< F5357B1B3C0B020BFACB1B8C7D0B1B320C8BFB0FABCBA20BAD0BCAE20BAB8B0EDBCAD5FC3D6C1BEBABB28C6EDC1FDBFCFB7E1295F E687770>

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1 연구보고 KR 년도 SW교육연구학교효과성분석연구 연구책임자 : 안성훈 ( 경인교육대학교 ) 공동연구자 : 김종민 ( 경인교육대학교 ) 송태옥 ( 관동대학교 ) 이철현 ( 경인교육대학교 ) 김성헌 ( 인천대학교 ) 이정환 ( 성일정보고등학교 ) 연구보조원 : 고수빈 ( 경인교육대학교 ) 과제책임자 : 박형용 ( 한국교육학술정보원 )

2 본연구는한국교육학술정보원의연구비로수행된것이며, 본연구에서 제시된정책대안이나의견등은한국교육학술정보원의공식의견이아니라 연구진의견해임을밝힙니다.

3 요 약 교육부에서는 2015 개정교육과정에서시행되는 SW교육필수화를준비하기위하여 2015년부터 2016년까지전국 17개시도교육청에요청하여 68개의 SW 교육연구학교를운영하였다. 그리고 68개연구학교에서운영된 SW 교육의효과성을분석하여 2015 교육과정에서시행될 SW교육필수화의성공적인안착방안을마련할계획을가지고있다. 이에따라본연구에서는 2015년부터 2016년까지 68개연구학교에서운영된 SW 교육의효과성을분석하였다. 이를위해먼저 SW 교육의효과성을컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도로설정하고 68개연구학교에대해사전-사후검사를실시하여그차이를분석하였다. 그중 50개연구학교는학교의의사에따라단일집단내에서의사전-사후검사를실시하고 18개학교는통제집단을선정하여실험-통제집단에서의사전-사후검사를실시하였다. 그결과, 다음과같은연구결과와시사점이도출되었다. 첫째, 68개 SW교육연구학교에서 SW 교육을받은학생의컴퓨팅사고력점수는사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났다. 또한, 통제집단을선정하여실험집단과통제집단의컴퓨팅사고력과 SW교육에대한태도점수를비교한 18개연구학교의효과성분석에서도 SW 교육을받은학생들이 SW 교육을받지않은학생들보다검사점수가유의미하게높은것으로나타났다. 그러나 SW 교육에대한태도점수의경우에는 SW 교육에대한태도는단일집단사전-사후검사에서는사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났으나실험-통제집단사전-사후검사에서는사전검사보다사후검사가더높으나유의미하지않은것으로나타났다. 둘째, SW교육연구학교에서 SW 교육을더오래받은학생의컴퓨팅사고력향상도가유의미하게높은것으로나타났다. 컴퓨팅사고력에서신규학생과기존학생모두 SW교육에대한태도점수가사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났고, 컴퓨팅사고력의향상도 ( 사전검사와사후검사의차이 ) 에대해신규학생과기존학생을비교한결과, 기존학생의향상도가유의미 - i -

4 하게더높은것으로나타났다. 셋째, SW교육연구학교에서 SW교육을받은학생중중학생이초등학생보다 SW 교육에대한태도의향상도가유의미하게높은것으로나타났다. 초등학생과중학생모두컴퓨팅사고력에서사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났고, 컴퓨팅사고력의향상도 ( 사전검사와사후검사의차이 ) 에대해초등학생과중학생을비교한결과, 중학생의향상도가높으나유의미하지않은것으로나타났다. 넷째, SW 교육에대한태도에서사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났으며, 초등학생은사전검사보다사후검사가높으나유의미하지않은것으로나타났다. SW 교육에대한태도의향상도 ( 사전검사와사후검사의차이 ) 에대해초등학생과중학생을비교한결과, 중학생의향상도가유의미하게높은것으로나타났다. 그리고 2016년도 SW교육연구학교의학생, 교사, 학부모를대상으로 SW교육에대한인식조사를실시하고인식조사결과와 SW 교육의효과성 ( 컴퓨팅사고력, SW 교육에대한태도 ) 간의연계분석을실시하여 SW 교육의인식에따른효과요소를분석하였다. 또한, 2016년도 SW교육연구학교의학생의배경요소에대한조사를실시하고배경요소조사결과와 SW 교육의효과성 ( 컴퓨팅사고력, SW 교육에대한태도 ) 간의연계분석을실시하여 SW 교육의인식에따른효과요소를분석하였다. 그결과, 다음과같은연구결과와시사점이도출되었다. 첫째, 초등학생의경우컴퓨팅사고력점수에컴퓨터의유무, SW대회참가경험, SW교육만족도, SW에대한인식이큰정적영향력을미치는것으로나타났으며, 컴퓨팅사고력점수의변화율에 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 은정적인영향력을나타냈다. SW 교육에대한태도점수에는 SW에대한인식, SW교육만족도, SW교육효과, 성별, SW대회참가경험의순으로큰정적영향력을미치고있었으며, 평소인터넷사용시간과 SW 교육기간 (1년또는 2 년 ) 은같은크기의부적영향력을갖고있는것으로나타났다. 결국컴퓨팅사고력점수에가정내컴퓨터유무와 SW대회참가가가장큰영향력을나타낸 - ii -

5 반면에태도점수의초기값에는 SW에대한인식과 SW교육만족도가가장큰영향력을미치는변수로나타났다. 둘째, 중학생의경우컴퓨팅사고력점수에컴퓨터의유무, SW에대한인식이큰정적영향력을미치는것으로나타났으며, 컴퓨팅사고력점수의변화율에작년 올해 SW 교육여부는정적영향력을나타냈다. SW교육에대한태도점수에는 SW에대한인식, SW교육만족도, 남자가큰정적영향력을미치는것으로나타났으며, 태도점수의변화율에사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ) 는정적영향력을나타냈다. 중학생의경우컴퓨팅사고력점수에가장큰영향을미치는변수는가정내컴퓨터유무와 SW에대한인식인반면에태도점수에가장큰영향력을미치는변수는 SW에대한인식과 SW교육만족도로나타났다. 셋째, 초등학생과중학생에게공통적으로컴퓨팅사고력점수에가정내컴퓨터유무가가장중요한변수로나타났으며, 차별적으로초등학생은 SW교육만족도가그리고중학생은 SW에대한인식이가장큰영향을미치는변수로나타났다. 또한, 초등학생과중학생에게공통적으로태도점수에 SW에대한인식, SW교육만족도, 남자의순으로큰영향력이나타났다. 그리고 SW 교육에대한교사와학부모의인식조사를분석한결과, 다음과같은시사점이도출되었다. 첫째, 교사들이인식하기에학생들이 SW 교육에흥미를가지고참여하는것으로나타났다. SW 교육에서학생의흥미도와참여도향상에대해만족한다는교사의인식이 83.3% 로높게나타났다. 둘째, 교사들은 SW교육의중요성과필요성에대한인식높은것으로나타났다. SW 교육의인식개선에대해만족한다는교사의인식이 84.5% 로높게나타났다. 셋째, 교사들은 SW 교육에대해자신감이높지않은것으로나타났다. SW교육에대한교사의전문성향상이필요하며, 이를위해교과전담교사 ( 초등학교 ) 가필요하다는인식이높게나타났다. SW 교육을실시하는데자신이전문성을갖추고있다고생각하는의견이 44.1% 로낮게나타났고교과전담교사가필요하다는의견이 73.2% 로높게나타났다. - iii -

6 넷째, SW교육의필요성에대한학부모의인식이높은것으로나타났다. 자녀가사회생활을위해 SW 교육이필요하다는학부모인식이 71.4% 로높게나타났다. 다섯째, SW 교육이도움이된다는학부모의인식이높게나타났다. SW교육연구학교운영이자녀에게도움이되었다는학부모인식이 68.3% 로높게나타났고자녀가상급학교에진학하여도 SW교육받기를희망한다는학부모인식이 62.5% 로높게나타났다. 위와같은연구결과에비추어향후효과적인 SW 교육의운영을위해서다음과같은내용을제안하였다. 첫째, SW교육시수및교육기간확대하여야한다. SW 교육의효과성을분석한결과, SW 교육은컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도를향상시키는데효과가있는것으로나타났다. 특히, 1년간 SW 교육을받은학생들보다는 2년간 SW 교육을받은학생들의컴퓨팅사고력점수와컴퓨팅사고력의향상도가더높았으며, 초등학생보다는수업시수가더많은중학생들의컴퓨팅사고력향상도가더높은것으로나타났다. 따라서 SW 교육의효과성을확대하기위해서는 SW 교육을받는기간과교육시수를확대하는것이바람직할것으로판단된다. 둘째, 저소득층자녀에대한지원대책이필요하다. SW 교육의효과요소를분석한결과, 가정내컴퓨터보유여부가 SW 대회참가여부와함께컴퓨팅사고력점수에가장큰영향을미치는것으로나타났으며, 이러한결과는초등학교와중학교에서모두동일하게나타났다. 따라서부모의소득수준과무관하게학생의노력과능력에따라교육성과가나타날수있도록교육안전망을확충하여가정에컴퓨터를보유하고있지않은저소득층및차상위계층자녀에대해컴퓨터무상지원과인터넷사용료등의운영유지비지원을확대해야할것으로판단된다. 셋째, 다양한 SW교육관련프로그램운영이필요하다. SW 교육의효과요소를분석한결과, 초등학생의경우 SW 대회참가여부가가정내컴퓨터보유여부와함께컴퓨팅사고력점수에가장큰영향을미치는것으로나타나고 - iv -

7 있고중학생의경우방과후학교프로그램수강이 SW 교육에대한태도점수에영향을미치는것으로나타났다. 따라서정규 SW교육수업외에 SW 동아리, SW 경진대회및공모전, SW 아이디어오픈마켓, SW 창업체험등다양한프로그램들을마련하여학생들이 SW에대한다양한경험을체험할수있도록하고이를통해 SW에대한흥미를유지할수있도록한다. 넷째, SW 중심사회에대한인식교육활동확대가필요하다. SW 교육의효과요소를분석한결과, SW에대한인식이컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도에미치는영향이큰것으로나타났으며, 이는초등학교와중학교에서모두동일하게나타났다. 따라서 SW교육수업과함께다양한교육활동을통해 SW가우리사회에미치는영향과중요성을체감할수있도록일깨워줄수있는방안을마련하는것이바람직할것으로판단된다. 다섯째, SW 교육에대한교원연수확대및초등학교교과전담제도입이필요하다. SW 교육에대한교사의인식을분석한결과, 교사들은 SW 교육의중요성과필요성에대한인식높은것으로나타났으나 SW 교육에대해자신감이높지않은것으로나타났다. 따라서 SW 교육에대한교원연수를확대하여전문성을갖출수있도록하고초등학교의경우 SW 교육에대한교과전담제를도입하는방안을마련하는것이바람직할것으로판단된다. 여섯째, 학교와학부모간소통강화가필요하다. SW 교육에대한학부모의인식을분석한결과, SW 교육의필요성에대한학부모의인식이높은것으로나타났다. 자녀가사회생활을위해 SW 교육이필요하다는학부모인식이 71.4% 로높게나타났고 SW 교육이자녀에게도움이된다는학부모의인식이높게나타났다. 또한, SW교육연구학교운영이자녀에게도움이되었다는학부모인식이 68.3% 로높게나타났고자녀가상급학교에진학하여도 SW교육받기를희망한다는학부모인식이 62.5% 로높게나타났다. 이와같은결과는각연구학교에서학부모연수와가정통신문등을통해학부모들과의소통을지속해온결과로판단되며, 추후에도다양한방안을마련하여학부모들과의소통을지속적으로강화해가는방안을마련하는것이바람직할것으로판단된다. - v -

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9 차 례 Ⅰ. 서론 1 1. 연구의필요성및목적 1 2. 연구의내용및범위 2 3. 연구방법 3 Ⅱ. SW교육효과성분석주요결과 4 1. SW교육효과성 4 2. SW교육효과요인 6 3. SW교육에대한교사및학부모의인식 8 Ⅲ. SW교육연구학교효과성분석 연구모형설계 연구대상 추진일정 효과성측정도구 효과성분석결과 결과요약 38 Ⅳ. SW교육인식에따른효과요인분석 인식조사개요 분석방법 상관분석결과 45 - vii -

10 4. 위계적회귀분석결과 다층모형분석결과 연구결과요약 92 Ⅴ. SW교육에대한교사및학부모인식분석 인식조사개요 인식분석결과 결과요약 138 Ⅵ. 결론및제언 종합및결론 제언 143 참고문헌 viii -

