1. 정의(definitions)

로봇의 정의는 사회의 변화에 따라 함께 변화하게 되는데, 산업·정보화 사회에서 지능사회로 발전함에 따라 로봇의 패러다임도 기존의 노동대체 수단의 전통적 로봇에서 인간 친화적인 지능형 로봇으로 변화하고 있다. 현재 세계적으로 통용되고 있는 단일화된 로봇에 대한 정의나 분류는 존재하지 않으며, 많은 학자들의 개인적 견해에 따른 정의나 분류가 있으며, 필요에 따라 관련 산업협회나 표준관련 기관들의 정의와 분류들이 참조되고 있다. 우리나라에서는 지능형 로봇을 외부환경을 스스로 인식하고 상황을 판단하여 자율적으로 동작하는 기계장치로 정의하고 있다.
로봇 중 개인용 로봇은 그 목적과 사용되는 환경에 따라 하위분류 할 수 있다. 교육용 로봇은 이러한 개인용 로봇의 하위분류로서, 교육을 위해 사용되는 것이 목적이다. 최근 교육용 로봇에 대한 연구가 활발해지면서 로봇을 교육컨텐츠 전달 미디어로 사용하거나 로봇을 조립하거나 제작하는 과정을 통한 다양한 교육이 이루어지고 있다. 이러한 교육에서의 로봇 활용 방법에 따라 교육용 로봇을 교사보조로봇교구로봇으로 구분한다. 교사보조로봇은 원격지 교사와 학생 간의 쌍방향 체감형 교육을 지원하거나 자체 교육 컨텐츠를 활용하여 학습 보조 또는 교사 역할을 수행하는 능동적 교육자 역할의 로봇을 의미하며, 교구 로봇은 로봇의 구조를 디자인하여 만들거나 프로그래밍하는 과정에서 로보틱스, 수학, 과학 원리와 창의력 문제해결력 등을 체득하게 하는 교육 소재로서의 로봇을 의미한다.
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2. 배경(background)

2.1 발전 과정(History)

로봇산업은 앞으로 우리나라를 선진국으로 이끌 수 있는 성장 동력 산업으로 인식되고 있다. 우리나라뿐 아니라 미국, 유럽, 일본 등의 선진국들도 로봇산업을 미래 산업의 하나로 인식하고 국가적 차원에서 대규모 연구과제를 지원하며 로봇 개발에 나서고 있다. 이러한 사회적 흐름에 맞추어 사람들의 로봇에 대한 관시이 증가하게 되었으며, 교구로봇 교육은 각종 영재교육과 다양한 경진대회를 통하여 매우 보편화 되었다. 이러한 사람들의 로봇에 대한 관심은 교육으로 이어지게 된다.
초등 교육현장에서 교육용 로봇 중에서 교구로봇을 통한 교육은 STEM(Science, Technology, Engineering, Mathmetics)교육은 물론 문제해결력과 창의성, 그리고 예술성까지 모두 아우로는 통섭교육을 할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 이유로 최근 들어 크게 주목을 받고 있다.
현재 방과 후 특기적성교육으로 로봇교육을 하는 초등학교는 전국에 1200여 곳이 넘는다. 또한 중·고등학교의 교육용 로봇 수요도 크게 늘고 있으며, 서울로봇고등학교를 비롯하여 로봇학과를 내세운 실업계 고교도 15개교 이상이다. 이러한 추세는 로봇교육의 교육과정이 단순한 로봇의 이해도를 높이는 것부터 시작하여 나아가 미래사회를 이끌어 갈 창의적인 우수한 인재를 육성하는 가장 좋은 교육으로 보는 시각 때문이다.
2010년 교육과학기술부는 과학기술-예술융합의 융합인재교육(STEAM)을 중점 추진과제로 설정하였다. , 우리나라 국가 졍쟁력의 자산인 미래 과학기술 발전을 주도할 창조적이고 융합적인 인재의 양성을 위해 초·중등학교 수준에서부터 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고와 문제해결능력을 배양할 수 있는 융합인재교육이 필요하다는 것이다. 이러한 정책에 맞추어 프로그래밍 언어를 활용한 교육내용을 제시하고 있다. 특히 초등학생의 경우 프로그래밍 교육을 로봇 교육과 융합한 교육이 방과후 교육과정에서 활발히 진행되고 있다.


