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A Study on Computational Thinking based Test-Driven Problem Solving Learning Model

컴퓨팅 사고력 기반 테스트 중심 문제해결 학습 모형 연구

  • 김영직 (한국교원대학교 컴퓨터교육과) ;
  • 김성식 (한국교원대학교 컴퓨터교육과)
  • Received : 2019.10.04
  • Accepted : 2019.11.12
  • Published : 2019.11.30

Abstract

In the Fourth Industrial Revolution, a super-intelligent and super-connected society has arrived. Software is an important part of the core technologies of the Fourth Industrial Revolution. The ability to solve problems through software requires software education in that it is a core competency that everyone should have. Software education aims to improve Computational Thinking, which is the ability to solve problems through programming. Until now, most problem-solving programming learning models follow the traditional method of development: Waterfall model (Analysis-Design-Development-Test). In this model, if there is a problem in the preceding step, That could be found in the test phase. This takes a considerable amount of time and effort to find a solution to the problem and can be a burden on the programming learning. In this study, we proposed a Test-Driven Problem-Solving learning model using TDD (Test Driven Development) as Agile development method, and reviewed the appropriateness of the model through experts review. The verification results of the model showed positive evaluation results. In particular, the learning phase configuration of the model, helping in programming learning, helping of Computational Thinking improvement showed high rating, it is determined that there will be positive effects on Computational Thinking improvement through problem-solving programming learning when applying future learning.

4차 산업혁명으로 초지능, 초연결 사회가 도래했다. 4차 산업혁명의 핵심 기술들은 소프트웨어가 중요한 부분을 차지한다. 소프트웨어를 통해 문제를 해결하는 능력은 모든 사람이 갖추어야 할 핵심 역량이란 점에서 소프트웨어 교육이 필요하다. 소프트웨어 교육은 프로그래밍 과정을 통해 문제를 해결하는 능력인 컴퓨팅 사고력 향상을 목표로 한다. 지금까지 대부분의 문제해결 프로그래밍 교수학습 모형은 전통적 개발 방식인 폭포수 모형(분석-설계-개발-테스트)을 따른다. 이는 선행 단계에서 문제가 있는 경우 테스트 단계에서 발견되어 문제의 해결책을 다시 찾는 데 적지 않은 시간과 노력이 소요되어 학습에 부담으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 애자일(Agile) 개발 방식인 TDD(테스트주도개발)를 적용한 컴퓨팅 사고력 기반 테스트 중심 문제해결 학습 모형을 제안하고 전문가 검토를 통해 모형의 적절성을 검증하였다. 모형의 검증 결과 긍정적인 평가 결과를 보였다. 특히, 모형의 학습 단계 구성, 프로그래밍 학습에의 도움, 컴퓨팅 사고력 증진에의 도움 등에서는 높은 평점을 보여 향후 학습 적용 시 문제해결 프로그래밍 학습을 통한 컴퓨팅 사고력 발달에 긍정적인 효과가 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 이철현 (2016). 소프트웨어 교육을 위한 컴퓨팅 사고력 기반 문제 해결 모형(CT-PS Model) 개발. 실과교육연구. 22(3), 23-44.
  2. 전경란 (2015). 미디어 리터러시의 이해. 커뮤니케이션북스.
  3. 교육부 (2015). 실과(기술.가정)/정보과 교육과정. 교육부 고시 제2015-74호 [별책 10].
  4. 신정호, 박상오, 이규일, 전우균, 조건희 (2014). TDD 이야기. 한빛미디어.
  5. 오정철, 김종훈 (2016). 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 퍼즐 기반 컴퓨터과학 수업모형 및 프로그램 개발. 수산해양교육연구. 28(5), 1183-1197. https://doi.org/10.13000/JFMSE.2016.28.5.1183
  6. 전용주 (2017). 새로운 교육과정의 소프트웨어 교육을 위한 컴퓨팅 사고력 기반 창의적 문제해결(CT-CPS) 수업모형의 개발 및 적용. 박사학위논문. 한국교원대학교.
  7. 김현배 (2018). 컴퓨팅 사고력을 기반으로 하는 정보교과 교수학습 모형 고찰. 정보교육학회논문지. 22(1), 1-8. https://doi.org/10.14352/jkaie.2018.22.1.1
  8. 김성식, 김영직, 조아라, 이민우 (2019). 문제해결 프로그래밍 교육에서 컴퓨팅 사고력 평가를 위한 도구 개발: 지필형 검사지 및 자기보고식 설문지. 컴퓨터교육학회 논문지. 22(3), 89-99.
  9. 배학진, 이은경, 이영준 (2009). 문제 중심 학습을 적용한 스크래치 프로그래밍 교수 학습모형. 컴퓨터교육학회 논문지. 12(3), 11-22.
  10. 김영직, 안성훈 (2017). TDD를 활용한 문제중심 프로그래밍 교육에 대한 고찰. 한국창의정보학회 하계학술발표논문집. 61-66.
  11. 전석환, 김정동, 백두권 (2009). 테스트 주도 개발을 위한 유연한 단위 테스트 도구. 정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터. 15(2), 140-144.
  12. 채수원 (2010). 테스트주도개발 TDD 실천법과 도구. 한빛미디어.
  13. Kayongo, P. (2016). Why do software developers practice test-driven development?. University of Cape Town.
  14. Edwards, S. H. (2003, August). Using test-driven development in the classroom: Providing students with automatic, concrete feedback on performance. In Proceedings of the international conference on education and information systems: technologies and applications EISTA (Vol. 3). Citeseer.
  15. Buffardi, K., & Edwards, S. H. (2013, March). Impacts of adaptive feedback on teaching test-driven development. In Proceeding of the 44th ACM technical symposium on Computer science education (pp. 293-298). ACM.
  16. Computing at School (n.d.). Computational Thinking - How do we think about problems so that computers can help?. Available from https://community.computingatschool.org.uk/
  17. Janzen, D. S. (2005). Software architecture improvement through test-driven development. In Companion to the 20th annual ACM SIGPLAN conference on Object-oriented programming, systems, languages, and applications (p. 240).

Cited by

  1. 스크래치를 이용한 문제해결 프로그래밍에서 CT-TDPS 학습 모형의 효과성 연구 vol.23, pp.3, 2019, https://doi.org/10.32431/kace.2020.23.3.005