기계부품으로 만든 튜링 기계의 한 예 현대 컴퓨터의 모델이 된 튜링기계 (출처 : 사이언스 올, 현대 컴퓨터의 모델, 튜링 기계(Turing Machine)의 고안, http://www.scienceall.com/nas/image/201006/20100625_sszbhpkz.jpg, http://www.scienceall.com/nas/image/201007/20100720_jek8bf1z.jpg )
(출처 : CT and Thinking about Computing, Wing, 2008)
(출처 : 네이버캐스트, 이제는 일상이 된 꿈의 용량 기가, http://ncc.phinf.naver.net/ncc02/2012/1/12/95/img_02.jpg?type=w646)
(출처 : 2015 한국과학창의재단 SW 직무연수, 초등교사를 위한 CT교수학습전략, 총신대학교, 김수환)
다양한 학자들의 창의적 문제해결과정 (출처 : 전용주, 김태영, (2015) 창의 융합적 소프트웨어 교육을 위한 CT-CPS 프레임워크 개발 기초 연구)
(출처 : 휴리스틱 : https://divergentmba.wordpress.com/2010/04/18/keeping-innovation-flowing-through-design-thinking/, 분할정복 : http://postfiles6.naver.net/20150225_133/kimtea1115_1424792987438rfani_png/456456.png?type=w2 )
창의적 문제해결과정과 CT학습요소의 연관성 (출처 : 전용주, 김태영, (2015) 창의 융합적 SW교육을 위한 CT-CPS 프레임워크 개발 기초 연구)
일반적 문제해결과정 VS 정보과학적 문제해결과정 (출처 : 한국컴퓨터교육학회, 2014, Computational thinking & 창의적 문제 해결 방법론)
* 다음 동영상을 보고 생각을 나누어 봅시다. 췌장암 조기진단 키트 문제를 발명한 사람은 전문가가 아닌 15세 소년이었다? 본인이 인식한 문제를 컴퓨팅 과정을 통해 해결하여 놀라운 결과물을 창조해 낸 소년의 이야기 <사진출처> EBS, 코딩, 소프트웨어 시대- 잭의 컴퓨터, 캡쳐 <관련동영상> https://www.youtube.com/watch?v=vgz_gotjrgu
1. 처음 소년이 접하게 된 문제 상황은 무엇이었는가? 2. 소년이 처음 이 문제를 겪게 되면서, 어떤 행동을 하였는가? 3. 소년이 생각하게 된 문제가 [질문 2]번의 행동과정을 거친 후 어떻게 바뀌었는가? 4. 동영상을 보고 느낀 점이 있다면 자유롭게 이야기 해 보시오.
(출처 : http://blog.naver.com/1020kkh/90146867753, http://cafe.naver.com/eduksy/1207)
학생들이 관심 있는 주제에 대해 조사 및 연구활동을 하고, 이에 대한 보고서나 논문을 쓰는 활동 주제를 스스로 정하고 연구하는 것은 물론 자신이 해답을 찾아가는 자기주도적 학습법으로 과학고와 영재학교에서는 이미 일반화된 과정이다. 이는 진로와 전 공에 대한 심도있는 지식을 쌓을 수 있는 것은 물론 논리력 함양에도 효과가 있 는 학습법이다. 최근에는 초등영재학생들도 이 과정을 수행하고 있기도 하다. 한편 창의적 융합인재를 선호하는 대학들은 입학사정관 전형에서 R&E를 중요한 기준으로 삼고 있으며, 이에 따라 R&E는 과학고와 영재학교뿐만 아니라 일부 일 반고를 중심으로 확산되고 있다. 출처 : [네이버 지식백과] R&E [research & education] (시사상식사전, 박문각)
기업에서 연구를 기초로 하여 상품을 개발하는 활동 R은 research의 약자로 기초 연구와 응용 연구를 의미하며, D는 development의 약자로 연구결과를 바탕으로 하여 상품을 개발하는 업무를 의미한다. 출처 : [네이버 지식백과] R&D [research and development] (시사상식사전, 박문각) 최근 국내에서는 R&D를 초등발명교육, 초등영재교육, 중등교육현장에서 실시되 는 발명교육과 연계하여 적용하기도 하고 있으며, 관련된 자료 및 현상에 관한 연구를 통한 실생활 문제의 실제적 개선에 관심을 쏟고 있다.