2.2 관련 이론(Theories)

인지도구(Cognitive tool)


Jonassen(1999)은 인지도구를 통해 정보를 가공하고 변형시키는데 필요한 학습자의 인지과정에 대한 지원기능을 제공하며, 학습 활동이 단순한 지식의 습득이 아니라 새로운 지식창출의 목표를 위한 창의적 문제해결력 등의 고차원적인 사고 능력을 신장시키는데 도움을 줄 수 있다고 보았다(김윤경, 김영서, 2001). 이러한 인지도구를 활용한다면 학습자는 일반 시스템에서 제시되는 학습 내용을 단순히 따라하는 방식의 학습이 아니라, 학습자 스스로 자신의 학습 과정에 책임을 가지고 학습을 관리하면서, 자기 주도적으로 학습 활동을 선택하고 자신이 원하는 바를 주도적으로 학습해 나가는 자기 규제적 학습진행을 지원할 수 있게 된다. 이러한 과정을 통해 학습과 지식에 대한 주인의식을 가질 수 있게 될 것이다.(강명희, 서희전, 권성연, 2000; 배영권, 2006). Vygotsky(1978)의 인지발달 관점에서 보면 로봇은 아동의 상호작용 활동을 촉진하기 위한 도구라고 할 수 있으며, 이를 통해 아동의 다양한 언어적 또는 비언어적 행동을 분석하고 개별 아동에게 최적의 근접발달영역을 제공함으로써 아동의 인지 발달을 효과적으로 지원할 수 있다. 시각이나 청각 이외에 신체적 접촉을 통해 학습자와 교감할 수 있는 로봇의 능력은 아동의 긍정적 감성 유발에도 도움을 준다(유평준, 2010). 아동의 인지발달은 감성과의 상호작용을 통해 촉진된다는 점에서 로봇과의 상호작용을 통해 유발되는 긍정적이고 익숙한 감정은 아동의 인지발달을 촉진시키는데 긍정적인 영향을 미친다(Michaud 외, 2005; 유평준, 2005). 로봇 매체가 학습과정을 통해 학습자의 인지를 발전시킬 수 있는 인지도구로서의 역할을 하는 것이다.

1)HRI(Huma-Robot Interaction)
인간과 로봇의 인터페이스 기술로, 감정을 이해하는 인공감정기술, 생체와 인터페이스 바이오인터페이스 기술, 제스처 인식등을 통해 인간의 의도를 알아내는 기술로서, 인공지능기술과 BT기술이 융합되어 가장 궁극적으로 구현될 기술이다. 로봇의 모양과 존재는 기계에 대한 두려움을 완화시키는 중간적인 위치임을 보여주어서 HCI(Human Computer Interaction)보다 감성적인 상호작용이 가능하다. 로봇에 감성(emotion)을 부여하는 과정은 로봇 디자인에 있어서 중요한 과제 중 하나이다. 인간의 감정은 지적 능력 결정에 중대한 부분이다. 더 나아가 감정은 사람과 사람의 의사소통 요소로 사용되고 있다. 따라서 로봇에 감정 부여는 상호작용을 높여주는 중요한 요소가 될 수 있다. 미국의 사회학자 Alvert Meharabian에 의하면 메시지 전달에서 말이 차지하는 비중이 7%, 목소리(음조, 역양, 크기) 등이 38%, 비언어적 태도가 55%에 달한다고 한다. 임칠성(1995)은 언어적 메시지와 비언어적 메시지가 상충할 때는 비언어적 메시지에 의존한다고 하면서 비언어적 메시지 전달의 중요성을 강조했다. 교육용 로봇은 각 부위의 동작, 두발 또는 바퀴를 이용하여 학습자에게 접근하거나 원하는 방향으로 이동하는 동작을 통해 학습자와 상호작용을 할 뿐 아니라, 이러한 감정적 요소를 이용해 학습자와의 의사소통이 가능한 인터페이스를 제공한다.

