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영어

This study investigated the changes in sub-factors of computational thinking among international school students participating in AI and SW teaching-learning programs. Building upon Choi et al.(2024) prior research, the study analyzed the pathways of Creativity(CR), Cooperativity(CO), Problem Solving(PS), and Algorithmic Thinking(AT) within the same group after AI and SW classes. First, the influence of CR on CO showed a significant change between the initial and follow up studies. The path coefficient increased approximately 2.5 times, from .220 in the first study to .545 in the second. This indicates that the AI and SW curriculum strengthened the impact of CR on CO. Second, a decrease in the influence of CR on PS (.578→.348) within the AI and SW curriculum suggests a functional differentiation between these two competencies. This can be explained by changes in learners cognitive structures and diversification of problem solving approaches due to AI and SW education. Third, while the initial study did not yield statistically significant results for the influence of CO on AT and PS, the follow up study showed statistically significant results for both AT( =.308, p<.001) and PS( =.234, p<.01). These findings highlight a crucial discovery. The delayed effect of cooperativity learning environments on cognitive skill development within the AI and SW curriculum. Fourth, the decrease in the path coefficient between PS and AT(.383→.161) observed in the AI and SW curriculum signifies the development of learners cognitive independence. Initially, learners heavily relied on problem solving experiences to develop algorithmic thinking. However, as the AI and SW curriculum progressed, algorithmic thinking appears to have become an independent cognitive domain, reducing its dependence on problem solving abilities. These results provide significant implications, suggesting that AI and SW education offers an educational environment that fosters the integrated development of 21st century core competencies, going beyond simple technology skill development.

한국어

이 연구는 국제학교 학생들의 AI·SW 교수학습 과정안이 컴퓨팅 사고력 하위요인에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 선행 연구인 최용운 외(2024)의 1차 연구를 바탕으로, AI ‧ SW 수업을 이수한 동일 집 단의 창의성(CR), 협력(CO), 문제 해결(PS), 알고리즘적 사고(AT) 경로를 분석하였다. 연구 결과, 첫째, 창의성(CR)이 협력(CO)에 미치는 영향력이 1차 연구와 2차 연구에 따라 유의미한 변화를 보였다. 1차 연구에서 경로계수 .220에서 2차 연구에서는 .545로 약 2.5배 증가하였으며, 이는 AI ‧ SW 교육과정이 투입되고, 창의성(CR)이 협력(CO)에 미치는 영향이 강화되었음을 의미한다. 둘째, AI ‧ SW 교육과정에 서 창의성(CR)이 문제해결력(PS)에 미치는 영향력의 감소(.578→.348)는 두 역량 간의 기능적 분화 (functional differentiation)를 의미한다. AI ‧ SW 교육과정에 따른 학습자의 인지구조 변화와 문제해결 접근법의 다양화로 설명할 수 있다. 셋째, 협력(CO)이 알고리즘 사고(AT)와 문제해결력(PS)에 미치는 영향이 1차 연구에서 통계적으로 유의미한 결과가 도출되지 않았으나, 2차 연구에서는 알고리즘 사고 ( =.308, p<.001)와 문제해결력( =.234, p<.01) 모두 통계적으로 유의한 것으로 나타났다. 이러한 결 과는 AI ‧ SW 교육과정에서 협력적 학습 환경이 인지적 역량 발달에 미치는 지연효과(delayed effect)를 보여주는 중요한 발견이다. 넷째, AI ‧ SW 교육과정에서 문제해결력(PS)과 알고리즘 사고(AT)간 경로계 수의 감소(.383→.161)는 학습자의 인지적 독립성(cognitive independence) 발달을 의미한다. 초기에는 학습자들이 문제해결 경험에 크게 의존하여 알고리즘적 사고를 전개하였으나, AI ‧ SW 교육과정이 진행 되면서 알고리즘 사고(AT)가 독립적인 인지 영역으로 정착되고 문제해결력에 대한 의존도가 감소한 것 으로 해석된다. 이러한 결과는 AI ‧ SW 교육이 단순한 기술적 역량 개발을 넘어 21세기 핵심 역량의 통 합적 발달을 촉진하는 교육적 환경을 제공한다는 점에서 중요한 시사점을 제공한다.