11 표차례 < 표 Ⅲ-1> SW교육효과성분석대상자현황 11 < 표 Ⅲ-2> 연구추진일정 12 < 표 Ⅲ-3> 초등학생용컴퓨팅사고력측정도구 14 < 표 Ⅲ-4> 중학생용컴퓨팅사고력측정도구 ( 사전검사기준 ) 16 < 표 Ⅲ-5> 컴퓨팅사고력검사의신뢰도와타당도 ( 초등학교 ) 19 < 표 Ⅲ-6> 컴퓨팅사고력검사의신뢰도와타당도 ( 중학교 ) 19 < 표 Ⅲ-7> 확인적요인분석모형의적합도 19 < 표 Ⅲ-8> 컴퓨팅사고력검사의능력요소요인부하량결과 ( 초등학교 ) 22 < 표 Ⅲ-9> 컴퓨팅사고력검사의하위문항요인부하량결과 ( 초등학교 ) 23 < 표 Ⅲ-10> 컴퓨팅사고력검사의능력요소요인부하량결과 ( 중학교 ) 23 < 표 Ⅲ-11> 컴퓨팅사고력검사의하위문항요인부하량결과 ( 중학교 ) 24 < 표 Ⅲ-12> 컴퓨팅사고력효과성 ( 전체 ) 27 < 표 Ⅲ-13> 컴퓨팅사고력능력요소별효과성 ( 전체 ) 28 < 표 Ⅲ-14> 컴퓨팅사고력효과성 ( 단일집단 ) 29 < 표 Ⅲ-15> 컴퓨팅사고력동질성검사 ( 실험-통제집단 ) 29 < 표 Ⅲ-16> 컴퓨팅사고력효과성 ( 실험- 통제집단 ) 30 < 표 Ⅲ-17> 컴퓨팅사고력효과성 ( 신규학생 ) 30 < 표 Ⅲ-18> 컴퓨팅사고력효과성 ( 기존학생 ) 31 < 표 Ⅲ-19> 컴퓨팅사고력효과성 ( 신규학생-기존학생의향상도차이 ) 31 < 표 Ⅲ-20> 컴퓨팅사고력효과성 ( 초등학생 ) 32 < 표 Ⅲ-21> 컴퓨팅사고력효과성 ( 중학생 ) 33 < 표 Ⅲ-22> 컴퓨팅사고력효과성 ( 초등학생-중학생의향상도차이 ) 33 < 표 Ⅲ-23> SW 교육에대한태도효과성 ( 전체 ) 34 < 표 Ⅲ-24> SW교육에대한태도효과성 ( 단일집단 ) 34 < 표 Ⅲ-25> SW교육에대한태도동질성검사 ( 실험-통제집단 ) 35 - ix -

12 < 표 Ⅲ-26> SW교육에대한태도효과성 ( 실험- 통제집단 ) 35 < 표 Ⅲ-27> SW교육에대한태도효과성 ( 신규학생 ) 36 < 표 Ⅲ-28> SW교육에대한태도효과성 ( 기존학생 ) 36 < 표 Ⅲ-29> SW교육에대한태도 ( 신규학생 -기존학생의향상도차이 ) 37 < 표 Ⅲ-30> SW교육에대한태도효과성 ( 초등학생 ) 37 < 표 Ⅲ-31> SW교육에대한태도효과성 ( 중학생 ) 38 < 표 Ⅲ-32> SW교육에대한태도 ( 초등학생 -중학생의향상도차이 ) 38 < 표 Ⅳ-1> SW 교육에대한학생의인식조사지구성 41 < 표 Ⅳ-2> 초등학교 CT점수에관한상관분석 46 < 표 Ⅳ-3> 초등학교태도점수에관한상관분석 47 < 표 Ⅳ-4> 중학교 CT점수에관한상관분석 48 < 표 Ⅳ-5> 중학교태도점수에관한상관분석 49 < 표 Ⅳ-6> 초등학생의 CT점수에관한위계적회귀분석모형요약 51 < 표 Ⅳ-7> 초등학생의 CT점수에관한분석모형의분산분석결과 51 < 표 Ⅳ-8> 초등학생의 CT점수에관한위계적회귀분석결과 53 < 표 Ⅳ-9> 초등학생의태도점수에관한위계적회귀분석모형요약 55 < 표 Ⅳ-10> 초등학생의태도점수에관한분석모형의분산분석결과 56 < 표 Ⅳ-11> 초등학생의태도점수에관한위계적회귀분석결과 57 < 표 Ⅳ-12> 중학생의 CT점수에관한위계적회귀분석모형요약 60 < 표 Ⅳ-13> 중학생의 CT점수에관한분석모형의분산분석결과 61 < 표 Ⅳ-14> 중학생의 CT점수에관한위계적회귀분석결과 62 < 표 Ⅳ-15> 중학생의태도점수에관한위계적회귀분석모형요약 65 < 표 Ⅳ-16> 중학생의태도점수에관한분석모형의분산분석결과 66 < 표 Ⅳ-17> 중학생의태도점수에관한위계적회귀분석결과 67 < 표 Ⅳ-18> 위계적회귀분석결과요약 70 < 표 Ⅳ-19> 초등학교각수준 ( 학생내, 학생간, 학교 ) 의기술통계량 73 < 표 Ⅳ-20> 중학교각수준 ( 학생내, 학생간, 학교 ) 의기술통계량 74 < 표 Ⅳ-21> 초등학생의 3수준다층무조건모형분석결과 76 - x -

13 < 표 Ⅳ-22> 초등학생의 CT점수에관한 3수준다층조건모형분석결과 77 < 표 Ⅳ-23> 태도점수에관한 3수준다층조건모형분석결과 81 < 표 Ⅳ-24> 중학생의 3수준다층무조건모형분석결과 84 < 표 Ⅳ-25> 중학생의 CT점수에관한 3수준다층조건모형분석결과 86 < 표 Ⅳ-26> 중학생의태도점수에관한 3수준다층조건모형분석결과 90 < 표 Ⅳ-27> 초등학생의 3수준다층모형분석결과요약 93 < 표 Ⅴ-1> SW 교육에대한교사의인식조사지구성 97 < 표 Ⅴ-2> SW 교육에대한학부모의인식조사지구성 98 < 표 Ⅴ-3> 미래사회의기초역량에대한교사인식 ( 전체 ) 100 < 표 Ⅴ-4> 미래사회의기초역량에대한교사인식 ( 학교급별 ) 100 < 표 Ⅴ-5> SW 교육의필요성에대한교사인식 ( 전체 ) 101 < 표 Ⅴ-6> SW 교육의필요성에대한교사인식 ( 학교급별 ) 102 < 표 Ⅴ-7> SW 교육에대한전문성에대한교사인식 ( 전체 ) 102 < 표 Ⅴ-8> SW 교육에대한전문성에대한교사인식 ( 학교급별 ) 103 < 표 Ⅴ-9> 다른교과에서 SW 융합에대한교사인식 ( 전체 ) 104 < 표 Ⅴ-10> 다른교과에서 SW 융합에대한교사인식 ( 학교급별 ) 104 < 표 Ⅴ-11> 학생의수준차이로인한 SW수업어려움에대한 교사인식 ( 전체 ) 105 < 표 Ⅴ-12> 학생의수준차이로인한 SW수업어려움에대한 교사인식 ( 학교급별 ) 106 < 표 Ⅴ-13> 학생의프로그래밍도구사용어려움에대한교사인식 ( 전체 ) 106 < 표 Ⅴ-14> 학생프로그래밍도구사용어려움에대한 교사인식 ( 학교급별 ) 107 < 표 Ⅴ-15> SW교육교수학습방법에대한교사인식 ( 전체 ) 108 < 표 Ⅴ-16> SW교육교수학습방법에대한교사인식 ( 학교급별 ) 108 < 표 Ⅴ-17> SW교육교과전담교사에대한교사인식 ( 전체 ) 109 < 표 Ⅴ-18> SW교육교과전담교사에대한교사인식 ( 학교급별 ) 110 < 표 Ⅴ-19> SW 교육에대한학교의지원에대한교사인식 ( 전체 ) xi -

14 < 표 Ⅴ-20> SW교육에대한학교의지원에대한교사인식 ( 학교급별 ) 111 < 표 Ⅴ-21> SW교육보조교사 ( 실습조교 ) 배치에대한교사인식 ( 전체 ) 112 < 표 Ⅴ-22> SW교육보조교사 ( 실습조교 ) 배치에대한교사인식 ( 학교급별 ) 112 < 표 Ⅴ-23> SW교육을위한컴퓨터실습환경 ( 하드웨어측면 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 113 < 표 Ⅴ-24> SW교육을위한컴퓨터실습환경 ( 하드웨어측면 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 114 < 표 Ⅴ-25> SW교육을위한컴퓨터실습환경 ( 소프트웨어측면 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 114 < 표 Ⅴ-26> SW교육을위한컴퓨터실습환경 ( 소프트웨어측면 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 115 < 표 Ⅴ-27> SW교육연구학교운영만족도 ( 운영에필요한예산 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 116 < 표 Ⅴ-28> SW교육연구학교운영만족도 ( 운영에필요한예산 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 116 < 표 Ⅴ-29> SW교육연구학교운영만족도 (SW 교육활동지원 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 117 < 표 Ⅴ-30> SW교육연구학교운영만족도 (SW 교육활동지원 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 118 < 표 Ⅴ-31> SW교육연구학교운영만족도 ( 교원연수지원을통한전문성 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 118 < 표 Ⅴ-32> SW교육연구학교운영만족도 ( 교원연수지원을통한전문성 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 119 < 표 Ⅴ-33> SW교육연구학교운영만족도 ( 학생의흥미와참여도향상 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 120 < 표 Ⅴ-34> SW교육연구학교운영만족도 ( 학생의흥미와참여도향상 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 120 < 표 Ⅴ-35> SW교육연구학교운영만족도 (SW 교육에대한인식개선 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) xii -

15 < 표 Ⅴ-36> SW교육연구학교운영만족도 (SW 교육에대한인식개선 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 122 < 표 Ⅴ-37> SW교육연구학교운영 ( 운영예산지원 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 122 < 표 Ⅴ-38> SW교육연구학교운영 ( 운영예산지원 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 123 < 표 Ⅴ-39> SW교육연구학교운영 ( 교육활동시간 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 124 < 표 Ⅴ-40> SW교육연구학교운영 ( 교육활동시간 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 124 < 표 Ⅴ-41> SW교육연구학교운영 (SW 교육에대한전문성 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 125 < 표 Ⅴ-42> SW교육연구학교운영 (SW 교육에대한전문성 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 126 < 표 Ⅴ-43> SW교육연구학교운영 ( 교재및교수학습자료 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 126 < 표 Ⅴ-44> SW교육연구학교운영 ( 교재및교수학습자료 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 127 < 표 Ⅴ-45> SW교육연구학교운영 (SW 교육에대한인식 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 128 < 표 Ⅴ-46> SW교육연구학교운영 (SW 교육에대한인식 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 128 < 표 Ⅴ-47> SW교육연구학교운영 ( 교육활동을위한제반시설 ) 에대한교사인식 ( 전체 ) 129 < 표 Ⅴ-48> SW교육연구학교운영 ( 교육활동을위한제반시설 ) 에대한교사인식 ( 학교급별 ) 130 < 표 Ⅴ-49> SW교육에대한학부모인식 ( 전체 ) 130 < 표 Ⅴ-50> SW 교육에대한인식에대한학부모인식 ( 학교급별 ) xiii -

16 < 표 Ⅴ-51> SW 교육의필요성에대한학부모인식 ( 전체 ) 131 < 표 Ⅴ-52> SW교육의필요성에대한학부모인식 ( 학교급별 ) 132 < 표 Ⅴ-53> SW 관련직업에대한학부모인식 ( 전체 ) 133 < 표 Ⅴ-54> SW 관련직업에대한학부모인식 ( 학교급별 ) 133 < 표 Ⅴ-55> SW교육연구학교운영의효용성에대한학부모인식 ( 전체 ) 134 < 표 Ⅴ-56> SW교육연구학교운영의효용성에대한학부모인식 ( 학교급별 ) 135 < 표 Ⅴ-57> 상급학교에서 SW교육희망에대한학부모인식 ( 전체 ) 135 < 표 Ⅴ-58> 상급학교에서 SW교육희망에대한학부모인식 ( 학교급별 ) 136 < 표 Ⅴ-59> SW교육부작용에대한학부모인식 ( 전체 ) 137 < 표 Ⅴ-60> SW교육부작용에대한학부모인식 ( 학교급별 ) xiv -

17 그림차례 [ 그림 Ⅲ-1] 초등학교수준검사의확인적요인분석결과 20 [ 그림 Ⅲ-2] 중학교수준검사의확인적요인분석결과 21 [ 그림 Ⅲ-3] SW교육에대한태도측정도구 26 [ 그림 Ⅳ-1] 초등학생의 CT점수에관한회귀분석의표준화잔차 52 [ 그림 Ⅳ-2] 초등학생의태도점수에관한회귀분석의표준화잔차 57 [ 그림 Ⅳ-3] 중학생의 CT점수에관한회귀분석표준화잔차 62 [ 그림 Ⅳ-4] 중학생의태도점수에관한회귀분석의표준화잔차 66 - xv -

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19 Ⅰ. 서론 1. 연구의필요성및목적 지난 2016년 3월프로바둑기사이세돌과인공지능알파고와의바둑대결이후 SW에대한국민들의관심은급증하였고미래사회를대비하기위해서는초 중등학교에서 SW 교육이필요하다는국민적인식이점차높아지고있는추세이다. 이에교육부에서는 2016년 12월에는 2015년 7월에미래부와함께발표한 SW중심사회를위한인재양성추진계획 을바탕으로초 중등학교에서 SW 교육을활성화하기위한 SW교육활성화기본계획 을새롭게발표하였다. 이계획에따르면 2015 개정교육과정에따른 SW교육필수화의성공적안착을위해인적 물적인프라를포함한종합적기반을마련하고, 나아가 SW교육강화를통해미래사회를준비하기위한체계적인 SW교육발전방안을마련하도록하고있다 ( 교육부보도자료, 2016). 그리고이미교육부에서는이미 2015 개정교육과정에서의 SW교육필수화를준비하기위하여 2015년부터 2016년까지전국에 68개의 SW교육연구학교를시도교육청에요청하여운영하고있으며, 연구학교에서운영된 SW 교육의효과성을분석하여 2015 교육과정에서시행될 SW교육필수화의성공적인안착방안을마련할계획을가지고있다. 이에본연구에서는 SW교육필수화의성공적인안착방안을마련하는데시사점을제공해줄수있도록 2015년부터 2016년까지교육부의요청으로시도교육청에서지정으로운영한 68개의 SW교육연구학교를대상으로 SW 교육의효과성을분석하기로한다. 이를위해서 SW교육효과성을측정할수있는검사도구를마련하고, 68개연구학교에서동시에사전검사와사후검사를실시하여그차이를분석하도 - 1 -

