KR20190080307A - 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법 - Google Patents

코딩블록을 이용한 코딩교육 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법에 관련되며, 더욱 상세하게는 미취학 아동 및 저학년을 대상으로 게임방식의 코딩블록 조합과정과 코딩블록 조합군을 마커인식하여 코딩블록별 정보를 기반으로 테마영상이 출력되는 과정을 통하여 코딩(컴퓨터 프로그래밍) 원리를 쉽게 이해하고, 특히 테마영상이 출력되는 중에 코딩오류 검출 및 오류지점을 정확하게 표시하고 수정하는 디버깅과정을 거치면서 논리적 창의적 문제해결능력을 배양하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법을 제공하기 위하여, 선택적 미션 제공 단계(S1); 코딩블록 제공 단계(S2); 코딩블록 조합 단계(S3); 마커 인식 단계(S4); 영상 출력 단계(S5); 상기 미션을 완료한 경우 미션완료 이벤트 영상이 출력되고, 미션을 실패한 경우 오류 시점에서 코딩오류메시지를 출력하는 디버깅단계(S6);를 포함하는 주요구성으로 이루어진다.

Description

코딩블록을 이용한 코딩교육 방법{METHOD FOR TEACHING CODING USING CODING BLOCK}
본 발명은 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법에 관련되며, 보다 상세하게는 미취학 아동 및 저학년을 대상으로 게임방식의 코딩블록 조합과정과 코딩블록 조합군을 마커인식하여 코딩블록별 정보를 기반으로 테마영상이 출력되는 과정을 통하여 코딩(컴퓨터 프로그래밍) 원리를 쉽게 이해하고, 특히 테마영상이 출력되는 중에 코딩오류 검출 및 오류지점을 정확하게 표시하고 수정하는 디버깅과정을 거치면서 논리적 창의적 문제해결능력을 배양하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법에 관한 것이다.
2018년부터 국내 초, 중, 고 교육과정에 SW코딩교육이 의무화되면서, 코딩 교육에 대한 관심이 급증하고 있으며, 교육 대상 연령이 유아까지 확대되는 추세에 따라 다양한 코딩 교구 및 완구 등이 개발되고 있다.
일례로, 종래에 개시된 대한민국 등록특허 제10-1683022호는 코딩 학습용 교구로서, 명령문에 대한 단위명령문이 내장된 명령스틱과, 명령스틱이 배열되는 베이스보드와, 단위명령문이 명령스틱으로부터 베이스보드로 전송되도록 베이스보드에 구비되는 보드접속부와, 명령스틱에 구비되어 보드접속부와 접속되는 스틱접속부를 포함하는 접속지지유닛 및 베이스보드에서 명령스틱을 탈부착 가능하게 고정시키는 탈착지지유닛을 포함하고, 베이스보드에는 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 명령스틱의 배열 순서에 따라 단위명령문을 작동체에 전송하는 명령전송부가 포함되는 구성이 개시되어 있다.
그러나, 코딩은 하나의 미션에도 해결 방법이 다양하여 여러 가지 명령문을 작성할 수 있지만, 상기 문헌에 따르면 베이스보드의 틀안에 동일한 길이나 모양의 명령스틱을 탈착할 수 있는 공간이 제한적이기 때문에 명령스틱의 응용률이 낮으며, 작성할 수 있는 명령문 또한 제한적 이여서 창의적인 문제해결능력을 배양하기 어렵다는 폐단이 따랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 미취학 아동 및 저학년을 대상으로 게임방식의 코딩블록 조합과정과 코딩블록 조합군을 마커인식하여 코딩블록별 정보를 기반으로 테마영상이 출력되는 과정을 통하여 코딩(컴퓨터 프로그래밍) 원리를 쉽게 이해하고, 특히 테마영상이 출력되는 중에 코딩오류 검출 및 오류지점을 정확하게 표시하고 수정하는 디버깅과정을 거치면서 논리적 창의력 문제해결능력을 배양하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 교재 또는 단말기(10) 영상출력부를 통하여 레벨별 및 테마별 코딩 미션을 선택적으로 제공하는 단계(S1); 상기 코딩 미션 수행에 필요한 코딩블록(20)을 오프라인 또는 단말기(10) 영상출력부를 통하여 제공하는 단계(S2); 상기 코딩블록(20)을 조합하여 코딩 미션을 수행하는 단계(S3); 상기 단말기(10)에 코딩어플을 실행한 상태에서 코딩블록(20) 조합군을 마커인식하는 단계(S4); 상기 마커인식된 코딩블록(20) 조합순으로 테마영상이 단말기(10) 영상출력부로 출력되는 단계(S5); 및 상기 코딩 미션을 완료한 경우 미션완료 이벤트영상이 출력되고, 미션을 실패한 경우 오류 시점에서 코딩오류메시지를 