다음은 프로그램의 명령어와 이를 통해 표현된 그래픽의 예시를 나타낸 것 이다. 다음을 주의 깊게 살펴보고 오른쪽과 같은 사각형을 나타내기 위한 프로그램을 작성하여 보시오. (문제 및 그림 출처 : Computational thinking & 창의적 문제 해결 방법론 (2014, 한국컴퓨터교육학회), 질문 재구성)
위키피디아(https://ko.wikipedia.org) 울프람알파(http://www.wolframalpha.com/) 웹 검색엔진 등 구글 드라이브(http://drive.google.com), 네이버 오피스(http://office.naver.com) 등의 설문조사 폼 구글 n-gram 뷰어(https://books.google.com/ngrams), 네이버 트렌드(http://trend.naver.com)
구글 드라이브 스프레드시트, 네이버 오피스 셀 MS 엑셀 리브레 오피스(https://ko.libreoffice.org) 캘크(calc) SPSS 등 한글, 엑셀, MS PPT의 차트기능, 프레지 구글 퓨전테이블(http://tables.googlelabs.com/) 지오지브라(Geogebra)(http://www.geogebra.org/) 그래프이큐(Grafeq)(http://www.peda.com/download/) 등
100 김민지 80 채주미 60 전예은 40 20 0 전예은 김민지 박태현 정희정 이동윤 정희정 주효선 박태현 장요셉
* 다음 글을 읽고 이와 관련된 우리 반 친구들의 인식을 개선하기 위해 스크래치를 활용하 여 캠페인 애니매이션 프로그램을 제작한다면, 어떻게 하면 좋을지 알아봅시다. 북극곰아 미안해... 지구 온난화에 터전 잃어 멸종위기 미국 연구팀 지구 6번째 동물 대멸종 시기 진입 경고... 과거보다 110배 빨라 홍샛별 기자 야생 북극곰 수 6년 만에 절반으로 줄어 지난해 미국과 캐나다의 한 연구 팀이 발표한 자료에 따르면, 주요 서식지인 북서부 알래스카 보퍼트 해역의 북극곰의 수는 2004년 1600여 마리에서 6년 뒤인 2010년 900여 마리로 절반 가량 줄었다. 물 론 북극곰을 멸종 위기에 몰아 넣은 가장 큰 원인은 지구 온난화에서 찾을 수 있다. 북극곰은 물개 등 먹이를 사냥하기 위해 100km에 이르는 거리를 헤엄칠 수 있지만, 중간중간 빙붕(바다에 떠 있는 얼음 덩어리)에서 휴식을 가져야 한다. 그런데 지구의 온도가 올라가면서 곰들의 휴식처인 빙붕이 빠른 속 도로 녹아 버렸다. 이 때문에 수영을 하다 쉴 곳을 찾지 못해 탈진해 익사하는 북극곰도 크게 늘었다. 또 수온 상승으로 북극곰의 주식인 물개의 수 역시 줄어 먹이 또한 부족하다. 지구 온난화로 동물의 대멸종 시대 도래 환경 오염으로 인한 지구 온난화는 앞으로 얼마나 계속될까? 세 계기상기구(IPCC)에 따르면 1906년부터 지난 100년간 지구 평균 온도는 0.74 상승했다. 2100년까지는 평균 2.4~6.4 더 오를 것으로 예상된다. 지구 온도가 3 정도 높아지면 숲이 사라지고, 사막화가 빠르게 진행된다. 이로 인해 멸종 위기에 놓이는 생물 또한 늘어난다. 만일 6 가 오르게 되면 북극곰뿐 아니라 지구상 생물 종의 70%가 멸종할 것으로 여겨진다.(후략) (출처 : 소년한국, 어린이 뉴스, http://kids.hankooki.com/lpage/news/201506/kd20150621162653125630.htm 이미지 : http://blog.naver.com/dreamon_se/220063282267
(출처 : https://computing.llnl.gov/tutorials/parallel_comp/)
(출처 : http://www.ibagu.co.kr/1605/)
(출처 : http://www.letscc.net/detail.php?idx=478132&k=brainstorming)