20 록한다. 이때, 효과성분석에대한신뢰성을높이기위하여 50개연구학교는단일집단사전-사후검사를실시하고 18개연구학교는환경이비슷한인근의학교를통제집단으로선정하여실험-통제집단간의사전-사후검사를실시한다. 또한, SW 교육의효과성에영향을미치는요소를찾기위하여 SW교육연구학교학생, 교사, 학부모를대상으로 SW 교육에대한인식조사를실시하여 SW교육효과성과연계하여분석하도록한다. 그리고이와같은연구를통해 SW 교육의효과성은어느정도이고효과성에영향을미치는학생, 교사, 학부모의인식은무엇인지를분석하여시사점을도출하고, 도출된시사점을바탕으로향후 SW교육필수화의성공적인안착방안을마련에필요한정책제언을제안하도록한다. 2. 연구의내용및범위 본연구에서수행할연구의내용및범위는다음과같다. 첫째, 2015년부터 2016년까지운영된 SW교육연구학교의효과성을분석한다. 이를위해 SW교육의효과성을컴퓨팅사고력과 SW교육에대한태도로설정하고 68개연구학교에대해사전-사후검사를실시하여그차이를분석한다. 그중 50개연구학교는단일집단내에서의사전-사후검사를실시하고 18개학교는통제집단을선정하여실험-통제집단에서의사전-사후검사를실시한다. 둘째, 2016년도 SW교육연구학교의학생, 교사, 학부모를대상으로 SW 교육에대한인식조사를실시하고인식조사결과와 SW교육의효과성 ( 컴퓨팅사고력, SW교육에대한태도 ) 간의연계분석을실시하여 SW교육의인식에따른효과요소를분석하도록한다. 셋째, 2016년도 SW교육연구학교의학생의배경요소에대한조사를실시하고배경요소조사결과와 SW교육의효과성 ( 컴퓨팅사고력, SW교육에대한태도 ) 간의연계분석을실시하여 SW교육의인식에따른효과요소를분석하도록한다

21 3. 연구방법 위와같은내용의연구를수행하기위하여다음과같은연구방법을진행한다. 첫째, SW교육효과성을측정할수있는컴퓨팅사고력과 SW교육에대한태도에대한검사도구를마련한다. 둘째, 68개연구학교중 50개연구학교는단일집단내에서 SW교육효과성측정을위한사전검사와사후검사를실시하고 18개연구학교에서는통제집단을선정하여실험-통제집단간사전검사와사후검사를실시한다. 이때, 사전검사는오프라인으로실시하고사후검사는온라인으로실시한다. 셋째, 사전검사와사후검사의비교하여 SW교육의효과성을분석하고인식조사및배경요소조사결과와 SW교육효과성 ( 컴퓨팅사고력, SW교육에대한태도 ) 을연계하여 SW교육의효과요소를분석한다

22 Ⅱ. SW 교육효과성분석주요결과 1. SW 교육효과성 본연구에서는 2015년부터 2016년까지운영된 68개 SW교육연구학교에서운영된 SW 교육의효과성을알아보기위해 컴퓨팅사고력 과 SW 교육에대한태도 가 SW 교육을통해각각어떻게변화되었는지를분석하였다. 이를위해먼저 SW교육을시작하기전에 컴퓨팅사고력 과 SW 교육에대한태도 에대한사전검사를실시하였고, SW 교육을완료한후에다시사전검사와동일한형태의사후검사를실시하였다. 그리고사전검사결과와사후검사결과를비교하여 SW교육을통해 컴퓨팅사고력 과 SW 교육에대한태도 가각각어떻게변화되었는지를분석하였다. 이때, 50개연구학교에서는 SW 교육을받은학생들만을대상으로단일집단사전- 사후검사를실시하여그차이를분석하였고, 18개연구학교에서는 SW 교육을받은학생들을실험집단으로, SW 교육을받지않은학생들을통제집단으로각각선정한후실험-통제집단사전-사후검사를실시하여그차이를분석하였다. 가. 컴퓨팅사고력의효과성 컴퓨팅사고력에대한사전검사와사후검사의결과를비교한결과, SW교육연구학교의 SW 교육을받은학생들의컴퓨팅사고력은다음과같이변화된것으로나타났다. 첫째, SW교육을받은 68개교전체학생들의컴퓨팅사고력점수를종합해분석한결과, 사전검사보다사후검사점수가유의미하게높은것으로나타났다. 둘째, 68개교중단일집단사전-사후검사를실시한 50개교와실험-통제집단사전-사후검사를실시한 18개교를분리해분석한결과, 단일집단사전-사후 - 4 -

23 검사와실험-통제집단사전-사후검사모두에서사전검사보다사후검사점수가유의미하게높게나타났다. 셋째, SW교육을 2015년부터 2016년까지 2년받은학생과 2016년 1년만받은학생을분리해분석한결과, SW 교육을 2년받은학생과 1년받은학생모두사전검사보다사후검사점수가유의미하게높게나타났다. 또한, SW 교육을 2년받은학생과 1년만받은학생간의사전검사대비사후검사점수의향상도를비교한결과에서는 SW 교육을 2년받은학생들의향상도가 1년만받은학생들보다유의미하게높은것으로나타났다. 넷째, 68개연구학교중 45개초등학교와 23개교중학교학생을분리해분석한결과, 초등학생과중학생모두사전검사보다사후검사점수가유의미하게높게나타났다. 그러나초등학생과중학생간의사전검사대비사후검사점수의향상도를비교한결과에서는중학생의향상도가초등학생보다높으나유의미하지않은것으로나타났다. 나. SW 교육에대한태도의효과성 SW 교육에대한태도사전검사와사후검사의결과를비교한결과, SW교육연구학교의 SW 교육을받은학생들의 SW 교육에대한태도는다음과같이변화된것으로나타났다. 첫째, SW교육을받은 68개교전체학생들의 SW교육에대한태도점수를종합해분석한결과, 사전검사보다사후검사점수가유의미하게높은것으로나타났다. 둘째, 68개교중단일집단사전-사후검사를실시한 50개교와실험-통제집단사전-사후검사를실시한 18개교를분리해분석한결과, 단일집단사전-사후검사에서는사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났으나실험-통제집단사전-사후검사에서는사전검사보다사후검사가더높으나유의미하지않은것으로나타났다. 셋째, SW교육을 2015년부터 2016년까지 2년받은학생과 2016년 1년만받 - 5 -

24 은학생을분리해분석한결과, SW 교육을 2년받은학생과 1년받은학생모두사전검사보다사후검사점수가유의미하게높게나타났다. 그러나 SW교육을 2년받은학생과 1년만받은학생간의사전검사대비사후검사점수의향상도를비교한결과에서는 SW 교육을 2년받은학생들의향상도가 1년만받은학생들보다높으나유의미하지않은것으로나타났다. 넷째, 68개연구학교중 45개초등학교와 23개교중학교학생을분리해분석한결과, 초등학생은사전검사보다사후검사가높으나유의미하지않은것으로나타났고, 중학생은사전검사보다사후검사점수가유의미하게높은것으로나타났다. 또한, 초등학생과중학생간의사전검사대비사후검사점수의향상도를비교한결과에서는중학생의향상도가초등학생보다유의미하게높은것으로나타났다. 2. SW 교육효과요인 본연구에서는 SW교육효과성에영향을미치는요인을알아보기위하여 컴퓨팅사고력 과 SW 교육에대한태도 에대한사전-사후검사와함께 SW 교육에대한학생의인식설문조사 를실시하였다. 그리고 SW 교육에대한학생의인식설문내용중컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도점수에영향을미치는요인을분석하기위하여위계적회귀분석과다층모형분석을실시하였다. 구체적으로회귀분석은 SW 교육에대한학생의인식설문조사 에서나타난변인들이컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도점수에미치는영향력을알아보기위해실시하였고, 다층모형분석은 SW 교육에대한학생의인식설문조사 에서나타난변인들을학생수준과학교수준에서다층형태의모형별로추가하여분석함으로써컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도점수에영향을미치는변인을알아보기위하여실시하였다. 그결과, 위계적회귀분석을통해학생들의컴퓨팅사고력과 SW교육에대한태도의사후점수에영향을미치는요인을분석하였고, 다층모형분석을 - 6 -

25 통해컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도의점수변화에영향을미치는 요인을분석하였다. 가. 컴퓨팅사고력의효과요인 위계적회귀분석과 3수준다층모형분석을통해나타난컴퓨팅사고력에영향을미치는효과요인은다음과같다. 초등학생의경우, 컴퓨팅사고력사후점수에 SW교육기간 (1년또는 2년 ), SW교육만족도, SW교육효과, SW대회참가경험등의순으로긍정적인영향을크게미치는것으로나타났으며, 이전의 SW교육경험은컴퓨팅사고력사후점수에부정적인영향을미치는것으로나타났다. 컴퓨팅사고력점수의변화율에는 SW교육기간 (1년또는 2년 ) 이긍정적인영향을미치는것으로나타났고이전에사전 SW교육장소 ( 학교수업 ) 을통해받은 SW교육경험은부정적인영향을미치는것으로나타났다. 중학생의경우, 컴퓨팅사고력사후점수에 SW에대한인식, 가정내컴퓨터유무, SW교육기간 (1년또는 2년 ) 등의순으로긍정적인영향을크게미치는것으로나타났으며, 컴퓨팅사고력점수의변화율에는 SW교육기간 (1년또는 2년 ) 이긍정적인영향을미치는것으로나타났다. 초등학생과중학생에각각영향을미치는효과요인을비교해보면컴퓨팅사고력사후점수에가장긍정적인영향을미치는요인이초등학생은 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 이나중학생은 SW에대한인식인것으로나타났다. 컴퓨팅사고력점수의변화율에대해서는초등학생과중학생모두 SW교육기간 (1년또는 2년 ) 이긍정적인영향을미치는요인으로나타났다. 나. SW 교육에대한태도의효과요인 위계적회귀분석과 3 수준다층모형분석을통해나타난 SW 교육에대한태도 에영향을미치는효과요인은다음과같다

26 초등학생의경우, SW 교육에대한태도사후점수에 SW에대한인식, SW교육만족도, SW교육효과, 성별 ( 여학생보다남학생이높음 ), SW대회참가경험등의순으로긍정적인영향을크게미치는것으로나타났으며, 인터넷사용시간과 SW교육기간 (1년또는 2년 ) 은 SW 교육에대한태도사후점수에부정적인영향을미치는것으로나타났다. SW 교육에대한태도점수의변화율에는 SW교육기간 (1년또는 2년 ) 이부정적인영향을미치는것으로나타났다. 중학생의경우, SW교육에대한태도사후점수에 SW에대한인식, SW 교육만족도, SW대회참가경험등의순으로긍정적인영향을크게미치는것으로나타났으며, SW교육에대한태도점수의변화율에는이전에방과후학교수업을통해받은 SW교육경험이긍정적인영향을미치는것으로나타났다. 초등학생과중학생에각각영향을미치는효과요인을비교해보면초등학생과중학생은유사한양상을나타냈는데, SW교육에대한태도사후점수에 SW에대한인식, SW교육만족도, SW대회참가경험등의순으로긍정적인영향을크게미치는것으로나타났으며, SW교육에대한태도점수의변화율에대해서는초등학생은 SW교육기간 (1년또는 2년 ) 이부정적인영향을미치는것으로, 중학생은이전에방과후학교수업을통해받은 SW교육경험이긍정적인영향을미치는것으로나타났다. 3. SW 교육에대한교사및학부모의인식 본연구에서는 2015년부터 2016년까지운영된 68개 SW교육연구학교의교사와학부모는 SW 교육에대해어떻게생각하고있는지알아보기위하여 SW교육연구학교교사와학부모에대해 SW 교육에대한인식설문조사 를실시하여분석하였다. 그결과, 나타난시사점들을정리하면다음과같다. 첫째, 교사들이인식하기에학생들이 SW교육에흥미를가지고참여하는것으로나타났다. SW교육에서학생의흥미도와참여도향상에대해만족한 - 8 -