출력하는 디버깅단계(S6);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코딩블록(20)은, 코딩 시작과 종료를 표시하는 단말블록군(22)(22')과, 특정 명령 실행을 표시하는 처리블록군(24)과, 조건 혹은 반복의 시작과 종료를 표시하는 판단블록군(26)(26')과, 독립변수로서 숫자나 문자 혹은 그림 정보를 표시하는 변수블록군(28) 중 적어도 하나 이상이 제공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코딩블록(20)은 표면에 단말블록군(22)(22'), 처리블록군(24), 판단블록군(26)(26'), 변수블록군(28)의 정보를 표시하는 정보표시영역(20a)과, 다른 일측에는 단말기(10)에 의해 마커인식되는 마커영역(20b)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코딩블록(20)은 음, 양각끼움부(20c)(20d)에 의해 하측 직선방향 및 측방향으로 조립되도록 구성되고, 판단블록군(26)(26') 사이에 배치되는 코딩블록(20)군들은 들여쓰기 배치되도록 판단블록군(26)(26')의 상하방향에 구비되는 음, 양각끼움부(20c)(20d)가 일직선상에 불일치되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 테마영상을 단말기(10)로 출력하는 단계(S5)에서, 단말기(10) 영상출력부 일측에는 마커인식된 코딩블록(20)이 순차적으로 출력되는 플로차트창(12)과, 테마영상이 출력되는 영상출력창(14)으로 구분되고, 플로차트창(12)에서 실행 중인 코딩블록(20)은 스크롤박스(16)에 의해 식별되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레벨별 및 테마별 코딩 미션이 직선 순차 알고리즘으로 제공되는 경우, 미션 대상의 시간차에 따른 단계별 정보가 정보표시영역(20a)에 표시되는 복수개의 처리블록군(24)이 제공되고, 정보표시영역(20a)을 기준으로 처리블록군(24)이 순차적으로 직선 조합된 후, 단말기(10)를 통하여 처리블록군(24)의 마커영역(20b)이 마커인식되고, 마커인식된 처리블록군(24) 조합 순으로 단말기(10) 영상출력부의 플로차트창(12)에 표시되어 실행 중인 처리블록군(24)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레벨별 및 테마별 코딩 미션이 조건 또는 반복 알고리즘으로 제공되는 경우, 하측 직선방향으로 배치되는 조건 또는 반복의 시작이나 끝을 표시하는 판단블록군(26)(26') 사이에 방향명령 또는 동작 실행을 표시하는 처리블록군(24)이 배치 조합되고, 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20)의 마커영역(20b)이 마커인식되면, 마커인식된 처리블록군 조합 순으로 단말기 영상출력부의 플로차트창(12)에 표시되어 실행 중인 처리블록군(24)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 판단블록군(26)(26') 및 처리블록군(24) 측방향에는 반복횟수 정보를 숫자로 표시하거나 등장캐릭터 정보를 문자나 그림으로 표시하는 변수블록군(28)이 조합되고, 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20)의 마커영역(20b)이 마커인식되면, 마커인식된 판단블록군(26)(26') 및 처리블록군(24) 명령조건에서 변수블록군(28) 명령이 추가로 실행되어 단말기(10) 영상출력부(14)의 플로차트창(12)에 표시되고, 실행 중인 코딩블록(20)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 미취학 아동 및 저학년을 대상으로 게임방식의 코딩블록 조합과정과 코딩블록 조합군을 마커인식하여 코딩블록별 정보를 기반으로 테마영상이 출력되는 과정을 통하여 코딩(컴퓨터 프로그래밍) 원리를 쉽게 이해하고, 특히 테마영상이 출력되는 중에 코딩오류 검출 및 오류지점을 정확하게 표시하고 수정하는 디버깅과정을 거치면서 논리적 창의력 문제해결능력을 배양하는 효과가 있다.
또, 코딩블록의 크기나 이를 탈착하는 공간이 제한적인 틀에 얽매이지 아니하고, 별도의 구역이 형성되지 않은 상기 판형 부재 혹은 편평한 바닥에서 평면 배치상 조립이 이루어지기 때문에 코딩블록의 개수나 크기의 제한 없이 자유로운 조립이 가능하고, 양각끼움부의 하층에 돌출부와 돌출부에 대응되는 홈(미도시)을 구비하는 음, 양각끼움부의 이중구성을 통하여 구역이 형성되지 않은 평면 배치상에서 코딩블록 조합군의 결합이 유지되는 효과가 따른다.
