표제지
목차
요약 3
Ⅰ. 서론 11
1. 연구의 필요성 11
2. 연구의 목적 13
Ⅱ. 연구 내용 및 범위 14
1. 연구 내용 14
2. 연구 절차 16
Ⅲ. SW교육에서 추구하는 핵심역량 20
1. SW교육 핵심역량 정의 절차 20
2. SW교육 핵심역량 관련 문헌 분석 21
가. 컴퓨팅 사고력 23
나. 정보문화소양 27
다. 협력적 문제해결력 28
3. 연구진의 SW교육 역량 구성 30
4. 1차 전문가 FGI 33
5. 전문가 설문 및 의견 수렴 33
가. 초ㆍ중등 SW교육 역량의 타당성 34
나. CT 기반 문제해결력 구성요소 및 정의에 대한 타당성 40
6. 2차 전문가 FGI 44
7. SW교육에서 추구하는 핵심역량 정의 45
Ⅳ. SW역량 검사 도구 50
1. SW역량 검사 도구 개발 절차 50
2. SW역량 관련 검사 도구 분석 51
3. 전문가 FGI 65
4. SW역량 검사 도구 개발 절차 67
5. 전문가 내용 타당도 검증 73
6. 검사 도구 문항 양호도 분석 74
가. 1차 예비검사 분석 결과 76
나. 2차 예비검사 분석 결과 79
다. 3차 예비검사 분석 83
7. 검사 도구 세트의 개발 특성 논의 101
Ⅴ. 역량검사 도구의 중장기 로드맵 102
1. 검사 도구 출제 시스템 개발 103
2. 검사 도구 개발 및 관리 105
3. 규준 개발 106
4. 준거 개발 107
5. 운영 전략 109
Ⅵ. 결론 111
참고문헌 115
[부록 1] 교육 핵심역량 및 검사 도구 관련 사례 123
[부록 2] 국외 SW교육 핵심역량 및 검사 도구 관련 사례 148
[부록 3] 성인용 TOPCIT의 분석 결과 및 성적 인증 208
[부록 4] CMC 교육과정의 5가지 주제 - 학년별 학습 내용 209
[부록 5] 초중등 SW교육 역량진단도구 개발을 위한 전문가 평정 설문지 215
[부록 6] 초중등 SW교육 역량진단도구 개발을 위한 전문가 응답내용 220
판권기 223
〈표 1〉 연구 방법 및 절차 16
〈표 2〉 전문가 의견 수렴을 위한 협의회 구성 18
〈표 3〉 각국의 SW관련 핵심역량 분석 결과 21
〈표 4〉 컴퓨팅 사고력 관련 컨셉 분석 24
〈표 5〉 컴퓨팅 사고력 컨셉에 대한 각 기관 정의 26
〈표 6〉 정보문화소양 관련 컨셉 분석 27
〈표 7〉 협력적 문제해결력 관련 컨셉 분석 29
〈표 8〉 컴퓨팅 사고력 핵심역량과 하위요소에 대한 의견 34
〈표 9〉 2015 개정 교육과정의 컴퓨팅 사고력 핵심역량 및 하위요소에 대한 제안내용 35
〈표 10〉 정보문화소양 핵심역량과 하위요소에 대한 의견 35
〈표 11〉 2015 개정 교육과정의 정보문화소양 핵심역량 및 하위요소에 대한 제안내용 36
〈표 12〉 협력적 문제해결력 핵심역량과 하위요소에 대한 의견 37
〈표 13〉 2015 개정 교육과정의 협력적 문제해결력 핵심역량 및 하위요소에 대한 제안내용 38
〈표 14〉 핵심역량 및 하위요소에 대한 종합적 제안내용 39
〈표 15〉 CT 기반 문제해결과정 능력요소의 적합성ㆍ중요성 평균과 CVR 값 41
〈표 16〉 CT 기반 문제해결과정의 각 단계에 대한 정의의 적합성 42
〈표 17〉 CT 기반 문제해결과정 요소(단계)의 적합성 및 중요성 43
〈표 18〉 2차 전문가 FGI 주요 내용 44
〈표 19〉 컴퓨팅 사고력 기반 문제해결 과정의 정의 47
〈표 20〉 정보기술활용능력 내용요소(안) 48
〈표 21〉 정보문화소양 내용요소(안) 49
〈표 22〉 SW역량 검사 도구 52
〈표 23〉 컴퓨팅 사고력도구 - 문항내용 관점 56
〈표 24〉 컴퓨팅 사고력도구 - 문항구성 관점 58
〈표 25〉 정보문화소양 도구 - 문항내용 관점 61
〈표 26〉 정보문화소양 도구 - 문항구성 관점 62
〈표 27〉 협력적 문제해결력 검사 도구 - 문항내용 관점 64
〈표 28〉 협력적 문제해결력 검사 도구 - 문항구성 관점 64
〈표 29〉 1차 전문가 FGI 주요 내용 65