27 다는교사의인식이 83.3% 로높게나타났다. 둘째, 교사들은 SW교육의중요성과필요성에대한인식높은것으로나타났다. SW 교육의인식개선에대해만족한다는교사의인식이 84.5% 로높게나타났다. 셋째, 교사들은 SW 교육에대해자신감이높지않은것으로나타났다. SW교육에대한교사의전문성향상이필요하며, 이를위해교과전담교사 ( 초등학교 ) 가필요하다는인식이높게나타났다. SW 교육을실시하는데자신이전문성을갖추고있다고생각하는의견이 44.1% 로낮게나타났고교과전담교사가필요하다는의견이 73.2% 로높게나타났다. 넷째, SW교육의필요성에대한학부모의인식이높은것으로나타났다. 자녀가사회생활을위해 SW 교육이필요하다는학부모인식이 71.4% 로높게나타났다. 다섯째, SW 교육이도움이된다는학부모의인식이높게나타났다. SW교육연구학교운영이자녀에게도움이되었다는학부모인식이 68.3% 로높게나타났고자녀가상급학교에진학하여도 SW교육받기를희망한다는학부모인식이 62.5% 로높게나타났다

28 Ⅲ. SW 교육연구학교효과성분석 1. 연구모형설계 SW교육효과성분석을위해사용된모형은사전-사후검사 (pretest-posttest) 이며, 연구학교의여건에따라단일집단에대한사전과사후검사결과를비교하거나통제집단을선정하여실험집단과사후검사결과의차이를비교하였다. SW교육효과성분석에참여한학교는 2015년부터 2016년까지교육부요청시도교육청지정 SW교육연구학교 68개교이다. 가. 단일집단사전 - 사후검사 SW교육효과성분석을위해연구학교학생만을대상으로단일집단사전-사후검사 (pretest-posttest) 모형을적용한연구학교는 50개이며, 아래그림과같이 SW 교육을실시하기전사전검사와실시한후사후검사의결과를비교하여 SW교육의효과성을분석하도록한다. 나. 실험 - 통제집단사전 - 사후검사 SW교육효과성분석을위해통제집단을선정하여연구학교의실험집단과통제집단의사전-사후검사 (pretest-posttest) 결과를비교한연구학교는 18개이다. 아래그림과같이 SW 교육을실시하기전사전검사를실시하여실험집단과통제집단의동질성을확인하고실험집단에만 SW 교육을실시한후사후검사를실시하여두집단의차이비교를통해 SW 교육의효과성을분석하도록한다

29 2. 연구대상 SW교육효과성분석에는제주도교육청을제외한 16개시도교육청의 68개연구학교가참여하였고학생은 68개연구학교의실험집단에서 8,593명, 인근학교의통제집단에서 928명, 총 9,521명이참여하였다. 이중연구학교학생만을대상으로단일집단사전-사후검사 (pretest-posttest) 모형을적용한연구학교는 50개로총 7,194명이참여하였고, 통제집단을선정하여연구학교의실험집단과통제집단의사전-사후검사 (pretest-posttest) 결과를비교한연구학교는 18개로 928명이참여하였다. 연구기간별로는 2015년부터 2016년까지 SW교육에참여한기존학생은 3,243명이고 2016년에만 SW교육에참여한신규학생은 5,350명이다. 학교급별로는초등학생이 45개교에서 5학년과 6학년을중심으로 4,650명이참여하였고중학생은 23개교에서 1학년부터 3학년까지 3,943명이참여하였다. < 표 Ⅲ-1> SW 교육효과성분석대상자현황 구분실험집단통제집단계 전체 * 8, ,521 연구기간별 학교급별 단일집단 7,194-7,194 실험-통제집단 1, ,327 신규집단 5,350-5,350 기존집단 3,243-3,243 초등학생 4,650-4,650 중학생 3,943-3,943 *SW 교육효과성분석대상자전체는 8,593 명이고이중단일집단사전 - 사후검사참여 자는 7,194명이며, 실험-통제집단사전-사후검사참여자는 1,399명임 ( 통제집단참여자는 928명 )

30 3. 추진일정 SW교육효과성분석연구는아래표와같이 2015년 3월과 4월에효과성측정도구를마련하고 2015년 5월과 6월에 1차사전검사를실시한후 2016 년 5월과 6월에신규학생에대한 2차사전검사를실시하였다. 그리고 2016년 9월과 10월에전체학생을대상으로한사후검사를실시하여 12월까지연구결과를분석하였다. 여기서기존학생은 2015년부터 2016년까지 2년간연구학교에서 SW교육을받아온학생을의미하며, 신규학생은 2016년 1년만 SW 교육을받은학생을의미한다. < 표 Ⅲ-2> 연구추진일정 구분기간연구내용 계획및조사사전검사 ( 기존학생 ) 사전검사 ( 신규학생 ) 사후검사 ( 전체학생 ) 효과성분석 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ SW교육효과성검사도구마련사전검사실시사전검사결과정리사전검사실시사전검사결과정리사후검사실시사후검사결과정리연구결과분석및정리

31 4. 효과성측정도구 SW 교육의효과성분석요소로컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도를선정 하고아래와같은도구를이용하여측정하도록한다. 사전 - 사후검사도구는컴 퓨팅사고력과태도모두동일한것을사용하도록한다. 가. 컴퓨팅사고력측정도구 컴퓨팅사고력측정도구는분석능력, 설계능력, 구현능력, 추론능력의 4개 SW역량으로구성되어있고각 SW역량은하위의컴퓨팅사고력 (CT: Computational Thinking) 으로구성되어있다. 세부적으로살펴보면분석능력은자료수집, 자료분석, 자료표현, 문제분해요소로구성되어있고설계능력은추상화와알고리즘요소로구성되어있으며, 구현능력은자동화로구성되어있고추론능력은시뮬레이션과병렬화로구성되어있다. 또한, 컴퓨팅사고력측정도구는아래와같이초등학생용과중학생용이다르게구성되어있다. 1) 초등학생용초등학생용은아래표와같이 16개문항으로구성되어있는데그중분석능력이 4문항 (25%), 설계능력 7문항 (43.7%), 구현능력 1문항 (6.3%), 추론능력 4문항 (25%) 로구성되어있다. 단, < 표 Ⅲ-3> 의내용은사전검사의내용이며, 사후검사에서는문항의순서와문항별보기의순서가재구성되었다

32 < 표 Ⅲ-3> 초등학생용컴퓨팅사고력측정도구 번호 학습주제 SW 역량 CT 구성요소 자료수집 분석능력 자료분석 자료표현 문제분해 설계능력 추상화 알고리즘 구현능력추론능력 배 점 자동화 시뮬레이션 병렬화 수집할정보특성정의하기 수집된정보의분류기준세우기 정보특성에적합한자료표현방법선택하기 조건에따른병렬처리결과추정하기 정보처리규칙정의하기 조건에맞게문제해결과정설계하기 반복실행결과추정하기 결과에맞게문제해결과정설계하기 조건에맞게문제해결과정설계하기 문제를나누어해결하기 결과에맞게정보정의하기 문제해결과정설계하기

33 번호 학습주제 SW 역량 CT 구성요소 자료수집 분석능력 자료분석 자료표현 문제분해 설계능력 추상화 알고리즘 구현능력추론능력 배 점 자동화 시뮬레이션 병렬화 결과에맞게문제해결과정설계하기 반복처리를통해문제해결과정을단순화하기 조건처리과정설계하기 프로그램실행결과추정하기 계 16 (100%) CT 구성요소 SW 역량 (25.0%) 7 (43.7%) 1 (6.3%) 4 (25.0%) 100 배점기준 : 상 (7 점 ), 중 (6 점 ), 하 (5 점 ) 2) 중학생용초등학생용은다음표와같이 23개문항으로구성되어있는데그중분석능력이 5문항 (21.7%), 설계능력 10문항 (43.5%), 구현능력 2문항 (8.7%), 추론능력 6 문항 (26.1%) 로구성되어있다. 단, < 표 Ⅲ-4> 의내용은사전검사의내용이며, 사후검사에서는문항의순서와문항별보기의순서가재구성되었다

34 < 표 Ⅲ-4> 중학생용컴퓨팅사고력측정도구 ( 사전검사기준 ) 번호 학습주제 SW 역량 CT 구성요소 수집할정보특성정의하기 수집된정보의분류기준세우기 정보특성에적합한자료표현방법선택하기 조건에따른병렬처리결과추정하기 정보처리규칙정의하기 정보처리규칙정의하기 조건에맞게문제해결과정설계하기 반복실행결과추정하기 결과에맞게문제해결과정설계하기 조건에맞게문제해결과정설계하기 문제를나누어해결하기 결과에맞게정보정의하기 문제해결과정설계하기 자료수집 분석능력 자료분석 자료표현 문제분해 설계능력 추상화 알고리즘 구현능력추론능력 배 점 자동화 시뮬레이션 병렬화

35 번호 학습주제 SW 역량 CT 구성요소 자료수집 분석능력 자료분석 자료표현 문제분해 설계능력 추상화 알고리즘 구현능력추론능력 배 점 자동화 시뮬레이션 병렬화 14 최단경로찾아내기 프로그램실행결과추정하기 문제를나누어해결하기 결과에맞게문제해결과정설계하기 반복처리를통해문제해결과정을단순화하기 반복처리를통해문제해결과정을단순화하기 조건처리과정설계하기 조건을이용해문제해결과정설계하기 프로그램실행결과추정하기 프로그램실행결과추정하기 계 23 (100%) CT 구성요소 SW 역량 5 (21.7%) 10 (43.5%) 2 (8.7%) 6 (26.1%) 배점기준 : 상 (5 점 ), 중 (4 점 ), 하 (3 점 )

36 3) 검사도구의신뢰도와타당도컴퓨팅사고력검사는초등학교 16문항, 중학교 23문항을최종문항으로설정하였다. 컴퓨팅사고력검사의구인타당도검증을위하여확인적요인분석을실시하였다. 확인적요인분석은상위요인을설정한 second-order 모형으로설정하여실시하였다. 신뢰도분석에는 SPSS 버전 21.0 프로그램을사용하였고, 확인적요인분석에는 R-lavaan 패키지와경로도의시각화는 R-semPlot 패키지를사용하였다. 컴퓨팅사고력검사의확인적요인분석을위한신뢰도와타당도검증결과는 < 표 Ⅲ-5>, < 표 Ⅲ-6> 과같다. 초등학생을대상으로개발된문항의문항내적합치도 (Cronbach's α) 와개념신뢰도 (construct reliability: 이하CR) 분석결과, 컴퓨팅사고력 (α=.795, CR=.985) 의신뢰도는양호한수준으로나타났다. 능력요소에따라살펴보면, 구현능력은단일측정문항으로신뢰도를산출할수없었으며, 설계능력 (α=.650, CR=.656) 의신뢰도는수용가능한수준이었으나, 분석능력 (α=.408, CR=419) 과추론능력 (α=.537, CR=397) 은낮은수준의신뢰도를나타냈다. 중학생을대상으로개발된문항의문항내적합치도와개념신뢰도분석결과, 컴퓨팅사고력 (α=.866, CR=.985) 의신뢰도는양호한수준으로나타났다. 능력요소에따라살펴보면, 설계능력 (α=.787, CR=790) 은양호한수준의신뢰도를보였으며, 추론능력 (α=.623, CR=.638) 은수용가능한수준의신뢰도를나타냈다. 하지만분석능력 (α=.479, CR=.483) 과구현능력 (α=.353, CR=356) 은낮은수준의신뢰도를나타냈다. 초등학교와중학교에서타당도분석을위한평균분산추출지수 (average variance extracted: 이하 AVE) 분석결과, 컴퓨팅사고력 ( 초 =.765, 중 =.943) 은.50 이상의값을나타내타당도기준을만족하고있는것으로나타났으나, 하위능력요소의 AVE 수치는.50이하로다소낮게나타났다

37 < 표 Ⅲ-5> 컴퓨팅사고력검사의신뢰도와타당도 ( 초등학교 ) 구분 내적합치도 (α) 개념신뢰도 평균분산추출지수 컴퓨팅사고력 (CT) 분석능력 (V1) 설계능력 (V2) 구현능력 (V3) 추론능력 (V4) < 표 Ⅲ-6> 컴퓨팅사고력검사의신뢰도와타당도 ( 중학교 ) 구분 내적합치도 (α) 개념신뢰도 평균분산추출지수 컴퓨팅사고력 (CT) 분석능력 (V1) 설계능력 (V2) 구현능력 (V3) 추론능력 (V4) 초등학교와중학교의확인적요인분석모형적합도결과는다음과같다 (< 표 Ⅲ-7> 참조 ). 첫째, 초등학교의확인적요인분석모형의적합도는 [ 그림 Ⅲ-1] 과같이 CFI=0.965, TLI=0.958, RMSEA=0.025로나타났다. 둘째, 중학교의확인적요인분석모형의적합도는 [ 그림 Ⅲ-2] 와같이 CFI=0.900, TLI=0.888, RMSEA= 0.045로나타났다. 따라서확인적요인분석모형은초등학교와중학교에서모두적절한것으로나타났다. < 표 Ⅲ-7> 확인적요인분석모형의적합도 구분 df CFI TLI RMSEA 초등학교 (N=5,322) *** 중학교 (N=4,267) ***

38 *CT: 컴퓨팅사고력 **V1: 분석능력, V2: 설계능력, V3: 구현능력, V4: 추론능력 *** 그림의계수값은표준화계수값임. [ 그림 Ⅲ-1] 초등학교수준검사의확인적요인분석결과

39 *CT: 컴퓨팅사고력 **V1: 분석능력, V2: 설계능력, V3: 구현능력, V4: 추론능력 *** 그림의계수값은표준화계수값임. [ 그림 Ⅲ-2] 중학교수준검사의확인적요인분석결과

