초등수학 교과서상의 Computational Thinking 장면 분석

Abstract

본 연구는 초등 수학 교과서에서 Computational Thinking과 관련 지을 수 있는 장면들을 찾아보고 분석하여 일반적이고 보편적인 SW 교육의 일환으로 CT교육에 대한 접근 가능성을 알아보는 데 그 목적이 있다. 이를 위하여 2009, 2015 개정 교육과정과 교과서를 살펴보며 수학 교과서에 반영된 CT 장면을 찾아 수학적 사고와 CT의 공통 영역에서 어느 부분에 해당되는지 분석하였다. 또한, 수학 교과서에 제시되어있는 문제를 컴퓨터 프로그래밍 언어인 Python으로 코딩하여 수학 교과 지도 시 CT를 염두하여 지도하였을 때 학습자들이 얻을 수 있는 교육적 효과를 탐색하였다. 초등 수학 교과서 내에서 추삭적 사고 장면, 알고리즘적 사고 장면, 논리적 사고 장면, 분석적 사고 장면, 비판적 사고 장면, 재귀적 사고 장면, 문제 해결 전략의 하위 사고(동시적, 선행적, 전략적, 절차적, 재귀적) 장면 등 CT 장면을 찾을 수 있었다. CT 교육을 수학 교과서와 접목하여 학습할 수 있기 때문에 CT능력 및 수학적 사고를 동시에 함양 할 수 있으며, 간단히 읽고 지나갔던 이야기 마당에서 CT 능력 및 수학적 사고 함양이 크게 이루어질 수 있는 가능성을 발견하였다. 또한, 초등 수학 교과서에 프로그래밍 코드로 작성할 수 있는 수많은 소재들이 존재함을 확인하였고 학생들이 프로그래밍 코드를 작성 하는 과정을 통해 학습 내용 복습 및 관계적 이해까지 도달할 수 있다. 즉, 현재 교육과정에서 다루어지는 수학 교과서를 CT 교육 소재로 삼고 CT교육을 자연스럽게 진행할 수 있음을 알 수 있다. 다만, 본 연구에서는 현장 적용 연구가 이루어지지 않았기 때문에 학생들에게 직접 적용해보고 그 학습 결과를 확인해보는 연구가 필요하며 학생들의 CT능력 향상 정도를 측정하는 검사 도구에 대한 연구도 필요하다. 앞에서 언급한 두 가지의 후속 연구가 지속적이며 깊이 있게 이루어진다면 별도로 진행되는 CT 교육이 아닌 학생들이 학교 교육과정을 통해 접하고 이를 통해 자연스럽게 CT 능력이 함양될 수 있을 것이라 기대한다

The purpose of this study was to examine the potential of CT education in primary math textbooks for identifying and analyzing scenes that may be associated with computational thinking. For this purpose, I searched the 2009 and 2015 revision curriculum and textbooks to find the CT scenes that were reflected in the math textbooks, and analyzed the areas that fall into the common areas of mathematical accidents and CT. In addition, the problems presented in the mathematics textbook were coded into Python, a computer programming language, to explore the educational effects that learners would gain if they mapped CT in the mathematics curriculum. Within the elementary mathematics textbook, there was a abstract thinking scene, an allergistic accident scene, a logical accident scene, a critical accident scene, a reflexive scene, and a sub-incidence of problem-solving strategy. As CT education can be combined with mathematics textbooks, it is possible to cultivate CT capabilities and mathematical thinking at the same time, and to develop CT capabilities and mathematical thinking in the context of a short read and a story. It also confirmed that there are a number of materials in elementary mathematics textbooks that can be written using programming codes, and it is understood that students will be able to review and gain a relevant understanding of their studies through the process of writing programming codes. In other words, it is shown that the mathematics textbooks currently covered in the curriculum can be used as CT materials and CT education can be conducted naturally. However, since no field application was performed in this study, it is necessary to apply the results of the study directly to the students and to check the results of the study, and to measure the degree of improvement in the CT capabilities of the students. If the above two further studies are performed in a continuous and in-depth way, the CT capacity is naturally enhanced as students other than CT education are exposed to it through the school curriculum.