2)Tangible User Interfaces for Education(TUI)
TUI는 컴퓨터와의 상호작용의 정의를 확장시켰다. 또한 학습자가 현실에서 지식을 직접적으로 구축하는 것이 가능하다. 실제 수업에서 사용함으로써 협력학습을 증진시킬 수 있다. 쉽게 손으로 조작하는 물리적 환경에서 컴퓨팅 환경을 경험할 수 있어 인간과 컴퓨터가 효율적으로 상호작용할 수 있는 인터페이스이다(Hornecker & Burr, 2006; 권대용, 2013). TUI는 신체를 사용하는 상호작용을 통해 물리적인 차원에서 문제를 해결하는 과정과 결과를 확인 할 수 있어 인지수준이 낮은 어린학생에게 효과적이라는 연구결과가 제시되었다(Marshall, 2007; 권대용, 2013).

3) 추상화
추상화가 무엇인지 정확히 정의내리는 것은 매우 중요하다. 추상화 과정은 중요한 부분과 생략해야 할 부분이 무엇인지를 상세화하는 것이다. 프로그래밍에서 알고리즘은 입력을 받고 원하는 결과를 만들기 위한 단계적 절차로서의 추상화이다(Wing, 2008). Nong Ye와 Gavriedl Salvendy는 컴퓨터 프로그래밍 지식을 5개의 추상화의 단계로 나누어 제시하였다. 5개의 단계는 물리적 단계(physical level)로서 지식을 공고히 하는 단계, 논리적 단계(logical level)는 지식의 추상화 단계, 기능적 단계(functional level), 개념적 단계(conceptual level), objective 단계이다. 컴퓨터 프로그래밍 지식을 습득함에 따라 추상화의 단계가 변화한다는 것이다(김갑수, 2007). 컴퓨터 프로그래밍은 지식을 추상화는 응용영역과 컴퓨터 영역에서 이루어진다. 컴퓨터 영역에서는 물리적 단계, 논리적 단계, 그리고 기능적 단계에 관한 지식이 필요하다. 응용 영역에서는 개념적 단계의 지식을 필요로 한다.


3. 내용 (types and components, about the subjects)


로봇 프로그래밍은 학습 과정에서 공학 원리를 적용하여 결과를 예측하고 프로그래밍하면서 공학과 정보 기술의 원리를 이해하고 논리적 사고력을 신장할 수 있으며, 토의와 협동학습을 통해 타인의 의견을 종중하고 합리적으로 과학적으로 사고하며 창의적으로 문제를 해결하는 자세를 함양할 수 있으며, 자신의 손으로 로봇을 직접 만드는 경험을 통해 아동발달의 기초를 제공할 수 있다. 즉, 지적, 정의적, 심체적 영역에서 컴퓨터교육의 지향점과 목적에 잘 부합하기 때문에 정보통신기술을 갖춘 창저적 지식인 양성에 기여할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 로봇 프로그래밍은 컴퓨터교육의 학습 내용이자 방법으로 교육적 잠재력이 매우 높다. 또한 로봇은 학습자와 교사의 커뮤니케이션을 촉진시킬 수 있으며, 학습자들의 흥미를 유발시켜 학습동기를 높이는데도 기여할 수 있다. 학습자가 로봇을 조작하거나, 로봇 프로그래밍을 통한 로봇을 제어하는 동안 로봇의 결점을 제거하는 과정을 통해 Piaget가 말하는 동화(assimililation)와 조절(accommodation)을 경험하게 되며, 사고를 체계화하고 평형(equilibration)을 이루게 되며, 결과로써 개념과 기술을 습득할 수 있다. 이러한 과정을 통해 학습작의 창의적 문제해결력 신장을 도모할 수 있다.

3.1 교구로봇

학습자가 문제해결학습 능력을 신장하고 창의적인 표현을 하는 로봇의 생산자이며 소비자가 될 수 있다. 로봇의 구조를 디자인하여 만들거나 프로그래밍하는 과정에서 로보틱스, 수학, 과학 원리와 창의력 문제해결력 등을 체득하게 하는 교육 소재로서의 로못을 의미한다.
1)로봇기술교육
어떤 작업을 수행하는 기능 중심의 자동장치를 만드는 기술을 학습자에게 교육시키기 위해 사용되는 로봇.
2)통섭교육
어떤 작업을 수행하는 자동장치를 장착함으로써 다양한 교과(국어, 수학, 과학, 미술 등)의 통섭적 교육활동이 이루어지는 교육에 사용되는 로봇