40 초등학교에서컴퓨팅사고력검사능력요소의요인부하량은 < 표 Ⅲ-8> 과같다. 초등학교의컴퓨팅사고력검사의능력요소의요인부하량은모두통계적으로유의한값을나타냈다. 또한, 분석능력, 설계능력, 구현능력, 추론능력의모든능력요소에서.50 이상의높은표준부하량이나타났다. < 표 Ⅲ-8> 컴퓨팅사고력검사의능력요소요인부하량결과 ( 초등학교 ) 능력요소 비표준화계수 표준오차 p 값 표준화계수 분석능력 (V1) 설계능력 (V2) 구현능력 (V3) 추론능력 (V4) 초등학교의능력요소에따른하위문항의요인부하량은 < 표 Ⅲ-9> 와같다. 첫째, 분석능력의경우전문항에서.50 이하의낮은표준부하량이나타났다. 둘째, 설계능력의경우문항 6, 문항 11, 문항 3, 문항 7, 문항 9에서.50 이하의낮은표준부하량이나타났다. 셋째, 구현능력의경우단일측정문항으로요인부하량이 1.00으로나타났다. 넷째, 추론능력의경우전문항에서.50 이하의낮은표준부하량이나타났다. 중학교에서컴퓨팅사고력검사능력요소의요인부하량은 < 표 Ⅲ-10> 과같다. 중학교의컴퓨팅사고력검사의능력요소의요인부하량은모두통계적으로유의한값을나타냈다. 또한, 분석능력, 설계능력, 구현능력, 추론능력의모든능력요소에서.50 이상의높은표준부하량이나타났다. 중학교의능력요소에따른하위문항의요인부하량값은 < 표 Ⅲ-11> 과같다. 구체적으로살펴보면첫째, 분석능력의경우문항 5, 문항 2, 문항 3, 문항 16에서.50 이하의낮은표준부하량이나타났다. 둘째, 설계능력의경우문항 1, 문항 13에서.50 이하의낮은표준부하량이나타났다. 셋째, 구현능력의경우문항 18 에서.50 이하의낮은표준부하량이나타났다. 넷째, 추론능력의경우문항 9, 문항 15, 문항 14에서.50 이하의낮은표준부하량이나타났다

41 < 표 Ⅲ-9> 컴퓨팅사고력검사의하위문항요인부하량결과 ( 초등학교 ) 능력요소하위문항비표준화계수표준오차 p 값표준화계수 문항 2 C 분석능력 (V1) 문항 4 C 문항 1 C 문항 10 C 문항 6 C 문항 11 C 문항 3 C 설계능력 (V2) 문항 7 C 문항 9 C 문항 12 C 문항 13 C 구현능력 (V3) 문항 15 C 문항 8 C 추론능력 (V4) 문항 14 C 문항 16 C 문항 5 C < 표 Ⅲ-10> 컴퓨팅사고력검사의능력요소요인부하량결과 ( 중학교 ) 능력요소 비표준화계수 표준오차 p 값 표준화계수 분석능력 (V1) 설계능력 (V2) 구현능력 (V3) 추론능력 (V4)

42 < 표 Ⅲ-11> 컴퓨팅사고력검사의하위문항요인부하량결과 ( 중학교 ) 능력요소 하위문항 비표준화계수 표준오차 p 값 표준화계수 문항 5 C 문항 2 C 분석능력 (V1) 문항 3 C 문항 12 C 문항 16 C 문항 6 C 문항 1 C 문항 13 C 문항 7 C 설계능력 (V2) 문항 8 C 문항 10 C 문항 11 C 문항 17 C 문항 19 C 문항 20 C 구현능력 (V3) 문항 18 C 문항 21 C 문항 9 C 문항 15 C 추론능력 (V4) 문항 22 C 문항 23 C 문항 4 C 문항 14 C

43 나. SW 교육에대한태도측정도구 SW 교육에대한태도측정도구는 SW 교육에대한학생의생각과태도에대한 18 개의문항으로구성되어있으며, 초등학생용과중학생용이동일하고사전 - 사 후검사문항역시동일하다. SW 교육은 중간 1. 좋다 나쁘다.1 2. 편리하다 불편하다.2 3. 재미있다 재미없다.3 4. 쉽다 어렵다.4 5. 친근하다 낯설다.5 6. 활발하다 우울하다.6 7. 만족스럽다 불만족스럽다.7 8. 새롭다 낡았다.8 9. 특별하다 평범하다 이해할수있다 혼란스럽다 편하다 불편하다 단순하다 복잡하다 쓸모있다 쓸모없다

44 14. 의미있다 의미없다 잘짜여져있다 엉성하다 중요하다 중요하지않다 다양하다 단조롭다 상상력이많다 상상력이없다.18 [ 그림 Ⅲ-3] SW 교육에대한태도측정도구 5. 효과성분석결과 연구학교학생의컴퓨팅사고력과 SW 교육에대한태도를중심으로 SW 교육 효과성을분석하였으며, SW 교육효과성은단일집단의사전 - 사후검사와실 험 - 비교집단사전 - 사후검사로나누어다음과같이분석하였다. 가. 컴퓨팅사고력효과성 1) 전체 SW교육연구학교에서참여학생전체의컴퓨팅사고력에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 전체학생 8,593명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서전체학생의컴퓨팅사고력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력증진에효과가있었다고볼수있다

45 < 표 Ⅲ-12> 컴퓨팅사고력효과성 ( 전체 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 8, 사후검사 8, ***,, 가 ) 능력요소별 SW교육연구학교에서참여학생전체의컴퓨팅사고력의능력요소별사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 분석능력에서는전체학생 8,593명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서전체학생의컴퓨팅사고력중분석능력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력중분석능력의증진에효과가있었다고볼수있다. 설계능력에서는전체학생 8,593명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서전체학생의컴퓨팅사고력중설계능력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW 교육이컴퓨팅사고력중설계능력의증진에효과가있었다고볼수있다. 구현능력에서는전체학생 8,593명의사전검사는평균 3.410점이고사후검사는 4.431점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서전체학생의컴퓨팅사고력중구현능력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력중구현능력의증진에효과가있었다고볼수있다. 추론능력에서는전체학생 8,593명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서전체학생의컴퓨팅사고력중추론능력은

46 SW 교육을실시하기전보다 SW 교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW 교육이컴퓨팅사고력중추론능력의증진에효과가있었다고볼수 있다. < 표 Ⅲ-13> 컴퓨팅사고력능력요소별효과성 ( 전체 ) 구분 N 평균표준편차 t 분석능력 설계능력 구현능력 추론능력 사전 8, 사후 8, 사전 8, 사후 8, 사전 8, 사후 8, 사전 8, 사후 8, *** *** *** ***,, 나 ) 단일집단사전-사후검사 SW교육연구학교에서참여학생중단일집단의컴퓨팅사고력에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 단일집단학생 7,194 명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서단일집단학생의컴퓨팅사고력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력증진에효과가있었다고볼수있다

47 < 표 Ⅲ-14> 컴퓨팅사고력효과성 ( 단일집단 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 7, 사후검사 7, ***,, 다 ) 실험-통제집단사전-사후검사 SW교육연구학교에서실험-통제집단의실험전두집단의컴퓨팅사고력에대한동질성 t 검정결과는다음과같다. 실험집단학생 1,399명의사전검사평균은 점이고통제집단학생 928명의사전검사평균은 점으로그차이는 t값이 5.728으로 유의수준에서유의미한것으로나타나동질집단이아닌것으로확인되었다. < 표 Ⅲ-15> 컴퓨팅사고력동질성검사 ( 실험 - 통제집단 ) 구분 N 평균표준편차 t 실험집단 1, 통제집단 ***,, 사전검사에서실험-통제집단이동질집단이아닌것으로확인됨에따라컴퓨팅사고력에대한사후검사결과를사전검사점수를통제한후회귀분석을실시하였다. 그결과, 실험집단학생 1,399명의사후검사는평균 점이고통제집단학생 928명의사후검사는평균 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다

48 < 표 Ⅲ-16> 컴퓨팅사고력효과성 ( 실험 - 통제집단 ) 구분 N 평균표준편차 t 실험집단 1, 통제집단 ***,, 2) SW교육기간별가 ) 신규학생 SW교육연구학교에서참여학생중신규학생의컴퓨팅사고력에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 신규학생 5,350명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서신규학생의컴퓨팅사고력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력증진에효과가있었다고볼수있다. < 표 Ⅲ-17> 컴퓨팅사고력효과성 ( 신규학생 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 5, 사후검사 5, ***,, 나 ) 기존학생 SW교육연구학교에서참여학생중기존학생의컴퓨팅사고력에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 기존학생 3,243명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이

49 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서기존학생의컴퓨팅사고력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력증진에효과가있었다고볼수있다. < 표 Ⅲ-18> 컴퓨팅사고력효과성 ( 기존학생 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 3, 사후검사 3, ***,, 다 ) 신규학생과기존학생의향상도비교 SW교육연구학교에서 2016년 1년간 SW교육을받은신규학생과 2015년부터 2016년까지 2년간 SW교육을받은기존학생의컴퓨팅사고력향상도 ( 향상도 = 사후검사 사전검사 ) 차이에대한 t 검정결과는다음과같다. 신규학생 5,350명의향상도평균은 점이고기존학생 3,243명의향상도평균은 점이며, 그차이는 t값이 5.157로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서 SW교육을 1년받은학생보다 2년받은학생의컴퓨팅사고력향상이더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력증진에효과가있었다고볼수있다. < 표 Ⅲ-19> 컴퓨팅사고력효과성 ( 신규학생 - 기존학생의향상도차이 ) 구분 N 평균표준편차 t 신규학생 5, 기존학생 3, ***,,

50 3) 학교급별가 ) 초등학생 SW교육연구학교에서참여학생중초등학생의컴퓨팅사고력에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 초등학생 4,650명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서초등학생의컴퓨팅사고력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력증진에효과가있었다고볼수있다. < 표 Ⅲ-20> 컴퓨팅사고력효과성 ( 초등학생 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 4, 사후검사 4, ***,, 나 ) 중학생 SW교육연구학교에서참여학생중중학생의컴퓨팅사고력에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 중학생 3,943명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서중학생의컴퓨팅사고력은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이컴퓨팅사고력증진에효과가있었다고볼수있다

51 < 표 Ⅲ-21> 컴퓨팅사고력효과성 ( 중학생 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 3, 사후검사 3, ***,, 다 ) 초등학생과중학생의향상도비교 SW교육연구학교의초등학생과중학생의컴퓨팅사고력향상도 ( 향상도 = 사후검사 사전검사 ) 차이에대한 t 검정결과는다음과같다. 초등학생 4,650 명의향상도평균은 점이고중학생 3,943명의향상도평균은 점이나그차이는 t값이 3.947로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. < 표 Ⅲ-22> 컴퓨팅사고력효과성 ( 초등학생 - 중학생의향상도차이 ) 구분 N 평균표준편차 t 초등학생 4, 중학생 3, ***,, 나. SW 교육에대한태도효과성 1) 전체 SW교육연구학교에서참여학생전체의태도에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 전체학생 8,517명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서전체학생의태도는 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이태도증진에효과가있었다고볼수있다

52 < 표 Ⅲ-23> SW 교육에대한태도효과성 ( 전체 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 8, 사후검사 8, ***,, 가 ) 단일집단사전-사후검사 SW교육연구학교에서참여학생중단일집단의태도에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 단일집단학생 7,145명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서단일집단학생의태도은 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이태도증진에효과가있었다고볼수있다. < 표 Ⅲ-24> SW 교육에대한태도효과성 ( 단일집단 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 7, 사후검사 7, ***,, 나 ) 실험-통제집단사전-사후검사 SW교육연구학교에서실험-통제집단의실험전두집단의태도에대한동질성 t 검정결과는다음과같다. 실험집단학생 1,372명의사전검사평균은 점이고통제집단학생 919명의사전검사평균은 점으로그차이는 t값이 0.808으로 0.05 유의수준에서유의미하지않은것으로나타나두집단은동질집단인것으로나타났다

53 < 표 Ⅲ-25> SW 교육에대한태도동질성검사 ( 실험 - 통제집단 ) 구분 N 평균표준편차 t 실험집단 1, 통제집단 ,, SW교육연구학교에서실험-통제집단의태도에대한사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 실험집단학생 1,372명의사후검사는평균 점이고통제집단학생 919명의사후검사는평균 점으로그차이는 t값이 0.113으로 0.05 유의수준에서유의미하지않은것으로나타났다. < 표 Ⅲ-26> SW 교육에대한태도효과성 ( 실험 - 통제집단 ) 구분 N 평균표준편차 t 실험집단 1, 통제집단 ,, 2) SW교육기간별가 ) 신규학생 SW교육연구학교에서참여학생중신규학생의태도에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 신규학생 5,320명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서신규학생의태도는 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이태도증진에효과가있었다고볼수있다

54 < 표 Ⅲ-27> SW 교육에대한태도효과성 ( 신규학생 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 5, 사후검사 5, ***,, 나 ) 기존학생 SW교육연구학교에서참여학생중기존학생의태도에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 기존학생 3,197명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 0.05 유의수준에서유의미하지않은것으로나타났다. < 표 Ⅲ-28> SW 교육에대한태도효과성 ( 기존학생 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 3, 사후검사 3, ,, 다 ) 신규학생과기존학생의향상도비교 SW교육연구학교에서 2016년 1년간 SW교육을받은신규학생과 2015년부터 2016년까지 2년간 SW교육을받은기존학생의 SW교육에대한태도향상도 ( 향상도 = 사후검사 사전검사 ) 차이에대한 t 검정결과는다음과같다. 신규학생 5,645명의향상도평균은 0.586점이고기존학생 2,872명의향상도평균은 1.115점이며, 그차이는 t값이 로 0.05 유의수준에서유의미하지않은것으로나타났다

