이론적배경 학습자중심의흥미, 용이성, 유연성에대한고려가필요하며, 이는학습자의문제해결방법을구체적으로표현할수있는도구를활용함으로써가능. ( 김수환, 한선관, 2014) 교구로봇을활용한프로그래밍교육이 SW 교육에대한전문성을기르는데효과적 ( 양권우, 2014) 로봇을활용한프로그래밍교육은창의성과문제해결력을신장시키는데효과적임 ( 방승진, 이상원, 2007)

28 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? 이론적배경 초 중학생의인지발달단계는구체적조작기에서추상적사고가가능한형식적조작기로전이되는과정으로, 추상적개념을이해하기위해서는구체물을활용한교수학습이효과적임 (Reddy, 2012; Piaget, 1954). 로봇활용교육은문제해결방법을직접행하면서학습 (Learning by Doing) 할수있으며 (Barron et al, 2008), 학습자가실제적으로해결방안을구현 ( 이영준등, 2007; 유인환, 2005) 할수있는특징을지님

29 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? <KERIS 주관 SW 교육연계로봇활용교육효과성검증연구결과 > 운영개요 SW 교육연계로봇활용교육효과성검증연구 - 주관기관 : 한국교육학술진흥원 (KERIS) - 연구기간 : 2015 년 7 월 2016 년 3 월 - 연구비 : 50,000 천원 - 연구대상 : 전국 17 개 SW 교육시범학교 주요내용 SW 교육연계로봇활용교육효과성측정지표및도구개발 실험학교 17 개교를대상으로효과성분석 SW 교육연계로봇활용교육을위한효율적교수학습방법개발전략제시

30 4. 왜로봇을가르쳐야하는가? <KERIS 주관 SW 교육연계로봇활용교육효과성검증연구결과 > 초등학생을대상으로적용한결과, 로봇을활용한 SW 교육집단이 SW 교육만적용한집단보다문제해결력과로봇활용능력모두에서통계적으로유의미한높은결과를보임

31 5. 어떻게가르칠것인가?

32 5. 어떻게가르칠것인가? Retrieved from the presentation of Educational Robotics in Teacher Education: an Innovative Tool for Promoting Quality Education by Dimitris Alimisis from School of Pedagogical & Technological Education in Greece. 로봇자체에대한교육보다교수학습방법에대한연구가필요

33 5. 어떻게가르칠것인가? Retrieved from the presentation of Educational Robotics in Teacher Education: an Innovative Tool for Promoting Quality Education by Dimitris Alimisis from School of Pedagogical & Technological Education in Greece. 교육철학적관점 첫째 로봇자체에만초점을둔교수학습은학생들의사고과정및문제해결과정에큰영향을미치지못한다. 둘째 로봇은 SW 교육을적용하기위한효과적인수단이지만사고과정을학습하기위한또다른도구라는관점으로접근해야한다. 셋째 로봇교육을통한학생들의학습과정에대해구성주의적관점을토대로직접행하면서학습 (Learning by Doing) 할수있는학습환경을조성한다.

5. 어떻게가르칠것인가? 피지컬컴퓨팅의도구 Retrieved from Miller, D. P., Nourbakhsh, I. R., & Siegwart, R. (2008). Robots for education. In Springer Handbook of Robotics (pp. 1283-1301). Springer Berlin Heidelberg.

34 5. 어떻게가르칠것인가? 피지컬컴퓨팅의도구 Retrieved from Miller, D. P., Nourbakhsh, I. R., & Siegwart, R. (2008). Robots for education. In Springer Handbook of Robotics (pp ). Springer Berlin Heidelberg.. 프로그래밍으로써의로봇활동 (the robot as a programming project) 관점에서피지컬컴퓨팅으로써의로봇프로그래밍활동을통해학습자의문제해결과정을구체물을통해나타낼수있는활동에초점 학습목적으로써의로봇 (the robot as a learning focus] 관점에서로봇프로그래밍을통해로봇이어떻게작동하고움직일수있는지에대한제시로학습자의흥미와문제해결력증진에초점

35 5. 어떻게가르칠것인가? SW 교육의관점 창의력과논리력을기르기위한도구로써, 초등학생부터 SW 교육에접근할수있도록학습자의수준에맞는교구선정이필요 단순히로봇조립과정해진프로그래밍을따라하는것이아니라, 학습자의흥미를토대로창의적문제해결에초점을두어야함 Computational Thinking 기반의추상적사고를구체화할수있는교수학습설계가우선시되어야함