3.2 교사로봇(교육서비스 로봇)
원격지 교사와 학생 간의 쌍방향 체감형 교육을 지원하거나 자체 교육 컨텐츠를 활용하여 학습 보조 또는 교사 역할을 수행하는 능동적 교육자 역할의 로봇을 의미한다.
교사로봇이 하위 분류인 교사보조 로봇과 용어가 다소 혼동이 될 수 있고, 이러한 역할기반 분류는 텔레프리젠스 로봇을 적용할 수가 없는 한계를 드러낸다. 이러한 이유로 교육서비스 로봇이라고 분류하고 그 하위분류를 타율지능형, 자율지능형, 혼합지능형으로 나누어 제시하기도 한다.
1)교사보조
외부 환경과 학습자의 상황에 반응할 수 있으며 매체성과 관계성도 가지는 의인화된 교육서비스로봇이 학습자와 교사의 학습 상호작용을 돕는 형태의 학습을 의미한다.
2)동료교수
친구로서 정보를 알려주거나 가르쳐주는 개인용 로봇

4. 교육적 활용(Educational Applications)


4.1 교구로봇 활용


1)교육용 로봇 시범교육 사업
한국의 초중고 100개 학교에서, 초급, 중급, 고급 과정으로 운영되었다. 초급과정은 로보티즈 사의 올로 키트로 탄성 리벳 고조를 사용하여 다양한 형태의 로봇을 제작할 수 있는 로봇 키트이다. 중급과정 교구로봇은 로봇론 사의 타미로봇 키트를 사용하였다. PCB.로 제작된 프레임과 서포트 등을 볼트나 너트로 결합하여 다양한 형태의 로봇을 제작하고 프로그램으로 로봇을 제어하는 키트이다.

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2)피코크리켓(PicoCrickt)
지역아동센터 생활과학 교실에서 4~6학년 중심으로 수업
블록 조립형으로 조립이 간단하고 프로그램으로 동작을 할 수 있는 교육용 교구 로봇이다. 프로그래밍이 가능한 브릭과 로봇의 핵심 센서인 빚, 터치, 소리, 저항 센서, 모터가 포함되어 학습자는 스스로 각자의 창작물을 구성하는 것이 가능하다. 또한 최근 여러 연구에 의해 학습자의 창의성 및 문제해결력 향상에 효과가 있음이 입증되고 있다.
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3)찾아가는 사물인터넷 손수제작 체험교실
서울 소재 8개교, 200여명을 대상으로 한 방과후 학교 수업
미래창조과학부가 누구나 손쉽게 개발할 수 있는 환경을 이용하여 원하는 사물인터넷 기술, 서비스, 제품을 스스로 제작 개발하는 창작 활동을 지원하기 위한 체험교실이다. 사물인터넷(IoT)은 기존의 유선통신을 기반으로 한 인터넷이나 모바일 인터넷보다 한 단계 발전한 것으로 인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입없이 상호간에 정보를 주고받는 지능형 기술 및 서비스다. 이를 구현하려면 유형의 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻는 ‘센서’, 사물이 인터넷에 연결되도록 지원하는 유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술이 필요하다. 현재 가전제품, 전자기기뿐만 아니라 헬스케어, 원격검침 등 다양한 분야에서 사물인터넷 사례들이 속속 개발되고 있다. 체험교실에 참가한 어린이들은 지도강사의 설명에 따라 교구재를 앞에 두고 로봇을 조립으로 수업을 시작한다. 로봇을 조립하고 교육용 앱과 연동해 로봇을 제어하는 과정으로 초등학생들이 사물인터넷의 동작원리를 손쉽게 이해하고 체험할 수 있도록 만들었다.
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4)교육용 스마트 로봇 아띠 + 스크래치 프로그램
초등학교 특별활동
아띠로봇을 노트북에 연결하고 스크래치 프로그램을 이용 제어하는 로봇 제어프로그램을 초등학교 방과 후 수업에서 활용하고 있다.어린이들이 로봇과 놀이를 통해 학습하며 두뇌 계발과 신체발달 등 다중 지능을 향상 시킬 수 있는 특징이 있다. 로봇을 활용한 교육은 아이들에게 무의식적인 반복과 각인을 불러일으키며 학습 효과를 높일 수 있다는 장점을 활용하기 위하여, 세계 각국의 어린이들에게 유용한 동작 인식, 언어 학습 등을 특화한 로봇으로 스크래치 프로그램을 이용해 직접 프로그램의 결과를 눈으로 확인하고 시행착오를 거치며 프로그래밍 할 수 있도록 하였다.
스크래치프로그램은 2007년 5월 메사추세츠 공과 대학(MIT; Massachusetts Institute of Technology)의 미디어랩과 UCLA 대학의 협력연구와 인텔, 미국과학재단의 공동으로 개발한 교육용 프로그래밍 언어이다. 스크래치는 초중학생을 대상으로 문제해결에 초점을 맞추어 고등사고능력을 함양하기 위해 개발된 언어이다. 스크래치 프로그래밍 언어의 특징을 정리하면 다음과 같다, 첫째, 블록을 Drag & Drop하는 것으로 쉽게 프로그래밍이 가능하다. 둘째, 직관적인 언어이다. 블록을 쌓는 방식이기 때문에 문법 오류가 발상하지 않으며, 스테이지 영역을 통해 스프라이트에 프로그래밍 한 내용을 즉시 확인할 수 있다. 셋째, 풍부한 미디어 효과가 가능하다. 학습자는 스크래치 프로그램 자체에서 제공하는 다양한 스프라이트 악기소리, 효과음을 활용할 수 있다. 넷째, 웹을 통해 공유할 수 있다. 다섯째, 무료교육용 프로그래밍 언어로 인터넷을 통해 쉽게 다운로드 받을 수 있다.