55 < 표 Ⅲ-29> SW 교육에대한태도 ( 신규학생 - 기존학생의향상도차이 ) 구분 N 평균표준편차 t 신규학생 5, 기존학생 2, ,, 3) 학교급별가 ) 초등학생 SW교육연구학교에서참여학생중초등학생의태도에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 초등학생 4,631명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점로그차이는 t값이 으로 0.05 유의수준에서유의미하지않은것으로나타났다. < 표 Ⅲ-30> SW 교육에대한태도효과성 ( 초등학생 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 4, 사후검사 4, ,, 나 ) 중학생 SW교육연구학교에서참여학생중중학생의태도에대한사전검사와사후검사에대한 t 검정결과는다음과같다. 중학생 3,886명의사전검사는평균 점이고사후검사는 점으로그차이는 t값이 으로 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서중학생의태도는 SW교육을실시하기전보다 SW교육을실시한후가더높아졌기때문에 SW교육이태도증진에효과가있었다고볼수있다

56 < 표 Ⅲ-31> SW 교육에대한태도효과성 ( 중학생 ) 구분 N 평균표준편차 t 사전검사 3, 사후검사 3, ***,, 라 ) 초등학생과중학생의향상도비교 SW교육연구학교의초등학생과중학생의 SW교육에대한태도향상도 ( 향상도 = 사후검사 사전검사 ) 차이에대한 t 검정결과는다음과같다. 초등학생 4,631명의향상도평균은 0.365점이고중학생 3,886명의향상도평균은 점이며, 그차이는 t값이 로 0.05 유의수준에서유의미한것으로나타났다. 따라서초등학생보다중학생의 SW교육에대한태도향상이더높아졌기때문에 SW교육이중학생의 SW교육에대한태도향상에더효과가있었다고볼수있다. < 표 Ⅲ-32> SW 교육에대한태도 ( 초등학생 - 중학생의향상도차이 ) 구분 N 평균표준편차 t 초등학생 4, 중학생 3, *,, 6. 결과요약 앞에서분석한내용들을정리해보면다음과같다. 첫째, SW 교육연구학교에서 SW 교육을받은학생의컴퓨팅사고력과 SW 교 육에대한태도점수는사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타

57 났다. 컴퓨팅사고력은단일집단사전-사후검사와실험-통제집단사전-사후검사를실시한두모형에서모두사전검사보다사후검사점수가유의미하게높은것으로나타났고, SW 교육에대한태도는단일집단사전-사후검사에서는사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났으나실험-통제집단사전-사후검사에서는사전검사보다사후검사가더높으나유의미하지않은것으로나타났다. 둘째, SW교육연구학교에서 SW 교육을더오래받은학생의컴퓨팅사고력향상도가유의미하게높은것으로나타났다. 컴퓨팅사고력에서신규학생과기존학생모두 SW 교육에대한태도점수가사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났고, 컴퓨팅사고력의향상도 ( 사전검사와사후검사의차이 ) 에대해신규학생과기존학생을비교한결과, 기존학생의향상도가유의미하게더높은것으로나타났다. 셋째, SW교육연구학교에서 SW 교육을받은학생중중학생이초등학생보다 SW 교육에대한태도의향상도가유의미하게높은것으로나타났다. 초등학생과중학생모두컴퓨팅사고력에서사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났고, 컴퓨팅사고력의향상도 ( 사전검사와사후검사의차이 ) 에대해초등학생과중학생을비교한결과, 중학생의향상도가높으나유의미하지않은것으로나타났다. 넷째, SW 교육에대한태도에서사전검사보다사후검사가유의미하게높은것으로나타났으며, 초등학생은사전검사보다사후검사가높으나유의미하지않은것으로나타났다. SW 교육에대한태도의향상도 ( 사전검사와사후검사의차이 ) 에대해초등학생과중학생을비교한결과, 중학생의향상도가유의미하게높은것으로나타났다

58 Ⅳ. SW 교육인식에따른효과요인분석 1. 인식조사개요 가. 조사대상자 SW 교육에대하여학생들의인식이 SW교육효과성에어떤영향을미치는지알아보기위하여 68개연구학교의학생들을대상으로컴퓨팅사고력및태도의사후검사와병행하여조사를실시하였으며, 인식조사에참여한학생은총 8,515 명이다. 나. 조사시기및방법 SW 교육에대한인식조사는 2016 년 9 월 19 일부터 10 월 21 일까지컴퓨팅사고 력및태도사후검사와병행하여실시하였다. 다. 조사도구 SW 교육에대한학생의인식조사를위해사용된조사지의내용은아래표와같다. 학생의인식조사지는크게배경요소와 SW 교육에대한의견, SW에대한생각, SW 교육에대한만족도, SW 교육의효과등 4개의영역 36개문항으로구성되어있다

59 < 표 Ⅳ-1> SW 교육에대한학생의인식조사지구성 번호 조사내용 1 성별 2 가정내컴퓨터유무 3 인터넷사용유무 3-1 인터넷사용시간 4 SW 교육경험 5 SW 교육받은장소와시기 6 SW 교육에서사용한 SW 종류 7 SW 관련대회참가유무 8 SW 의편리성 9 SW 관련직업희망정도 SW에대한생각 사회발전에있어서 SW의중요성 SW 교육의중요성 12 SW 수업시간 13 직업면에서 SW 지식의필요성 14 SW 수업에대한기대 15 프로그래밍학습활동흥미도 16 프로그래밍몰두정도 17 SW수업의흥미도 18 SW수업토론빈도 19 SW수업자발적문제해결빈도 SW 20 SW수업중선생님과의대화빈도교육에대한 21 SW수업중발표빈도 22 만족도 SW수업중협력활동빈도 23 SW수업의난이도 24 SW수업중사용하는스마트기기만족도 25 SW수업중사용하는프로그래밍언어, 보드편리성 26 실습시간의적당함

60 번호 27 조사내용 SW 교육의실생활문제해결 28 SW수업후프로그래밍에대한자신감 29 SW수업후문제해결순서를정하는빈도 SW 교육의효과 SW 관련동아리참가희망정도 SW 공부의지 32 SW 수업중느낀성취감정도 33 SW수업후 SW에대한관심정도 34 SW교육추천희망정도 35 가장좋았던 SW수업주제및활동 36 SW수업활동관련하고싶은말 2. 분석방법 가. 위계적회귀모형의분석방법 초등학생과중학생의사후 CT점수와사후태도점수에영향을미치는요인을파악하기위하여위계적회귀분석을실시하였다. 연구모형 1-6의종속변수는사후 CT점수및사후태도점수이다. 모형에따른독립변수를살펴보면, 연구모형 1은사전 CT점수및사전태도점수이며, 연구모형 2는성별, 연구모형 3은가정내컴퓨터유무, 평소인터넷사용시간, SW교육이수, SW대회참가경험, 연구모형 4는 SW에대한인식, SW교육만족도, SW교육효과, 연구모형 5는 SW 교육기간 (1년또는 2년 ), 연구모형 6은사전 SW교육장소 ( 학교수업 ), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ), 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 가각모형에독립변수로추가되었다. 위계적회귀모형의최종수식은다음과같다

61 사후 태도 사전 태도 성별 컴퓨터유무 인터넷사용시간 교육이수 대회참가 인식 만족도 효과 작년 올해 교육 학교수업 방과후학교 스크래치 엔트리 연구모형의수식에서 는모든독립변수의값이 0일때, 사후 CT( 태도 ) 점수의초기값 ( 절편 ) 이며, 에서 은각독립변수가사후 CT( 태도 ) 점수에미치는효과를의미한다. 위계적회귀분석을위한프로그램으로 SPSS 22.0 버전을사용하였다. 나. 3 수준다층모형의분석방법 초등학생과중학생의 SW 교육에따른 CT점수와태도점수의초기값과변화율에영향을미치는변수를분석하기위하여 3수준다층모형을설정하였다. 3수준다층모형의연구모형으로 1수준은학생내수준으로, 2수준은학생간수준으로, 3수준은학교수준으로설정하였다. 연구모형 1-4는 CT( 태도 ) 점수의초기값에영향을미치는변수를분석하기위한모형이며, 연구모형 5-6은 CT( 태도 ) 점수의변화율에영향을미치는변수를분석하기위한모형으로설정하였다. 2수준변수중 SW에대한인식, SW교육만족도, SW교육효과는집단평균중심점교정방법을, 3수준변수중학생수는전체평균중심점교정방법을사용하였고, 다른변수들은중심점교정방법을사용하지않았다. 다층모형의최종연구모형수식은다음과같다

62 1 수준모형 ( 학생내 ) 태도 N(0, ) 2 수준모형 ( 학생간 ) 성별 컴퓨터유무 인터넷사용시간 교육이수 대회참가 인식 인식 만족도 만족도 효과 효과 작년올해 교육 학교수업 방과후학교 스크래치 엔트리 N(0, ) 3 수준 ( 학교 ) 대도시 중소도시 학생수 학생수 = = = = = = = = = = = = = = N(0, ) 연구모형의수식에서 는학교수준변수, 학생간수준변수, 학생내수준변수들의값이 0일때, CT( 태도 ) 변수의평균값 ( 절편 ) 이다. 에서 는학교수준과학생간수준의변수들의효과를모두통제한상태에서각학생간수준변수의종속변수에대한고유효과이다. 는성별 ( 남자 ), 는가정내컴퓨터유무, 는평소인터넷사용시간, 는 SW교육이수, 는 SW대회참가가

63 CT( 태도 ) 점수의초기값에미치는고유효과이고 는 SW에대한인식, 는 SW교육만족도, 는 SW교육효과가집단평균중심점교정후 CT( 태도 ) 점수의초기값에미치는고유효과이다. 는 CT( 태도 ) 점수의변화평균값이고, 는작년 올해SW교육, 는사전 SW교육장소 ( 학교수업 ), 는사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ), 는사전 SW교육도구 ( 스크래치 ), 는사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 가 CT( 태도 ) 점수의변화율에미치는효과이다. 는학생간수준변수를통해설명하고남은종속변수의학생간분산 ( ) 이고 는학생간수준과학교수준변수를통해설명하고남은종속변수의학교분산 ( 잔차분산, ) 이다. 3수준다층모형분석을위한프로그램으로 HLM 7.01 버전을사용하였다. 3. 상관분석결과 가. 초등학생 CT 점수의상관분석결과 초등학생의 CT점수상관분석결과는 < 표 Ⅳ-2> 와같다. 초등학생들의사후 CT점수는사전 CT점수 (r=.53, p<.01), 가정내컴퓨터유무 (r=.06, p<.01), SW교육이수 (r=-.12, p<.01), SW 대회참가 (r=.08, p<.01), SW 인식 (r=.20, p<.01), SW교육만족도 (r=.21, p<.01), SW교육효과 (r=.19, p<.01), SW 교육기간 (1년또는 2년 )(r=-.07, p<.01), 사전 SW교육장소 ( 학교수업 )(r=-.13, p<.01), 사전 SW교육도구 ( 스크래치 )(r=-.08, p<.01), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 )(r=-.07, p<.01) 와상관관계가있는것으로나타났다. 또한, 사전 CT점수는가정내컴퓨터유무 (r=.06, p<.01), SW교육이수 (r=-.05, p<.01), SW 대회참가 (r=.06, p<.01), SW 인식 (r=.18, p<.01), SW교육만족도 (r=.17, p<.01), SW교육효과 (r=.15, p<.01), SW 교육기간 (1년또는 2 년 )(r=-.07, p<.01), 사전 SW교육장소 ( 학교수업 )(r=-.06, p<.01), 사전 SW교육도구 ( 스크래치 )(r=-.06, p<.01), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 )(r=-.03, p<.05) 와상관관계가있는것으로나타났다

64 < 표 Ⅳ-2> 초등학교 CT점수에관한상관분석 ** **.06 ** ** ** -.05 ** **.06 **.05 ** **.18 **.17 **.03 *.04 * -.06 **.19 ** 9.21 **.17 **.13 ** **.180 *.77 ** **.15 **.14 * *.17 **.73 **.85 ** ** -.07 ** **.07 ** ** -.06 ** ** ** -.08 ** -.07 **.55 ** * ** ** **.16 **.16 ** ** -.06 ** *.64 ** **.63 **.32 ** ** -.03 * **.03 * -.06 ** -.05 ** -.05 **.57 **.81 **.22 **.57 ** 1: 사후 CT 점수, 2: 사전 CT 점수, 3: 성별, 4: 가정내컴퓨터유무, 5: 평소인터넷사용시간, 6: SW 교육이수, 7: SW 대회참가, 8: SW 에대한인식, 9: SW 교육만족도, 10: SW 교육효과, 11: SW 교육기간 (1 년또는 2 년 ), 12: 사전 SW 교육장소 ( 학교수업 ), 13: 사전 SW 교육장소 ( 방과후학교 ), 14: 사전 SW 교육도구 ( 스크래치 ), 15: 사전 SW 교육도구 ( 엔트리 ),, 나. 초등학생태도점수의상관분석결과 초등학생의태도점수상관분석결과는 < 표 Ⅳ-3> 과같다. 초등학생들의사후태도점수는사전태도점수 (r=.42, p<.001), 성별 (r=.16, p<.001), SW교육이수 (r=-.03, p<.05), SW 대회참가 (r=.19, p<.001), SW 인식 (r=.69, p<.001), SW 교육만족도 (r=.69, p<.001), SW교육효과 (r=.65, p<.001), SW 교육기간 (1년또는 2년 )(r=-.04, p<.05), 사전 SW교육장소 ( 학교수업 )(r=-.04, p<.05), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 )(r=.03, p<.05) 와상관관계가있는것으로나타났다