36 5. 어떻게가르칠것인가? SW 교육을위핚도구로써의관점 학습자중심교수학습설계의관점

38 참고문헌 김수환, 한선관 (2014). 스크래치데이참여학생들의 SW 교육에대한인식연구. 정보교육학회논문지. 제 18 권 4 호. pp 방승진, 이상원 (2007). 영재학생의창의적싞장을위한교수매체의활용방안. 한국수학교육학회시리즈. 제 21 권 1 호. pp 양권우 (2014). 교구로봇을활용한프로그래밍교육이예비초등교사의학습동기및학업성취도에미치는영향. 한국정보교육학회논문지. 제 18 권 4 호. pp 유인환 (2005). 창의적문제해결력싞장을위한로봇프로그래밍의가능성탐색. 교육과학연구. 제 36 권 2 호. pp 이영준, 김경, 유헌창, 임웅, 계보경 (2007). 로봇의교육적활용방안및적정기능연구. 한국교육학술정보원연구보고서. Barron, B., Pearson, P. D., Schoenfeld, A. H., Stage, E. K., Zimmerman, T. D., Cervetti, G. N., & Tilson, J. L. (2008). Powerful learning: What we know about teaching for understanding (pp ). San Francisco, CA: Jossey-Bass. Miller, D. P., Nourbakhsh, I. R., & Siegwart, R. (2008). Robots for education. In Springer Handbook of Robotics (pp ). Springer Berlin Heidelberg. Piaget, J The construction of reality in the child (NewYork: Basic Books, 1954) [La construction du réel chez l'enfant (1950), also translated as The Child's Construction of Reality (London: Routledge and Kegan Paul, 1955) Reddy. S. K. (2012). The Stalawarts: Jean Piaget. AP J Psychol Med 2012; 13(1):50-1.

39 LOGO INSERT LOGO THANK YOU 대구교육대학교컴퓨터교육과교수배영권 제 121 회교육정보화수요포럼

40 오성로봇과학자 행복교실만들다 오성중학교교사김태희

41 1 학교특성 2 우리학교의로봇활용수업 3 수업활동 4 로봇맛보기

42 1 학교특성 가. 64 년전통의대구광역시수성구남학생 30 학급중학교 우수한학력 : 대구과학영재고 5 명, 대구일과고 4 명, 외고 2 명입학 학부모의높은교육열과차별화된글로벌과학활동나 년미니로봇반구성 - 배틀로봇을시작으로로봇동아리활동 2005~2015 과학동아리활동발표대회은상, 동상, 장려상 2009 전국청소년과학탐구대회로봇과학금상 2010 제 7 회전국학생로봇경진대회로봇창작동상 2011 대구모바일로봇페스티벌로봇격투기금상, 댄싱은상 2012 제 6 회로봇제작경진대회은상 2013 제 4 회대구학생로봇경진대회로봇창작부문금상 2014 청소년과학탐구반 (YSC) 발표대회 IT 융합부문대상 - 아두이노로만드는스마트홈

43 오성중과학동아리카페 2010 년 1 월 4 일오성중학교과학동아리카페오픈 (

44 영역별개별활동 영역연계활동 오성중과학동아리 로봇과학 로켓과학 전자과학 기계과학 항공과학

45 2 우리학교의로봇활용수업 ROBOTIS DREAM 1~4 ROKIT SMART & DRONE RQ 110~160 LEGO MIND STORMS EV3 HAMSTER

46 로봇활용운영과제 1. SW(C++) 교육을통핚알고리즘관렦탐구로로봇구동지원 2. 아두이노, 스마트폰을이용하여블루투스모듈로로봇구동 3. 수준별로단계적으로창의적인로봇제작및활용 아두이노와스마트폰을이용한로봇구동 다양한로봇의창의적인제작 SW 교육과로봇구동과의연계성적용 운영과제 SW 교육연계교육용로봇활용

47 로봇활용운영과정 1. 5 개부문로봇활동영역구분 2. 영역별 2~3 명의모둠원구성 3. 단계별로봇제작및프로그래밍 로봇구분 조립, 제작 프로그램 구동시연 로봇활동영역구분 모둠구성 제작설명 영역별로봇조립 창의적인제작 구동프로그램실행 구동시연 창작로봇논의

48 로봇탐구체험활동 학생활동 1. SW 창의캠프 : 스크래치연수 (10 월, 대구교육대학 ) 2. 제 4 회대구국제로봇산업전탐구체험 (11 월, EXCO) : 드림키트, 레고마인드스톰, 드론체험 3. YSC 과학로봇탐구반발표대회 (12 월 ) : 아두이노를이용핚창작드론제작 4. 일본과학캠프 (2016.1) : 오사카로봇스퀘어체험 교사활동 방문컨설팅 (12 월 ) - 교사 9 명참여 - 아두이노 For 스크래치연수

49 로봇탐구체험활동 ( 학생 ) 대구국제로봇산업전체험 창작드론제작 오사카로봇스퀘어체험

50 로봇컨설팅연수 ( 교사 ) 컨설팅 - 교사연수

51 3 수업활동 01 ROBOTIS DREAM 1~4 단계

52 01 ROBOTIS DREAM 1~4 단계

53 02 ROKIT SMART & DRONE KIT

54 02 ROKIT SMART & DRONE KIT

55 03 RQ 110~160

56 04 LEGO MIND STORMS EV3

57 05 HAMSTER

58 4 로봇맛보기 로봇동영상 ROKIT SMART & DRONE ROBOTIS DREAM 1~4 RQ 110~160 LEGO MIND STORMS EV3 5 HAMSTER

59 로봇활용을통한기대효과 협동 배려 컴퓨팅사고력증진 협업학습 문제해결력향상 책임감 자신감

CR2006-41.hwp

CR2006-41.hwp 연구책임자 가나다 순 머 리 말 2006년 12월 한국교육학술정보원 원장 - i - - ii - - iii - 평가 영역 1. 교육계획 2. 수업 3. 인적자원 4. 물적자원 5. 경영과 행정 6. 교육성과 평가 부문 부문 배점 비율(%) 점수(점) 영역 배점 1.1 교육목표 3 15 45점 1.2 교육과정 6 30 (9%) 2.1 수업설계 6 30 2.2