오스본(Osborn, A. F.)이 창안한 창조성 개발기법으로, 일명 오스본법 이라고도 한다. 1939년 GE사의 창조성훈련과정을 진행하는 중에 기술자들의 행동을 관찰한 오스본 박사가 그 일부 를 광고계에 도입한 것이 시초라고 한다. 스토밍(Storming)은 회오리바람을 일으킨다는 의미 로 브레인스토밍은 리더, 기록자 외에 10명 이내의 참가자(stormer)들이 기존의 관념에 사로 잡히지 않고 자유로운 발상으로 아이디어나 의견을 내는 것이다. 보통의 회의와 다른 점은 1 타인의 아이디어나 의견에 대해 판단하지 않고(비판금지), 2 자유분방한 아이디어나 의견을 내며, 3 질보다 양을 추구하여 다수의 아이디어를 내고, 4 타인의 아이디어에 의견을 결합하여 새로운 아이디어와 의견을 발상 하는 4가지 원칙을 적용하는 것이다. 브레인스토밍의 장점은 쉽게 실행할 수 있고, 거의 모 든 경우에 적용하여 다양한 아이디어를 얻을 수 있는 것이고, 단점은 타인에게 의지하여 진 지하게 생각하지 않는 참가자가 나올 수 있고, 리더에 따라서 성과가 좌우되며, 여러 사람 앞 에서 발언을 잘하지 못하는 사람의 능력을 살리기 어렵다는 점 등이다. 출처 : [네이버 지식백과] 브레인스토밍 [Brainstorming] (출처 : http://www.ibagu.co.kr/1605/)
많은 구성원들로 이루어진 조직에서 활용되는 아이디어 창출기법으로, 브레인스토밍과 유사 하지만 그와 비교하여 발언에 소극적인 사람의 참여를 유도할 수 있으며 지배적 개인의 영 향력을 줄일 수 있는 장점이 있다. 실제 운영방식은, 책상을 원형이나 사각형으로 배치한 다음, 인도자가 멤버에게 테마에 대해 설명을 한다. 그리고 각 멤버들에게는 각각 한 장의 시트에 6~8개의 의견을 쓸 수 있는 구분 란을 만든 후 배분한다. 우선 3~5분간에 각 참가자는 테마에 관한 자기 나름대로의 아이디 어를 한 구분란에만 쓴다. 3~5분이 지나면 자기의 시트를 왼쪽 옆의 참가자에게 전달하도록 한다. 각 참가자는 오른쪽 옆의 참가자에게서 돌아온 시트에 쓰여져 있는 아이디어를 발전시 킨 아이디어를 생각해 추가로 써 넣는다. 계속해서 모든 구분 란이 채워질 때까지 같은 방법 으로 한다. 이전의 아이디어에 대한 발전된 아이디어가 없을 경우에는 독자적인 아이디어를 쓴다. 이와 같은 과정이 끝나면 각자가 가지고 있는 시트의 내용을 각 참가자에게 평가시키고 좋 은 아이디어를 각각 다섯 개 정도씩 뽑아서 그 아이디어를 전원이 평가하거나 소수의 평가 자 브레인스토밍과 같이 나중에 시트내용을 평가해도 좋다. 이러한 방식의 단점은 참가자 간 에 서로 자극하는 상승효과를 기대할 수 없는 것이다. 출처 : [네이버 지식백과] 브레인 라이팅 [Brain Writing] (출처 : http://www.ibagu.co.kr/1605/)
(출처 : 고려대학교 영재교육원 교육과정 참고)
버블 차트(https://bubbl.us) 알마인드(http://www.altools.co.kr/Download/ALMind.aspx) 루시드 차트(https://www.lucidchart.com) 프레지(http://prezi.com)
컴퓨터에서 처리할 자료를 효율적으로 관리하고 구조화시키기 위한 모든 형태를 말한다. 출처 : Computational thinking & 창의적 문제 해결 방법론 (2014, 한국컴퓨터교육학회)
- 문제 해결에 필요한 아이디어와 필요하지 않은 아이디어를 구분 - 효율성, 효과성 등을 고려하여 최선의 안을 선택 (출처 : 고려대학교 영재교육원 교육과정 참고)
스토리보드 형태의 문제해결과정 설명 스케치와 자연어 형태의 문제해결과정 설명
다음은 프로그램의 명령어와 이를 통해 표현된 그래픽의 예시를 나타낸 것 이다. 다음을 주의 깊게 살펴보고 오른쪽과 같은 사각형을 나타내기 위한 프로그램을 작성하여 보시오. (문제 및 그림 출처 : Computational thinking & 창의적 문제 해결 방법론 (2014, 한국컴퓨터교육학회), 질문 재구성)
* 다음 글을 읽고 이와 관련된 우리 반 친구들의 인식을 개선하기 위해 스크래치를 활용하 여 캠페인 애니매이션 프로그램을 제작한다면, 어떻게 하면 좋을지 알아봅시다. 북극곰아 미안해... 지구 온난화에 터전 잃어 멸종위기 미국 연구팀 지구 6번째 동물 대멸종 시기 진입 경고... 과거보다 110배 빨라 홍샛별 기자 야생 북극곰 수 6년 만에 절반으로 줄어 지난해 미국과 캐나다의 한 연구 팀이 발표한 자료에 따르면, 주요 서식지인 북서부 알래스카 보퍼트 해역의 북극곰의 수는 2004년 1600여 마리에서 6년 뒤인 2010년 900여 마리로 절반 가량 줄었다. 물 론 북극곰을 멸종 위기에 몰아 넣은 가장 큰 원인은 지구 온난화에서 찾을 수 있다. 