65 또한, 사전태도점수는성별 (r=.12, p<.001), 가정내컴퓨터유무 (r=.04, p<.01), 평소인터넷사용시간 (r=-.03, p<.05), SW교육이수 (r=-.04, p<.01), SW 대회참가 (r=.13, p<.001), SW 인식 (r=.37, p<.001), SW교육만족도 (r=.36, p<.001), SW교육효과 (r=.36, p<.001), SW 교육기간 (1년또는 2년 )(r=-.03, p<.05), 사전 SW교육장소 ( 학교수업 )(r=-.05, p<.01), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 )(r=.04, p<.01), 사전 SW교육도구 ( 스크래치 )(r=-.05, p<.001) 와상관관계가있는것으로나타났다. < 표 Ⅳ-3> 초등학교태도점수에관한상관분석 *** 3.16***.12*** ** *.13***.03* * -.04** ***.13***.05*** ***.37***.17***.03*.03* -.05***.19*** 9.69***.36***.13*** **.18***.77*** 10.65***.36***.14*** *.17***.73***.85*** ** -.03* ***.04** -.10*** ** * -.05** *** ***-.07***-.07*** *.04**.04** ***.04**.04**.03*.04**.01.12*** *** **.65*** * ***.65***.36*** ***.03* -.05***-.05*** -.04**.00.83***.26***.57*** 1: 사후태도점수, 2: 사전태도점수, 3: 성별, 4: 가정내컴퓨터유무, 5: 평소인터넷사용시간, 6: SW 교육이수, 7: SW 대회참가, 8: SW 에대한인식, 9: SW 교육만족도, 10: SW 교육효과, 11: SW 교육기간 (1 년또는 2 년 ), 12: 사전 SW 교육장소 ( 학교수업 ), 13: 사전 SW 교육장소 ( 방과후학교 ), 14: 사전 SW 교육도구 ( 스크래치 ), 15: 사전 SW 교육도구 ( 엔트리 ),,

66 다. 중학생 CT 점수의상관분석결과 중학생의 CT점수상관분석결과는 < 표 Ⅳ-4> 와같다. 중학생들의사후 CT점수는사전 CT점수 (r=.45, p<.001), 성별 (r=-.03, p<.05), 가정내컴퓨터유무 (r=.10, p<.001), SW 인식 (r=.19, p<.001), SW교육만족도 (r=.13, p<.001), SW교육효과 (r=.12, p<.001), SW 교육기간 (1년또는 2년 )(r=.07, p<.001) 와상관관계가있는것으로나타났다. 또한, 사전 CT점수는성별 (r=-.10, p<.001), 가정내컴퓨터유무 (r=.07, p<.001), SW 대회참가 (r=.03, p<.05), SW 인식 (r=.09, p<.001), SW교육만족도 (r=.09, p<.001), SW교육효과 (r=.08, p<.001), SW 교육기간 (1년또는 2 년 )(r=.03, p<.05) 와상관관계가있는것으로나타났다. 2.45*** * -.10*** 4.10***.07*** -.04** *** *** * < 표 Ⅳ-4> 중학교 CT 점수에관한상관분석 * ***.09***.17***.03.10*** *** 9.13***.09***.11***.01.08*** ***.75*** 10.12***.08***.13***.00.08***.02.10***.65***.82*** 11.07***.03*.09*** *** -.03* *** *.78*** *** *.01.05**.42***.01.05**.05**.06***.00.09*** *** *** **.19***.81***.32*** *** *.38*** -.06***.01.04**.06*** ***.25***.33*** 1: 사후 CT 점수, 2: 사전 CT 점수, 3: 성별, 4: 가정내컴퓨터유무, 5: 평소인터넷사용시간, 6: SW 교육이수, 7: SW 대회참가, 8: SW 에대한인식, 9: SW 교육만족도, 10: SW 교육효과, 11: SW 교육기간 (1 년또는 2 년 ), 12: 사전 SW 교육장소 ( 학교수업 ), 13: 사전 SW 교육장소 ( 방과후학교 ), 14: 사전 SW 교육도구 ( 스크래치 ), 15: 사전 SW 교육도구 ( 엔트리 ),,

67 라. 중학생태도점수의상관분석결과 중학생의태도점수상관분석결과는 < 표 Ⅳ-5> 와같다. 중학생들의사후태도점수는사전태도점수 (r=.30, p<.001), 성별 (r=.10, p<.001), 평소인터넷사용시간 (r=.03, p<.05), SW 대회참가 (r=.11, p<.001), SW 인식 (r=.52, p<.001), SW교육만족도 (r=.49, p<.001), SW교육효과 (r=.43, p<.001), SW 교육기간 (1년또는 2년 )(r=-.04, p<.05), 사전 SW교육장소 ( 학교수업 )(r=-.04, p<.01), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 )(r=.03, p<.05) 와상관관계가있는것으로나타났다. 또한, 사전태도점수는성별 (r=.07, p<.001), SW 대회참가 (r=.06, p<.001), SW 인식 (r=.25, p<.001), SW교육만족도 (r=.24, p<.001), SW교육효과 (r=.21, p<.001), SW 교육기간 (1년또는 2년 )(r=-.09, p<.001), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 )(r=.03, p<.05), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 )(r=.09, p<.001) 와상관관계가있는것으로나타났다. < 표 Ⅳ-5> 중학교태도점수에관한상관분석 *** 3.10***.07*** ** 5.03* *** *** * 7.11***.06*** ***.25***.17***.03.10*** *** 9.49***.24***.11***.01.08*** ***.75*** 10.43***.21***.13***.00.08***.02.10***.65***.82*** * -.09***.09*** *** -.03* ** *** *.78*** ***

68 *.03*.03*.01.05**.42***.01.05**.05**.06***.00.09*** *** *** **.20***.81***.32*** ***.11*** *.38*** -.06***.01.04**.06*** ***.25***.33*** 1: 사후태도점수, 2: 사전태도점수, 3: 성별, 4: 가정내컴퓨터유무, 5: 평소인터넷사용시간, 6: SW 교육이수, 7: SW 대회참가, 8: SW 에대한인식, 9: SW 교육만족도, 10: SW 교육효과, 11: SW 교육기간 (1 년또는 2 년 ), 12: 사전 SW 교육장소 ( 학교수업 ), 13: 사전 SW 교육장소 ( 방과후학교 ), 14: 사전 SW 교육도구 ( 스크래치 ), 15: 사전 SW 교육도구 ( 엔트리 ),, 4. 위계적회귀분석결과 가. 초등학생 CT 점수의위계적회귀분석결과 초등학생의사후 CT점수에대한분석모형의요약결과는 < 표 Ⅳ-6> 과같다. 연구모형 1에서사전 CT점수는사후 CT점수의분산에대해 29%( 조정된 R 2 =.29) 의설명력을가지는것으로나타났다. 연구모형 2( 조정된 R 2 =.29) 에서추가된성별은종속변수인사후 CT점수에대해추가설명력이미미한것으로나타났다. 연구모형 3( 조정된 R 2 =.26) 에서추가된변수인가정내컴퓨터유무, 평소인터넷사용시간, SW교육이수, SW대회참가경험은사후 CT점수의분산에대해 1%( 조정된 R 2 =.29) 의추가된설명력을가지는것으로나타났다. 연구모형 4에서추가된 SW에대한인식, SW교육만족도, SW교육효과는종속변수인사후 CT점수에대해 1% 추가설명력 ( 조정된 R 2 =.31) 이나타났다. 연구모형 5( 조정된 R 2 =.31) 에서추가된 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 과연구모형 6( 조정된 R 2 =.31) 에서추가된사전 SW교육장소 ( 학교수업 ), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ), 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 는종속변수인사후 CT점수에대해추가설명력이미미한것으로나타났다

69 모형 < 표 Ⅳ-6> 초등학생의 CT 점수에관한위계적회귀분석모형요약 R R 2 조정된 R 2 표준오차 변화통계량 R 2 변화 F df1 df2 p 초등학생의 CT점수에대한회귀분석모형의통계적으로유의성을분산분석을통하여검정한결과는 < 표 Ⅳ-7> 과같다. 연구모형 1(F = , p<.001), 연구모형 2((F =721.37, p<.001), 연구모형 3(F =251.95, p<.001). 연구모형 4(F =178.69, p<.001), 연구모형 5(F =161.12, p<.001), 연구모형 6(F =116.47, p<.001) 은통계적으로유의하였다. [ 그림 Ⅳ-1] 의히스토그램과정규 P-P 도표와같이초등학생 CT점수에관한회귀분석의잔차는정규성의가정을만족하는것으로나타났다. < 표 Ⅳ-7> 초등학생의 CT 점수에관한분석모형의분산분석결과 모형 제곱합 자유도 평균제곱 F p 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계

70 4 5 6 모형 제곱합 자유도 평균제곱 F p 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 [ 그림 Ⅳ-1] 초등학생의 CT 점수에관한회귀분석의표준화잔차 초등학생의사후 CT점수에대한위계적회귀모형결과는 < 표 Ⅳ-8> 과같다. 연구결과, 연구모형 1에서사전 CT점수는비표준화회귀계수.55( 표준오차 =.01, p<.001) 로사후 CT점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 즉, 초등학생들의사전 CT점수가 1점높아질수록사후 CT점수는.55점증가하는것으로나타났다

71 < 표 Ⅳ-8> 초등학생의 CT 점수에관한위계적회귀분석결과 구분 연구모형 1 연구모형 2 연구모형 3 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차 절편 38.56*** *** *** 1.84 사전 CT점수 0.55*** *** *** 0.01 성별 가정내컴퓨터유무 평소인터넷사용시간 0.48* 0.24 사전 SW교육이수경험 -2.48*** 0.60 SW대회참가경험 3.31*** 0.65 SW에대한인식 SW교육만족도 SW교육효과 SW교육기간 (1년/2년) 사전 SW교육장소 ( 학교수업 ) 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ) 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ) 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 구분 연구모형 4 연구모형 5 연구모형 6 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차 절편 25.25*** *** *** 2.26 사전 CT점수 0.52*** *** *** 0.01 성별 0.01* * * 0.60 가정내컴퓨터유무 평소인터넷사용시간 0.60* * * 0.24 사전 SW교육이수경험 2.70*** * SW대회참가경험 1.59*** *** *** 0.66 SW에대한인식 SW 교육만족도 2.00* * ** 0.79 SW 교육효과 SW 교육기간 (1 년 /2 년 ) 사전 SW 교육장소 ( 학교수업 ) -3.33*

72 구분 연구모형 4 연구모형 5 연구모형 6 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ) 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ) 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 3.04* 1.22,, 연구모형 2에서추가된변수성별은사후 CT점수에통계적으로유의하지않았다. 연구모형 3에서추가된변수평소인터넷사용시간비표준화회귀계수 0.48( 표준오차 =0.24, p<.05), SW대회참가경험은비표준화회귀계수 3.31 ( 표준오차 =.65, p<.001) 로사후 CT점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 반면에사전 SW교육이수경험은비표준화회귀계수 -2.48( 표준오차 =0.60, p<.001) 로사후 CT점수에통계적으로유의한부적영향을미치는것으로나타났다. 가정내컴퓨터유무사후 CT점수에미치는영향력은통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 연구모형 4에서추가된변수 SW교육만족도는비표준화회귀계수 2.00 ( 표준오차 =.79, p<.05) 로사후 CT점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 하지만 SW에대한인식과 SW교육효과는사후 CT점수에통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 연구모형 5에서추가된변수 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 은사후 CT점수에통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 연구모형 6에서추가된변수사전 SW교육장소 ( 학교수업 ) 는비표준화계수 -3.33( 표준오차 =1.43, p<.05), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 는비표준화계수 3.04( 표준오차 =1.22, p<.05) 로사후 CT점수에통계적으로유의한영향을미치는것으로나타났다. 하지만사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ), 사전 SW교육도구 ( 스크레치 ) 는 CT점수에통계적으로유의하지않은것으로나타났다

73 나. 초등학생태도점수의위계적회귀분석결과 초등학생의사후태도점수에대한분석모형의요약결과는 < 표 Ⅳ-9> 와같다. 연구모형 1에서사전태도점수는사후태도점수의분산에대해 17%( 조정된 R 2 =.17) 의설명력을가지는것으로나타났다. 연구모형 2에서추가된성별은사후태도점수에대해추가설명력은 2%( 조정된 R 2 =.19) 로나타났다. 연구모형 3에서추가된가정내컴퓨터유무, 평소인터넷사용시간, SW교육이수, SW대회참가경험은종속변수인사후태도점수에대해추가설명력은 2%( 조정된 R 2 =.20) 로나타났다. 연구모형 4에서추가된 SW에대한인식, SW교육만족도, SW교육효과는종속변수인사후태도점수에대해추가설명력은 36%( 조정된 R 2 =.57) 로나타났다. 연구모형 5에서추가된 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 은종속변수인사후태도점수에대해추가설명력 ( 조정된 R 2 =.57) 이미미한것으로나타났다. 연구모형 6에서추가된사전 SW교육장소 ( 학교수업 ), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ), 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 는종속변수인사후태도점수에대해추가설명력 ( 조정된 R 2 =.57) 이미미한것으로나타났다. < 표 Ⅳ-9> 초등학생의태도점수에관한위계적회귀분석모형요약 모형 R R 2 조정된 R 2 표준오차 변화통계량 R 2 변화 F df1 df2 p

