알고리즘 설계와 분석에 관한 고등학교 학습자 오개념 분석

알고리즘 교육은 컴퓨터 과학 교육의 핵심 분야로, 알고리즘을 설계하고 분석하는 방법을 학습하는 것은 컴퓨터 과학의 기본원리 습득뿐 아니라, 고차원적인 문제해결력 향상을 위한 필수적인 교육과정이다. 그러나 알고리즘과 관련된 교육내용은 중ㆍ고등학교 학생들뿐 아니라 교사들에게도 상당히 어려운 영역이라고 할 수 있으며, 이러한 알고리즘 영역을 더 쉽고 효과적으로 가르치기 위한 교수ㆍ학습 방법에 대한 체계적인 연구가 필요하다.

본 연구에서는 알고리즘 설계와 분석에 관한 고등학교 학습자들의 개념 이해도와 오개념 유형을 분석하였다. 연구결과, 학습자들의 알고리즘과 관련된 과학적 개념 이해도는 낮은 수준으로 나타났으며, 뚜렷한 오개념의 유형들을 발견하였다. 본 연구를 통해 제시된 알고리즘 영역과 관련된 오개념 유형들은 향후 시행될 새로운 교육과정의 알고리즘 영역 학습을 위한 교수ㆍ학습 전략 및 도구 개발 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Algorithms is one of the important fields in Computer Science education. The study of designing efficient algorithms and analysing algorithms will improve learner's problem solving ability. However, algorithmic concepts are difficult for teachers to teach as well as for high school students to learn. Teachers and education researchers, therefore, should systematically research teaching and learning strategies to teach algorithmic concepts effectively.

This paper analysed high school students' misconceptions on algorithm design and analysis. We discussed the results and provides some indication of the roots of students' misconceptions. We compared the students' understanding of the algorithmic concepts among three different kinds of high schools and recommend further researches.