북극곰은 물개 등 먹이를 사냥하기 위해 100km에 이르는 거리를 헤엄칠 수 있지만, 중간중간 빙붕(바다에 떠 있는 얼음 덩어리)에서 휴식을 가져야 한다. 그런데 지구의 온도가 올라가면서 곰들의 휴식처인 빙붕이 빠른 속 도로 녹아 버렸다. 이 때문에 수영을 하다 쉴 곳을 찾지 못해 탈진해 익사하는 북극곰도 크게 늘었다. 또 수온 상승으로 북극곰의 주식인 물개의 수 역시 줄어 먹이 또한 부족하다. 지구 온난화로 동물의 대멸종 시대 도래 환경 오염으로 인한 지구 온난화는 앞으로 얼마나 계속될까? 세 계기상기구(IPCC)에 따르면 1906년부터 지난 100년간 지구 평균 온도는 0.74 상승했다. 2100년까지는 평균 2.4~6.4 더 오를 것으로 예상된다. 지구 온도가 3 정도 높아지면 숲이 사라지고, 사막화가 빠르게 진행된다. 이로 인해 멸종 위기에 놓이는 생물 또한 늘어난다. 만일 6 가 오르게 되면 북극곰뿐 아니라 지구상 생물 종의 70%가 멸종할 것으로 여겨진다.(후략) (출처 : 소년한국, 어린이 뉴스, http://kids.hankooki.com/lpage/news/201506/kd20150621162653125630.htm 이미지 : http://blog.naver.com/dreamon_se/220063282267
브레인스토밍의 원칙 1 친구의 아이디어나 의견에 대해 판단하지 않기(비판금지), 2 자유분방한 아이디어나 의견을 내기 3 질보다 양을 추구하여 많은 아이디어를 만들기 4 친구의 아이디어에 의견을 결합하여 새로운 아이디어와 의견을 만들기 역할 진행자 1명, 기록자 1명
# 장면 스케치(그림으로 표현) 설명 기타 1 2
단행본 -교육부. (2015). 소프트웨어 교육 운영 지침. -한국교육과정평가원. (2015). 2015 실과(기술 가정) 교육과정 개정시안 공개 토론회 자 료집. -한국과학창의재단. (2015). 한국과학창의재단 SW 직무연수 교재 중, 초등교사를 위한 CT 교수학습전략, 총신대학교, 김수환. -한국과학창의재단. (2014). 초중등 단계 Computational Thinking 도입을 위한 기초연구. -김종훈 외. (2014). 스크래치로 배우는 STEAM 교육. 다올미디어. -Osborn, A. F. (1963). Applied imagination (3rd revised edition): Principles and procedures of creative problem-solving. New York: Scribner s. - 한국컴퓨터교육학회. (2014). Computational thinking & 창의적 문제 해결 방법론. 이한 미디어.
논문 - 전용주, 김태영. (2015) 창의 융합적 SW교육을 위한 CT-CPS 프레임워크 개발 기초 연 구. 한국컴퓨터교육학회학술대회. Vol. 19. No. 1, pp.37-42. - Jeon & Kim. (2015.7.31 게제 예정) The Development of the CT-CPS Framework for Creative and Integrative Software Education. Korean Journal of Teacher Education. Vol. 31. No. 3. - Jeannette. M. Wing. (2006). Computational Thinking. Communication of the ACM, Vol. 49. No. 3, pp.33-35. 사이트 - CT and Thinking about CT, Wing, 2008 https://www.cs.cmu.edu/afs/cs/usr/wing/www/talks/ct-and-tc-long.pdf - Computational Thinking Leadership toolkit 1st edition, ICTE & CSTA, 2011 http://csta.acm.org/curriculum/sub/currfiles/471.11ctleadershipttoolkit-sp-vf.pdf - CT-lesson plan http://www.freetech4teachers.com/2014/04/lesson-plans-forteachingcomputational.html#.vymlvvntlbc - 기타 참고사이트 : 각 페이지에 표기