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5)전국학생로봇경진대회
“미래의 우수한 과학 기술 인력을 육성하고 청소년들의 창의력과 과학적 사고력을 배양하고자 전국학생로봇경진대회가 열린다. 전국 초·중·고등학생을 대상으로 창작, 응용, 레이싱, 무선조종, 특별 경기 등 총 5개 부문, 10개 종목으로 진행된다. 전체 541팀 810여명의 학생이 참가해 실력을 겨룬다. 전국학생로봇경진대회는 (사)한국학교로봇교육진흥회에서 주최하고 있다. 창작 부문과 특별 경기 부문에서 최고성적을 거둔 10팀에는 국회의장상, 교육부장관상, 미래창조과학부장관상이 수여된다

4.2 교사로봇 활용
1)FEBBLES(Providing Education by Bringing Learning Environments to Students)
병원에 입원한 학생 대상으로 사용
아동이 병원에 입원해 있는 동안 교실에 설치한 FEBBLES 가 대리 출석하도록 하고 원격으로 학생들과 상호작용할 수 있도록 돕는 로봇이다. 이러한 교육서비스를 통해 입원한 학생이 스트레스를 덜 받고 건강을 회복할 수 있도록 도와서 치료비용을 줄일 수 있고, 다시 학교로 돌아간 후 학교생활에 쉽게 적응하도록 도와주고 있다.

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2)초등영어 학습 보조 로봇

방과 후 초등영어 학습내용이 저장되어 있으며 컴퓨터 기반의 멀티미디어, 소프트웨어, 학습 관리 시스템 구현이 가능하고 감성 기술, 인식 기술(시각 인식, 음성 인식, 동작 인식, 공간 인식, 학습자 인식), 상호작용 기술(텔레프레즌스), 하드웨어 통합 기술등을 탑재하고 있어 다양한 영어 학습 활동에서 활용이 가능한 로봇으로 방과후 영어 학습에 교사보조 역할을 한다.




5. 장단점 & 쟁점(Pros and Cons, Issues)


5.1 장점

교육 대상자의 확대 : 중복 장애 뇌성마비 아동을 대상으로 한 연구를 보면 로봇이 보다 다양한 교육 분야에서 활용될 수 있는 가능성을 알 수 있다. 이 연구는 교수·학습용 로봇 시스템의 활용 방안과 그 효과를 다음과 같이 제시하고 있다. 첫째, 로봇을 학습자와 교사의 커뮤니케이션을 촉진시키기 위한 도구로 사용할 수 있다. 둘째, 로봇의 활용은 수업의 효과성과 효율성을 높일 수 있다. 셋째, 로봇의 활용은 학습자들을 매료시켜서 학습동기를 높이는데 아주 크게 기여하고 학습의 집중도를 높이는 데 기여를 한다. 넷째, 교사들은 학습자 개개인이 좋아하는 행태의 놀이를 발견하고 개발할 수 있다. 다섯째, 교사들은 다른 방법보다 로봇을 활용한 교수법의 개별화수업의 활용가능성이 높다고 평가하고 있다.

