2019 봄 - 교수체제설계

Instructional System Design

절차 적용 교안의 청사진 개발

서울대학교 사범대학 예비교사 대상 SW-교과 융합 워크숍 프로그램과 관련하여

이 경 건 (화학교육과 박사과정)

청사진 개발의 논리

본 청사진은 임철일(2015)의 절차 적용 모형에 기반하여, 서울대학교 사범대학 예비교사 대상 SW-교과 융합 워크숍 프로그램 중 일부의 교수학습을 지원하기 위하여 개발하였다. 해당 워크숍은 예비교사들이 언플러그드활동, 블록 코딩 언어(엔트리), 텍스트 코딩 언어(Python)를 활용하여 SW 개발 능력을 함양하고, 이를 자신들의 교과 수업에 적용하는 역량을 함양하기를 목표로 하고 있다. 본 청사진은 텍스트 코딩 언어 입문 과정에서 ‘파이썬 통합개발환경(IDE)을 구축하고 테스트한다’는 절차를 학습하는 차시에 관한 것이다. 수업의 대상 학습자는 서울대학교 사범대학 예비교사이며, 수업 시간은 텍스트 코딩 언어 입문 회차의 중반부 1시간여가 될 것이다.

학습 내용으로서의 ‘파이썬 통합개발환경(IDE)을 구축하고 테스트한다’는 절차는 아래와 같이 분석할 수 있다. 프로그래밍 언어를 설치하고 “Hello, World!”를 출력하는 것이 거의 모든 프로그래밍 관련 학습에서 필수적으로 다루어지는 출발점 행동이라고 할 수 있으므로, 여기서도 이를 도입하였다. (단, 개발 환경은 개발자에 따라 다양하게 구축할 수 있다. 그러므로 2번째 단계 이후로는 사용 중인 PC가 Windows 10, 64-bit이며 개발환경으로 Jupyter notebook을 사용한다고 가정하였다.)

<표 1> ‘파이썬 통합개발환경의 구축 및 테스트’ 절차 분석

1

사용 중인 PC의 운영체제(Windows, Mac, Linux 등)와 CPU 비트 수(32-bit, or 64-bit)를 확인한다.

2

파이썬 공식 홈페이지에 접속하여 PC에 맞는 버전의 Python을 다운 받아 설치한다.

3

파이썬 공식 홈페이지에 접속하여 pip를 설치한다.

4

pip를 활용하여 Jupyter notebook을 설치한다.

5

Jupyter notebook을 실행한다.

6

“Hello, World!”를 출력한다.

‘파이썬 통합개발환경의 구축 및 테스트’ 절차는 우선 사용 중인 PC의 운영체제와 CPU 비트 수를 확인하는 것으로부터 출발한다. 파이썬 등의 프로그래밍 언어나 기타 응용 프로그램들은 이에 따라 다양한 버전을 배포하고 있으므로, 이를 정확히 확인해야 하기 때문이다. 이후 파이썬 공식 홈페이지에서 자신의 PC에 맞는 버전의 Python을 다운로드 받아 설치한다. pip 또한 이와 유사하게 설치할 수 있다. 여기까지의 설치는 일반적인 Windows 응용 프로그램 설치와 유사하게 마우스를 이용하여 진행할 수 있다. 하지만 jupyter의 설치는 명령 프롬프트(cmd) 상에서 명령어를 입력하여 진행하도록 한다. 역시 cmd상에서 jupyter notebook을 실행하고 난 후에, 약 2-3줄의 예시 코드를 따라 작성하면 화면에 “Hello, World!”를 출력할 수 있다.

[수업 청사진]

□ 학습 내용: ‘파이썬 통합개발환경의 구축 및 테스트’ 절차

□ 대상 학습자: 서울대학교 사범대학 예비교사

□ 수업 수준: 중간

□ 수업 시간: 60분

방법

실행

Ⅰ. 제시

1. 목표제시

1.1 주의력 환기

- 이전 모듈에서 사용하였던 블록코딩 언어(엔트리)가 텍스트코딩 언어로 변환될 수 있음을 제시한다.

