피지컬 컴퓨팅 도구의 설계와 개발에 대한 연구 = A Study on Development of Physical Computing Tools for Software Education

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was performed for design and development of physical computing tools which can be used for software education in elementary schools.




In the course of the research, the experts consulted about the functions and features of physical computing tool in elementary education, taking into account the areas of Software Education and Computational Thinking. And new hardware and software tools were developed accordingly.
The results of the study are as follows.
First, professional software teachers in elementary school wanted an intuitive and simple physical computing tool rather than various functions for lower grades, and wanted a variety of flexible physical computing tools for senior students.
Secondly, design and development of functional electronic boards required by the school site were carried out using open-architecture information about Arduino.
Third, we developed the coding block and coding tool for the proposed electronic board using the open source of open policy site(Github).
The coding tool is developed using by open soource of Google Blockly and Naver Entry and tested on developed electric board.

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 초등학교 실과의 소프트웨어 교육을 위해 사용될 수 있는 피지컬 컴퓨팅 도구의 사양을 구안하고 이에 대한 프로토타입 제작을 하기 위해 수행되었다. 연구 과정에서 초등 교육과정의 소프트웨어 교육 및 컴퓨팅 사고력 학습 영역을 감안한 하드웨어 및 소프트웨어 도구의 기능과 사양 등에 대하여 전문가의 자문을 구하였으며 이에 따라 피지컬 컴퓨팅 도구에 대한 구안과 설계 및 개발을 수행하였다.
연구결과는 다음과 같다.
첫째, 초등학교에서는 저학년용으로는 다양한 기능보다는 직관적이고 안전하고 간단한 피지컬 컴퓨팅 도구를 원하며, 고학년용으로 다양하고 유연한 피지컬 컴퓨팅 도구를 원하고 있었다.
둘째, 오픈 아키텍쳐 기반의 아두이노에 대한 자료를 이용하여 학교 현장에서 요구하는 기능의 전자 보드의 설계와 개발을 수행하였다.
셋째, 오픈 소스 정책의 소프트웨어 코딩 플랫폼의 자료를 활용하여 개발된 전자 보드용 코딩 블록을 구안하고 코딩 도구를 개발하였다.
연구 과정에서 개발된 아두이노 기반의 전자 보드와 Google Blockly와 Naver Entry의 오픈 소스로 개발된 코딩 도구는 센서와 액츄에이터가 연동하는 시험 코드를 이용하여 그 동작과 활용성을 확인하였으며, 향후 관련된 컨텐츠과 교수 전략에 대한 연구가 필요하다.

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