1)학습 집중도
어린이를 대상으로 매체에 따라 학습 집중도, 학습 흥미도, 학업 성취도가 유의미한 차이가 있는지를 검증했다. 인쇄+녹음자료, 웹기반 자료, 홈로봇을 통해 스스로 학습을 진행한 결과 흥미도, 집중도, 성휘도 모두 유의미하게 홈로봇이 높아 홈로봇의 교육적 가능성을 보여준다. 교수 보조 로봇에 영어 학습 콘텐츠를 제작 적용한 결과 로봇의 성격에 따라 학습의 집중도, 성취도, 흥미에 유의미한 차이를 보였다.

2)창의적 문제해결력
일살 생활에 직면할 수 있는 애매모호하고 복잡한 문제에 접했을 때 현명하게 문제를 해결하도록 돕기 위해, 문제 해결을 위한 요소를 조사하거나 문제풀이과정을 겪는 동안 동창적인 아이디어를 생성하고 창의적으로 사고하도록 지원하는 것이다. 프로그래밍 경험을 통하여 컴퓨터의 처리과정에 대해 이해하게 되고, 컴퓨터 하드웨어에 대한 추상적인 개념을 확립함으로써 프로그래밍 영역에서 사용한 전략과 수단을 다른 영역에까지도 융합적으로 전이되고 문제해결에 도움을 줄 수 있다.

3)STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics) 교육
교구로봇을 이용한 통섭교육으로 교육을 위한 STEM 교육을 위한 동기유발과 창의성 및 문제해결력의 증진시킬 수 있다.

5.2 단점

-로봇을 제어하기 위한 프로그래밍 학습에는 창의성의 하위 요인들이 포함되어 있기 때문에 프로그래밍 교육을 통해 창의성 교육이 가능하다는 논리적 설명이 제시되고 있지만, 교육과정에 따라 서로 연관성이 없다는 연구 결과가 제시되기도 한다. 또한 프로그래밍 언어에 따라 프로그래밍의 수준이 너무 어렵고 복잡하여서 문제해결력이나 창의력 신장에 효과가 없다는 연구결과도 있다.

5.3 쟁점

경제성 : 현재 PC 수준의 처리 능력을 가진 교육용 로봇의 가격은 PC 가격의 4-5배에 해당한다. 교사들이 원하는 수준의 로봇은 억대를 호가한다.

평가 기준 제시 : 교육용 로봇 콘텐츠는 양적으로 풍부해야 하며, 질적으로 품질을 보증할 수 있어야 한다. 교육용 로봇의 개발 방향, 콘텐츠의 평가준거에 관한 연구가 많이 부족하여 타당성 있는 평가 기준이 제시되지 않았다.

역할 제시 : 교육용 로봇에게 어떤 역할을 기대하는가? 교사는 ‘교육용 로봇에게 어떤 역할을 기대하는가?, 학생과 학부모는 교육용 로봇에게 어떤 역할을 기대하는가? 와 같은 로봇의 교육용 활용에 대한 근본적인 정의와 역할 제시에 합의가 필요하다.


6. Research findings


-창의적 문제해결력 신장을 위한 로봇 프로그래밍의 가능성 탐색(유인화, 2006) : 로봇 프로그래밍은 학습 과정에서 공학 원리를 적용하여 결과를 예측하고 프로그래밍하면서 공학과 정보 기술의 원리를 이해하고 논리적 사고력을 신장 할 수 있으며, 창의적 문제해결력을 키울 수 있다.

교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 학업성취, 교과태도에 미치는 효과(송정범, 이태욱, 2010) : 인지적 영역인 수학과 과학 학업성취에서는 교과서 중심의 분과형 수업보다 더 효과적이었다. 특히 이해와 적용 영역에서는 유의미한 효과가 나타났다. 정의적 영역인 교과 태도 수준(흥미, 목적의식, 성취동기)에 있어서는 긍정적인 영향을 준 것으로 나타났다.