* 엔트리 파이썬 등 사례 제시

- 특정한 작업을 보다 잘 수행하기 위하여 프로그램을 설치하고 환경을 조성한 경험이 있는지를 논의한다.

* 예 1: 문서 작업은 메모장에서도 할 수 있지만 아래아 한글을 설치하여 사용하면 더 편리하다.

* 예 2: 그래픽 작업은 그림판에서도 할 수 있지만 포토샵을 설치하여 사용하면 더 편리하다.

2. 선수학습

- 개발환경에 대한 이전 경험을 환기하기 위하여, 이전 모듈에서 사용하였던 블록코딩 언어(엔트리) 웹페이지가 일종의 개발환경이었음을 논의한다.

3. 내용제시

- 완성된 통합개발환경의 모습을 보여준다.

* Jupyter notebook상에서 “Hello, World!”가 출력된 모습

- 과제를 제시한다.

* ‘파이썬 통합개발환경의 구축 및 테스트’

* Jupyter notebook상에서 “Hello, World!” 출력하기

- 파이썬이 설치되었을 때의 모습을 보여준다.

* 명령 프롬프트(cmd) 창에서 “python”을 입력하였을 때 버전 정보가 뜨는 모습

- pip가 설치되었을 때의 모습을 보여준다.

* 명령 프롬프트(cmd) 창에서 “pip”를 입력하였을 때 버전 정보가 뜨는 모습

- 참고 사이트를 제시한다.

* Python, pip, jupyter 공식 홈페이지

4. 절차

4.1 시범

4.2 강조

- 교수자 혹은 실습조교가 파이썬, pip, jupyter의 설치 과정을 직접 보여준다.

- 통합개발환경 구축의 순서가 파이썬, pip, jupyter로 이루어져야 함을 강조한다.

- 파이썬을 여러 번 설치하는 경우 오류가 발생할 수 있음을 강조한다.

- 통합개발환경 구축의 순서가 달라졌을 경우 발생할 수 있는 문제에 관하여 팀 내에서 논의하고 활동지에 적어 본다.

Ⅱ. 연습

5. 연습

- 절차가 잘 정리되어 있는 강의 자료를 바탕으로 연습 과제를 제시한다.

- 처음부터 절차를 밟아나가되, python, pip, jupyter notebook 각각의 설치 직후 cmd상에서 설치 완료를 확인하며 진행하도록 한다.

- 시간 여유가 있는 경우, “Hello, World!” 이외의 문구를 자유롭게 출력해보도록 한다.

- 여전히 시간 여유가 있는 경우, 통합개발환경을 모두 제거한 후 순서를 바꾸어 설치하면 어떤 문제가 발생하는지를 직접 경험해볼 수 있도록 한다.

Ⅲ. 피드백

6. 피드백

6.1 확인

6.2 교정

6.3 유도

- 학습자들 간에 일관적인 출력 화면을 얻을 수 있었는지 비교한다.

- 통합개발환경 구축 및 테스트 과정에서 문제가 있었다면 어느 단계에서 문제가 발생하였는지 되짚어 발표해본다.

- 통합개발환경 구축 및 테스트에서 미숙했던 단계들을 표시한 후 동료 혹은 실습조교로부터 해당 단계에 대한 도움을 얻는다.

- 최종적으로 에러 없이 “Hello, World!”가 출력된 화면을 교수자 혹은 실습조교가 확인한다.

평가문항

1. 특정한 작업을 보다 잘 수행하기 위하여 프로그램을 설치하고 환경을 조성한 경험을 2가지 이상 제시하시오.

2. 이번 수업에서 활용한 Python, pip, jupyter 각각에 대한 설명으로 가장 적절한 것을 고르시오.

Python ‧

‧ jupyter 등 패키지 설치를 도움

pip ‧

‧ 프로그래밍 언어

jupyter ‧

‧ 프로그래밍 언어를 실행시키고 결과 확인을 도움

참고문헌

임철일 (2012). 교수설계 이론과 모형 (제2판). 파주: 교육과학사.

적절한 학습과제..

연습 문제의 난이도 상승하면서.. ?  시간 나면이 아니라.