스크래치 프로그램의 사용이 초등학교 수학의 학업성취도와 학습태도에 미치는 영향

Abstract

국문초록

스크래치 프로그램의 사용이 초등학교 수학의 학업성취도와 학습태도에 미치는 영향

한양대학교 교육대학원 컴퓨터교육 전공 이 원 종

21세기 지식정보사회를 이룩하는데 중심이 된 컴퓨터는 사회 모든 분야에서 사용되며 우리 일상생활 깊숙이 자리 잡고 있다. 한글을 모르는 어린 아이도 간단한 마우스와 키보드 조작을 통해 비교적 쉽게 컴퓨터에 접근하고 있으며 얼마 지나지 않아 컴퓨터를 능숙하게 다루는 모습을 볼 수 있다. 이렇게 접근한 컴퓨터는 아이들에게 장난감으로 여겨지기 쉽다(한국교육개발원 연구자료, 2006). 이러한 점을 생각하며 연구를 시작하게 되었다. 연구 목적은 인지능력의 차이를 보이는 대상이 유의미한 효과를 나타낼 것인가에 대한 연구이다. Piaget에 의하면 인간은 태어날 때 몇 개의 반사 기능만을 가지고 있는데, 이를 바탕으로 환경과의 상호작용을 통하여 인지구조(cognitive structure), 즉, 도식(schema)을 만든다고 하였다(이건인·이해춘, 2008). 이러한 인지발달 기능의 핵심은 평형화(equilibration)라고 하는데, 이는 인지구조 발달에 필요한 생득적요인(성숙), 환경적 요인(경험), 사회적 요인을 적합한 방식으로 통합하고 조정하는 능력을 말한다. 그는 평형화가 기본적으로 동화(assimilation)와 조절(accommodation)을 사용한다고 하는데, 동화란 기존의 도식에 외부의 대상을 받아들이는 것이고, 조절은기존의 도식이 새로운 대상을 동화하는데 적합하지 않을 때, 새로운 대상에 맞게 이미 있는 도식을 바꾸어가는 인지적과정이다. 조절은 기존 인지구조의 부적합성으로 인해 인지갈등(cognitive conflict)이 유발되고 이로 인해 평형 상태가 깨어지면, 다시 평형상태를 얻기 위해 평형화가 이루어지는 일련의 과정 내에서 일어난다. 이처럼 동화와 조절과 정은 항상 보다 새로운 상위의 도식이나 구조를 생성함으로써 인지발달을 이루는 주요 기능이 된다. 이러한 과정에 따라 Piaget는 아동의 인지 발달을 질적으로 상이한 네 개의 단계로구분하고 있다. 1단계는 감각운동기로0~2세 사이에 해당한다. 이 단계에서 아동은 아직 사고를 한다기보다, 외부 세계에 대하여 감각 정보를 받아들이고, 그에 대한 운동(반응)을 하는 단계이다. 이러한 감각 운동을 통하여 도식이 점진적으로 발달하게 된다. 2단계는 전조작기로 2~6세 사이에 해당한다. 이 단계의 아동은 외부 세계를 마음으로 표상(representation)할 수 있게 되며, 비로소 내재적 사고가 가능하지만 적극적인 사고라고 할 수 있는 조작(operation)은 불가능하기에 자기중심성이나 비가역성 등의 한계를 보인다. 3단계는 구체적 조작기로 6~12세 사이에 해당한다. 이 단계에 이르게 되면 아동은 비로소 본격적인 조작이 가능해진다. 그래서 가역성을 획득할뿐더러, 논리적으로 문제를 해결하게 된다. 하지만 이 모든 조작은 구체적으로 눈에 보이는 것에 대해서만 국한된다. 4단계는 형식적 조작기로 12세부터 성인에 해당한다. 이단계의 특징은 여러 형태의 보존개념이 형성되며, 분류와 관계적 추론능력이 획득된다. 가설연역적사고가가능하며, 가능성과 실재간의 체계적이며 논리적인 통합이 가능하게 된다. 다시 말해 눈에 보이지 않는 형식적 수준에서도 조작이 가능하다는 것이다. 본 연구를 통하여 교육용 프로그래밍 언어를 활용한 수업 방식으로 진행된 실험집단이 전통적인 교실 판서 수업방식으로 진행된 통제집단에 비해 학업 성취도에 있어 유의미한 결과가 나타나는가를 확인해 보기로 하였다. 본 실험을 위하여 서울시에 위치한 초등학교 4학년 두 개 반 60명을 대상으로 선정하였다. 대상들은 남녀 각각 15명씩 총 30명으로 구성된 반으로 총 60명의 학생들이 대상이 되었습니다. 남녀 학생의 차이를 보기 위해 집단에서 각각의 남녀의 차이도 비교하도록 하였다. 자료 분석은 동질성 여부를 검증하기 위하여 SPSS 12버전의 통계 프로그램을 사용하였습니다. 집단이 두 개 이므로 t검증을 통해 두 표본평균 차이를 기초로 하여 두 집단 평균 간의 차이를 검증하였습니다. 본 연구는 교육용 프로그래밍 언어를 활용한 수업 방식이 전통적 판서 수업방식에 비해 유의미한 효과가 있는지를 살펴보았다. 연구의 결과는 유의미한 효과가 있는 것으로 나왔음을 알 수 있다. 본 연구를 통해 형식적 조작기에 해당하는 학생들의 대상으로 주로 이루어지고 있는 교육용 프로그래밍 언어를 활용한 수업 방식이 구체적 조작기에 해당하는 학생들에게 적용되어도 유의미한 효과가 나온다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 실험집단인 구체적 조작기에 해당하는 학생들이 스크래치 프로그램을 활용한 수업을 하였을 때 전통적 강의식 판서 수업으로 진행한 통제집단의 수업 결과에 대한 학업성취도 및 학습태도를 비교·분석한 결과 실험집단의 결과가 통제집단에 비해 높게 나타났다.