문제중심학습에 기초한 로봇교육 프로그램이 창의력 향상에 미치는 효과(서형업, 2007) : 과학고등학교에서 활용할 수 있는 로봇교육 프로그램 수업 결과 TTCT 창의력 검사 결과 창의력 향상에 유의한 효과가 나타났으며, 독창성의 향상에 큰 효과를 보였다. 특히, 학업성취도가 '하' 영역인 학생의 창의력 샹항에 크게 기여한 것으로 조사되었다.

모둠 중심 의사소통 활동에서 교육용 로봇 활용이 상호작용 양상에 미치는 영향(이슴민 외, 2013) : 교육용 로봇은 모둠 중심의사소통 활동에서 상호작용을 촉진시키며 영어 사용 기회를 늘리는데 도움이 되고, 학습 관리 시스템을 활용하여 개별 또는 모둠 학생들의 학습 과정과 결과를 모니터 할 수 있다.

Teaching Problem Solving, Computing, and Information Technology with Robots'(Flowers, T. R., Gossett, K. A., 2002) :

로봇 활용 학습은 학습자의 문제 해결과정을 시각화하여 제시한다. 이런 과정은 학습자가 문제를 문석하고, 해결책을 설계하고 실행하고 검증함으로써 문제 해결 방법을 학습하는데 도움을 준다.

Measuring the Effectiveness of Robots in Teaching Computer Science(Fagin, B., Merkel, L., 2003) :

학습 성취도를 높이기 위한 로봇을 활용한 컴퓨터 수업은 학습자가 적극적으로 참여하고, 학습 내용을 기억하기 위한 노력이 전제 되지 않고서는 기존 수업과의 차별성이 존재하지 않는다.

7. 관련자료, 바깥 고리(Addtional Materials, External links)


7.1 마이크로월드(microworlds)

어린이들에게 친숙한 소프트웨어이며 비주얼하면서도 다양한 텍스트 편집 기능과 더불어 그래픽 환경에서도 조작이 쉽고, LOGO 스크립트 언어를 제공하여 LOGO 프로그래밍이 가능하도록 설계되었다.

7.2 MINDSTORMS

LEGO Dacta는 1980년대 초부터 덴마크 LEGO사와 미국 MIT대학이 공동으로 개발한 교육도구이며, 구성주의 이론과 실천의 의미를 담고 만든 과학, 수학 및 정보기술이 통합된 기초과학교육 도구로서 여러 가지 시리즈가 있다. 이 LEGO Dacta시리즈 중 마이크로 월드, 마이드툴의 개념을 로보틱스와 접목시킨 시스템이 MINDSTORMS이다. 컨프톨러 브릭(controller brick)이라는 마이크로 컴퓨터가 추가되어 프로그래밍이 가능해졌다.

7.3 Carnegie Mellon University : Robotics Academy
과학 및 기술을 공부하는 학생들에게 학습 동기 부여 및 학습 의욕을 고취하는 데 로봇을 활용할 수 있는 방법론을 연구, 개발하여 제공하는 것을 목표호 한다.


8. reference


김정하 (2012), 예술통합교육·무용이 초등학생의 창의성 발달에 미치는 영향. 석사학위논문. 대구카톨릭대학교.
정규승 (1998). 초등학생의 논리적 사고력 추정을 위한 GALT 검사지 수정. 석사학위논문, 학국교원대학교.
강명희, 서희전, 권성연(2000). 웹기반 지식창출지원시스템의 개념적 모델. 교육공학연구, 16(4), 3-21.
권대용(2013). 텐지블 프로그래밍 도구를 활용한 논리저사고력기반의 초등 로봇 과제 개발 및 적용.
김갑수(2007). 초등학생들의 창의력과 논리력 향상을 위한 프로그래밍 언어 교수전략에 관한 연구. 한국정보교육학회, 14(1), 89-98.
김영채(1999). 창의적 문제해결: 창의력의 이론, 개발과 수업. 서울: 교육화학사.
김윤경, 김영서(역)(2001). 학습과 교육공학. D. H. Jonassen의 Learing with technology: a constructivist perspective. 서울: 한국문화사.
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