〈표 30〉 2차 전문가 FGI 주요 내용 66
〈표 31〉 문항 주제 및 목적의 예시 68
〈표 32〉 전문가 의견 내용 73
〈표 33〉 예비검사 참여 대상 75
〈표 34〉 로봇청소기 문항 세트의 1차 예비검사 결과 76
〈표 35〉 자동판매기 문항 세트의 1차 예비검사 결과 77
〈표 36〉 1차 예비검사 난이도 분석 결과(로봇청소기) 78
〈표 37〉 1차 예비검사 난이도 분석 결과(자동판매기) 78
〈표 38〉 2차 예비검사 대상 79
〈표 39〉 로봇청소기 예비검사 기술 통계량 79
〈표 40〉 자동판매기 문항세트 2차 예비검사 결과 80
〈표 41〉 2차 예비검사에 대한 문항특성 분석 결과(로봇청소기) 81
〈표 42〉 2차 예비검사에 대한 문항특성 분석 결과(자동판매기) 82
〈표 43〉 3차 예비검사 대상 83
〈표 44〉 로봇청소기 문항 세트에 대한 초등학생 3차 예비검사 결과 84
〈표 45〉 로봇청소기 문항 세트에 대한 중학생의 3차 예비검사 결과 86
〈표 46〉 로봇청소기 문항 세트에 대한 고등학생의 3차 예비검사 결과 87
〈표 47〉 로봇청소기 문항 세트에 대한 성인대상 3차 예비검사 결과 88
〈표 48〉 자동판매기 문항 세트에 대한 초등학생 3차 예비검사 결과 90
〈표 49〉 자동판매기 문항 세트에 대한 중학생 3차 예비검사 결과 92
〈표 50〉 자동판매기 문항 세트에 대한 고등학생 3차 예비검사 결과 93
〈표 51〉 자동판매기 문항 세트에 대한 성인대상 3차 예비검사 결과 94
〈표 52〉 3차 예비검사 난이도 분석 결과(로봇청소기) 96
〈표 53〉 3차 예비검사 난이도 분석 결과(자동판매기) 97
〈표 54〉 3차 예비검사 변별도 분석 결과(로봇청소기) 99
〈표 55〉 3차 예비검사변별도 분석 결과(자동판매기) 100
[그림 1] 연구의 필요성 11
[그림 2] 연구 내용 14
[그림 3] SW교육 핵심역량 재구성을 위한 연구 절차 20
[그림 4] CVR 산출 공식 40
[그림 5] 추상화, 자동화 구성 요소 46
[그림 6] SW역량 검사 도구 개발 절차 50
[그림 7] SW역량 검사 도구 개발 절차 68
[그림 8] 1차 모델 설계(안) 70
[그림 9] 2차 모델 설계(안) 71
[그림 10] 초등학교 로봇청소기 문항 히스토그램 85
[그림 11] 중학교 로봇청소기 히스토그램 86
[그림 12] 고등학교 로봇청소기 히스토그램 88
[그림 13] 성인 로봇청소기 히스토그램 89
[그림 14] 자판기 초등학생 히스토그램 91
[그림 15] 자동판매기 중학생 히스토그램 92
[그림 16] 자판기 고등학생 히스토그램 94
[그림 17] 자판기 성인 히스토그램 95
[그림 18] 중장기 로드맵 102
〈표 1〉 2015 개정 교육과정의 SW교육 관련 교과(과목) 핵심역량 124
〈표 2〉 SW 역량 및 컴퓨팅 사고력 구성 요소 126
〈표 3〉 연도별 ICT 리터러시 측정도구 연구 내용 127
〈표 4〉 ICT 문항 예시 128
〈표 5〉 정보 기술 영역 130
〈표 6〉 프로그래밍 기술 영역 131
〈표 7〉 정보 윤리 영역 131
〈표 8〉 통합영역의 세부사항 132
〈표 9〉 초ㆍ중등 TOPCIT 문항 예시 133
〈표 10〉 TOPCIT 기본모델 영역 정의 135
〈표 11〉 TOPCIT 기본모델 수행수준 136
〈표 12〉 21세기 학습자 및 교수자 역량 모델 137
〈표 13〉 정보올림피아드 운영 형태 138
〈표 14〉 정보올림피아드 경시대회 문항 특성 139
〈표 15〉 정보올림피아드 경시대회 전국본선 문항 특성 140
〈표 16〉 정보올림피아드 문항 예시 141
〈표 17〉 프로그래밍 문항 예시-딱지놀이 142
〈표 18〉 구름 코드 챌린지 운영 형태 142
〈표 19〉 구름 코드 챌린지 문항 예시 144
〈표 20〉 시험과목별 문항 구성 및 합격 기준 145
〈표 21〉 코딩창의개발능력(CDT) 검정 기준 146
