earticle

영어

In the era of digital transformation, the 2022 revised curriculum has expanded information education in elementary and secondary schools. Additionally, the Ministry of Education, through the "Digital-Based Educational Innovation Plan," has officially announced the introduction of AI digital textbooks, reaffirming the importance of problem-solving skills. However, research on problem-solving learning using well-structured problems in information education remains limited. Accordingly, this study investigates the effects of problem-solving learning using well-structured problems on the computational thinking and self-efficacy of beginner programming learners in elementary school. A group of 14 students from grades 4 to 6 participated in a 5-week, 10-session course focused on computational thinking, with pre- and post-tests conducted to analyze changes in computational thinking and self-efficacy. The study results indicate that problem-solving learning using well-structured problems led to a statistically significant improvement in the "algorithmic thinking" sub-factor of computational thinking within the study group. In contrast, no statistically significant changes were observed in other sub-factors or in self-efficacy. Based on these findings, this study suggests the balanced use of unstructured problems and alternative teaching and learning methods.

한국어

디지털 대전환 시대를 맞아 2022 개정 교육과정에서 초·중등 정보교육은 보다 확대되었다. 또한, 교육부는 『디지털 기반 교육혁 신 방안』을 통해 AI 디지털 교과서 도입을 공식화하며 문제 해결 능력의 중요성을 재차 강조하였다. 그러나, 정보 교과에서 구조 화된 문제를 활용한 문제해결학습에 관한 연구는 부족한 상황이다. 이에 따라, 본 연구는 초등학교 프로그래밍 초보 학습자를 대상으로 구조화된 문제를 활용한 문제해결학습이 컴퓨팅 사고력과 자기 효능감에 미치는 효과를 검증하였다. 초등학교 4~6학년 으로 구성된 학생 14명을 대상으로 5주 동안 10차시에 걸쳐 컴퓨팅 사고력 수업을 진행하고, 사전·사후 검사를 통해 컴퓨팅 사고 력과 자기 효능감의 변화를 분석하였다. 연구 결과, 구조화된 문제를 활용한 문제해결학습이 연구 집단의 컴퓨팅 사고력의 하위 요인 중 ‘알고리즘적 사고’에 통계적으로 유의미한 향상을 가져온 것으로 나타났다. 반면, 다른 하위 요인과 자기 효능감에서는 통계적으로 유의미한 변화가 확인되지 않았다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구는 비구조화된 문제와 대안적 교수·학습 방법의 균형 있는 활용을 제안하였다.