74 초등학생의태도점수에대한회귀분석모형의통계적으로유의성을분산분석을통하여검정한결과는 < 표 Ⅳ-10> 과같다. 연구모형 1(F =916.40, p<.001), 연구모형 2((F =502.08, p<.001), 연구모형 3(F =187.44, p<.001). 연구모형 4(F =631.73, p<.001), 연구모형 5(F =569.78, p<.001), 연구모형 6(F =407.36, p<.001) 은통계적으로유의하였다. [ 그림 Ⅳ-2] 의히스토그램과정규 P-P 도표와같이초등학생태도점수에관한회귀분석의잔차는정규성의가정을만족하는것으로나타났다. < 표 Ⅳ-10> 초등학생의태도점수에관한분석모형의분산분석결과 모형 제곱합 자유도 평균제곱 F p 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계

75 [ 그림 Ⅳ-2] 초등학생의태도점수에관한회귀분석의표준화잔차 초등학생의태도점수에대한위계적회귀모형결과는 < 표 Ⅳ-11> 과같다. 연구결과, 연구모형 1에서사전태도점수는비표준화회귀계수.42( 표준오차 =.01, p<.001) 로사후태도점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 즉, 초등학생들의사전태도점수가 1점높아질수록사후태도점수는.42점증가하는것으로나타났다. < 표 Ⅳ-11> 초등학생의태도점수에관한위계적회귀분석결과 구분 연구모형 1 연구모형 2 연구모형 3 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차 절편 47.71*** *** *** 1.53 사전태도점수 0.42*** *** *** 0.01 성별 3.38*** *** 0.40 가정내컴퓨터유무 평소인터넷사용시간 사전 SW교육이수경험 SW대회참가경험 4.29*** 0.44 SW에대한인식 SW교육만족도 SW교육효과 SW교육기간 (1년/2년)

76 구분 사전 SW교육장소 ( 학교수업 ) 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ) 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ) 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 구분 연구모형 1 연구모형 2 연구모형 3 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차연구모형 4 연구모형 5 연구모형 6 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차 절편 21.76*** *** *** 1.22 사전태도점수 0.15*** *** *** 0.01 성별 1.20*** *** *** 0.30 가정내컴퓨터유무 평소인터넷사용시간 -0.27* * * 0.12 사전 SW교육이수경험 SW대회참가경험 1.16*** ** ** 0.33 SW에대한인식 5.99*** *** *** 0.30 SW교육만족도 5.20*** *** *** 0.39 SW교육효과 1.77*** *** *** 0.31 SW교육기간 (1년/2년) -0.71* * 0.29 사전 SW교육장소 ( 학교수업 ) 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ) 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ) 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) ,, 연구모형 2에서추가된변수성별은비표준화회귀계수 3.38( 표준오차 =.40, p<.001) 로사후태도점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 이는초등학생들의경우남학생이여학생보다사후태도점수는 3.38점높은것을의미한다

77 연구모형 3에서추가된변수 SW대회참가경험은비표준화회귀계수 4.29( 표준오차 =.44, p<.001) 로사후태도점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 이는 SW관련대회에참가한경험이있는학생들의사후태도점수는그렇지않은학생들보다 4.29점높은것을의미한다. 하지만가정내컴퓨터유무와평소인터넷사용시간, SW교육이수여부가사후태도점수에미치는영향력은통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 연구모형 4에서추가된변수 SW에대한인식은비표준화회귀계수 5.99( 표준오차 =.30, p<.001), SW교육만족도는비표준화회귀계수 5.20( 표준오차 =.39, p<.001), SW교육효과는비표준화회귀계수 1.77( 표준오차 =.31, p<.001) 로사후태도점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 즉, 초등학생들의 SW에대한인식이 1점높아질수록사후태도점수는 5.99점, SW교육만족도는 1점높아질수록사후태도점수는 5.20점, SW교육효과는 1점높아질수록사후태도점수는 1.77점높아지는것을의미한다. 연구모형 5에서추가된변수 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 은비표준화회귀계수 -0.71( 표준오차 =.29, p<.05) 로사후태도점수에통계적으로유의한부적영향을미치는것으로나타났다. 이는작년에이어올해도 SW교육을받은학생들의사후태도점수는올해만 SW교육을받은학생보다 0.71점낮은것을의미한다. 연구모형 6에서추가된변수사전 SW교육장소 ( 학교수업 ), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ) 와소프트웨어스크래치와엔트리사용이사후태도점수에미치는영향력은통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 다. 중학생 CT 점수의위계적회귀분석결과 중학생의사후 CT 점수에대한분석모형의요약결과는 < 표 Ⅳ-12> 와 같다. 연구모형 1 에서사전 CT 점수는사후 CT 점수의분산에대해 21%( 조

78 정된 R 2 =.21) 의설명력을가지는것으로나타났다. 연구모형 2에서추가된성별은사후 CT점수에대해추가설명력 ( 조정된 R 2 =.21) 이미미한것으로나타났다. 연구모형 3에서추가된가정내컴퓨터유무, 평소인터넷사용시간, SW교육이수, SW대회참가경험은종속변수인사후 CT점수에대해추가설명력은 1%( 조정된 R 2 =.21) 로나타났다. 연구모형 4에서추가된 SW에대한인식, SW교육만족도, SW교육효과는종속변수인사후 CT점수에대해추가설명력은 2%( 조정된 R 2 =.23) 로나타났다. 연구모형 5에서추가된 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 은종속변수인사후 CT점수에대해추가설명력은 1%( 조정된 R 2 =.23) 로나타났다. 연구모형 6에서추가된사전 SW교육장소 ( 학교수업 ), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ), 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 는종속변수인사후 CT점수에대해추가설명력 ( 조정된 R 2 =.24) 이미미한것으로나타났다. 모형 < 표 Ⅳ-12> 중학생의 CT 점수에관한위계적회귀분석모형요약 R R 2 조정된 R 2 표준오차 변화통계량 R 2 변화 F df1 df2 p 중학생의 CT점수에대한회귀분석모형의통계적으로유의성을분산분석을통하여검정한결과는 < 표 Ⅳ-13> 과같다. 연구모형 1(F =909.14, p<.001), 연구모형 2((F =454.95, p<.001), 연구모형 3(F =157.21, p<.001). 연구모형 4(F =119.11, p<.001), 연구모형 5(F =108.88, p<.001), 연구모형 6(F =78.42, p<.001) 은통계적으로유의하였다

79 표준화된잔차를설정해준결과, [ 그림 Ⅳ-3] 의히스토그램과정규 P-P 도표와같이중학생 CT 점수에관한회귀분석의잔차는정규성의가정을 만족하는것으로나타났다. < 표 Ⅳ-13> 중학생의 CT 점수에관한분석모형의분산분석결과 모형제곱합자유도평균제곱 F p 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계

80 [ 그림 Ⅳ-3] 중학생의 CT 점수에관한회귀분석표준화잔차 중학생의 CT점수에대한위계적회귀모형결과는 < 표 Ⅳ-14> 와같다. 연구결과, 연구모형 1에서사전 CT점수는비표준화회귀계수.51( 표준오차 =.02, p<.001) 로사후 CT점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 즉, 중학생들의사전 CT점수가 1점높아질수록사후 CT점수는.51점증가하는것을의미한다. < 표 Ⅳ-14> 중학생의 CT점수에관한위계적회귀분석결과 구분 연구모형 1 연구모형 2 연구모형 3 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차 절편 37.66*** *** *** 2.01 사전 CT점수 0.51*** *** *** 0.02 성별 가정내컴퓨터유무 8.71*** 1.72 평소인터넷사용시간 사전 SW교육이수경험 SW대회참가경험 SW에대한인식 SW교육만족도 SW교육효과 SW교육기간 (1년/2년)

81 구분 사전 SW교육장소 ( 학교수업 ) 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ) 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ) 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 연구모형 1 연구모형 2 연구모형 3 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차 구분 연구모형 4 연구모형 5 연구모형 6 회귀계수표준오차회귀계수표준오차회귀계수표준오차 절편 17.78*** *** *** 2.38 사전 CT점수 0.49*** *** *** 0.02 성별 가정내컴퓨터유무 8.30*** *** *** 1.69 평소인터넷사용시간 사전 SW교육이수경험 SW대회참가경험 SW에대한인식 4.96*** *** *** 0.64 SW교육만족도 SW교육효과 SW교육기간 (1년/2년) 3.22*** *** 0.91 사전 SW교육장소 ( 학교수업 ) 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ) 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ) 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 3.39* 1.65,, 연구모형 2에서추가된변수성별이중학생의사후 CT점수에미치는영향력은통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 연구모형 3에서추가된변수가정내컴퓨터유무는비표준화회귀계수 8.71( 표준오차 =1.72, p<.001) 로사후 CT점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 이는컴퓨터가있는학생의사후 CT점수가

82 그렇지않은학생들보다 8.71점높은것을의미한다. 하지만평소인터넷사용시간, SW교육이수, SW대회참가경험이사후 CT점수에미치는영향력은통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 연구모형 4에서추가된변수 SW에대한인식은비표준화회귀계수 4.96( 표준오차 =.64, p<.001) 으로사후 CT점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 이는중학생들의 SW에대한인식이 1점높아질수록사후 CT점수는 4.96점증가하는것으로나타났다. 하지만 SW 교육만족도와 SW교육효과가사후 CT점수에미치는영향력은통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 연구모형 5에서추가된변수 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 은비표준화회귀계수 3.22( 표준오차 =.89, p<.001) 로사후 CT점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 이는작년에이어올해도 SW교육을받은학생들의사후 CT점수는올해만 SW교육을받은학생보다 3.22점높은것을의미한다. 연구모형 6에서추가된변수소프트웨어엔트리는비표준화회귀계수 3.39( 표준오차 =1.65, p<.05) 로사후 CT점수에통계적으로유의한정적영향을미치는것으로나타났다. 이는소프트웨어엔트리를사용해본학생들의사후 CT점수가그렇지않은학생들보다 3.39점높은것을의미한다. 하지만사전 SW교육장소 ( 학교수업 ) 과사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ), 소프트웨어스크래치사용이사후 CT점수에미치는영향력은통계적으로유의하지않은것으로나타났다. 라. 중학생태도점수의위계적회귀분석결과 중학생의사후태도점수에대한분석모형의요약결과는 < 표 Ⅳ-15> 와같다. 연구모형 1에서사전태도점수는사후태도점수의분산에대해 9% ( 조정된 R 2 =.09) 의설명력을가지는것으로나타났다. 연구모형 2에서추가된성별은사후태도점수에대해추가설명력은 1%( 조정된 R 2 =.10) 로나

83 타났다. 연구모형 3에서추가된가정내컴퓨터유무, 평소인터넷사용시간, SW교육이수, SW대회참가경험은종속변수인사후태도점수에대해추가설명력은 1%( 조정된 R 2 =.11) 로나타났다. 연구모형 4에서추가된 SW 에대한인식, SW교육만족도, SW교육효과는종속변수인사후태도점수에대해추가설명력은 21%( 조정된 R 2 =.32) 로나타났다. 연구모형 5에서추가된 SW 교육기간 (1년또는 2년 ) 은종속변수인사후태도점수에대해추가설명력 ( 조정된 R 2 =.32) 이미미한것으로나타났다. 연구모형 6에서추가된사전 SW교육장소 ( 학교수업 ), 사전 SW교육장소 ( 방과후학교 ), 사전 SW교육도구 ( 스크래치 ), 사전 SW교육도구 ( 엔트리 ) 는종속변수인사후태도점수에대해추가설명력 ( 조정된 R 2 =.32) 이미미한것으로나타났다. 모형 < 표 Ⅳ-15> 중학생의태도점수에관한위계적회귀분석모형요약 R R 2 조정된 R 2 표준오차 변화통계량 R 2 변화 F df1 df2 p 중학생의태도점수에대한회귀분석모형의통계적으로유의성을분산분석을통하여검정한결과는 < 표 Ⅳ-16> 과같다. 연구모형 1(F =347.84, p<.001), 연구모형 2((F =187.55, p<.001), 연구모형 3(F =69.65, p<.001). 연구모형 4(F =185.08, p<.001), 연구모형 5(F =166.74, p<.001), 연구모형 6(F =120.42, p<.001) 은통계적으로유의하였다. 표준화된잔차를설정해준결과, [ 그림 Ⅳ-4] 의히스토그램과정규 P-P 도표와같이중학생태도점수에관한회귀분석의잔차는정규성의가정을만족하는것으로나타났다

84 < 표 Ⅳ-16> 중학생의태도점수에관한분석모형의분산분석결과 모형제곱합자유도평균제곱 F p 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 회귀분석 잔차 총계 [ 그림 Ⅳ-4] 중학생의태도점수에관한회귀분석의표준화잔차