〈표 22〉 코딩창의개발능력(CDT) 문항 예시 147
〈표 23〉 컴퓨팅 사고력 컨셉 기반 문제 해결 과정 및 조작적 정의 150
〈표 24〉 프레임워크의 핵심 실습 153
〈표 25〉 '컴퓨팅의 영향'을 구성하는 핵심 내용 155
〈표 26〉 SW검사 도구 및 체제 157
〈표 27〉 주제 분류별 객관식 문항의 비율 158
〈표 28〉 AP-컴퓨터 과학 코스 A 문항 예시 159
〈표 29〉 Technology and Engineering Literacy의 내용 160
〈표 30〉 영국 CAS에 제시된 컴퓨팅 사고력의 개념과 수행방법 164
〈표 31〉 일본 '사회와 정보' 교육과정 및 내용 165
〈표 32〉 일본 '정보 과학' 교육과정 및 내용 166
〈표 33〉 초ㆍ중ㆍ고등학교 모든 학생에게 육성하고자 하는 정보와 관련된 자질ㆍ능력 168
〈표 34〉 호주의 정보통신기술 역량 구성요소 175
〈표 35〉 NAP ICT Literacy의 framework를 구성하는 3가지 strands 176
〈표 36〉 호주 NAP-ICT 리터러시 검사 도구 숙련도 설명 178
〈표 37〉 ICILS 평가요소 182
〈표 38〉 ATC21s에서 제시된 21세기 역량 184
〈표 39〉 협력적 문제 해결을 위한 인지적 능력과 사회적 능력의 발전 단계 185
〈표 40〉 CMC의 5가지 주제 188
〈표 41〉 사고 처리기술의 하위 주제에 대한 학년별 학습 여부 189
〈표 42〉 사회적 측면-안전 및 윤리의 학년별 학습 여부 190
〈표 43〉 'Education in the Digital World'에서 제시된 핵심역량 192
〈표 44〉 노스라인-웨스트팔리아 주 아비투어 시험 정보 과목 기본(Grundkurs) 내용(2017) 194
〈표 45〉 베브라스 챌린지 채점 방식 197
〈표 46〉 DeSeCo에서 제시한 생애 핵심역량 199
〈표 47〉 PISA - 문제 해결에 대한 프레임 200
〈표 48〉 검사 도구 내용분석 203
〈표 49〉 PIAAC의 능력 수준 및 수행가능 과업 203
〈표 50〉 EU DigComp의 검사내용 206
〈표 51〉 인도의 CMC에서 5가지 주제에 대한 세부 내용 209
〈표 52〉 컴퓨팅 사고력 핵심역량과 하위요소에 대한 의견 220
〈표 53〉 협력적 문제해결력 핵심역량과 하위요소에 대한 의견 221
〈표 54〉 협력적 문제해결력 핵심역량과 하위요소에 대한 의견 222
[그림 1] 초ㆍ중등 TOPCIT 모델 129
[그림 2] TOPCIT 기본모델 영역 정의 134
[그림 3] 관련연구 분석 148
[그림 4] K-12 Computer Science Framework의 핵심 개념과 핵심 실습 152
[그림 5] 8학년 설계와 시스템 영역 문항 예시 161
[그림 6] CAS에 제시된 컴퓨팅 사고력의 개념과 수행방법 163
[그림 7] 정보활용능력의 3가지 관점에 대한 세부내용 167
[그림 8] 데이터 표현과 분석에 관련된 문항 171
[그림 9] 질문지 형태의 조사에 관련된 문항 172
[그림 10] 호주의 정보통신기술 능력 요소 174
[그림 11] NAP ICT Literacy 측정 프레임 177
[그림 12] 학년 수준별 기준에 따른 숙련정도의 분포도 179
[그림 13] 파일 포맷에 따른 특징 문항에 대한 예시 180
[그림 14] 정보 수집과 관리문항 예시 183
[그림 15] ATC21s 단일 페이지 협력적 문제해결력 문항 예시 186
[그림 16] 아비투어 정보(informatik) 문항 예시 195
[그림 17] 베브라스 컴퓨팅 챌린지 'stack computer' 문항 198
[그림 18] PISA - 협력적 문제해결력 문항 예시 201
[그림 19] OECD PIAAC 검사 도구 문항 형태 204
[그림 20] EU DigComp 국가별 평가 결과 207
[그림 21] DigComp를 활용하여 개발한 자기평가 측정도구 207