도 1은 본 발명에 따른 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선택적 코딩 미션 제공 단계에서의 단말기 영상출력부를 나타내는 사진.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단말블록군의 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 처리블록군의 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 판단블록군의 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 변수블록군의 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 코딩블록의 조합예.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 오프라인에서의 코딩블록 조합예.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 오프라인에서의 마커 인식 단계 모습을 나타내는 사진.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 단말기 영상출력부에서의 마커 인식 단계 모습을 나타내는 사진.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 영상출력 단계의 모습을 나타내는 사진.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 디버깅 단계의 모습을 나타내는 사진.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 반복 알고리즘의 코딩블록 조합예.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 조건 알고리즘의 코딩블록 조합예.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 미취학 아동 및 저학년을 대상으로 게임방식의 코딩블록 조합과정과 코딩블록 조합군을 마커인식하여 코딩블록별 정보를 기반으로 테마영상이 출력되는 과정을 통하여 코딩(컴퓨터 프로그래밍) 원리를 쉽게 이해하고, 특히 테마영상이 출력되는 중에 코딩오류 검출 및 오류지점을 정확하게 표시하고 수정하는 디버깅과정을 거치면서 논리적 창의력 문제해결능력을 배양하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법을 제공하기 위하여, 교재 또는 단말기 영상출력부를 통하여 레벨별 및 테마별 코딩 미션을 선택적으로 제공하는 단계(S1); 상기 코딩 미션 수행에 필요한 코딩블록을 오프라인 또는 단말기 영상출력부를 통하여 제공하는 단계(S2); 상기 코딩블록을 조합하여 코딩 미션을 수행하는 단계(S3); 상기 단말기에 코딩어플을 실행한 상태에서 코딩블록 조합군을 마커인식하는 단계(S4); 상기 마커인식된 코딩블록 조합순으로 테마영상이 단말기 영상출력부로 출력되는 단계(S5); 상기 코딩 미션을 완료한 경우 미션완료 이벤트 영상이 출력되고, 미션을 실패한 경우 오류 시점에서 코딩오류메시지를 출력하는 디버깅단계(S6);를 포함하는 주요구성으로 이루어진다.
1. 선택적 미션 제공 단계(S1)
본 발명에 따른 선택적 미션 제공 단계(S1)는 교재 또는 단말기 영상출력부를 통하여 레벨별 및 테마별 코딩 미션을 선택적으로 제공하는 단계이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코딩 미션을 선택적으로 제공하는 단계(S1)에서의 단말기(10) 영상출력부를 나타내는 사진으로서, 교육 대상 아동의 연령을 선택한 후 테마를 선택함으로써 아동의 레벨에 적합한 미션을 선택적으로 제공한다. 도 2는 아동의 연령 5세, 6세, 7세 중 5세를 선택한 후, 테마 1(유치원과 친구: 친구 꾸미기), 테마 2(봄: 자연체 성장 과정), 테마 3(나와 가족: 가족에게 이동하기), 테마 4(우리 동네: 우리 동네에서 볼 수 있는 것) 중에서 한 개의 테마를 선택할 수 있는 화면이 출력된 것으로서, 각 테마별로 다른 미션을 제공한다.
한편, 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 교재 형태로 레벨별 및 테마별 코딩 미션을 선택적으로 제공할 수 있다.
2. 코딩블록 제공 단계(S2)
본 발명에 따른 코딩블록(20) 제공 단계(S2)는 상기 코딩 미션 수행에 필요한 코딩블록(20)을 오프라인 또는 단말기(10) 영상출력부를 통하여 제공하는 단계이다.
예컨대, 상기 코딩블록(20)이 단말기(10) 영상출력부를 통하여 제공될 경우에는 단말기(10) 영상출력부의 일측에 코딩블록(20) 제공 영역이 형성되고, 타측에 코딩블록(20) 조립 영역이 형성되어, 후술하는 코딩블록 조합단계(S3)에서 코딩블록(20) 제공 영역에서 필요한 코딩블록(20)을 선택하여 코딩블록(20) 조립 영역으로 드래그하여 조립할 수 있다.
한편, 상기 코딩블록(20)이 오프라인으로 제공될 경우에는 코딩블록(20)은 조립을 용이하게 하고, 조립된 코딩블록(20)이 분해 내지 분산되는 것을 방지하기 위하여 책상, 보드, 판자, 탁자, 평상, 평면판 등의 판형 부재 혹은 편평한 바닥, 또는, 매트, 돗자리, 장판이 구비된 바닥면 중에서 선택된 하나의 공간에서 코딩블록(20)을 평면상에 배치할 수 있도록 제공한다.
상기 코딩블록(20)은 단말블록군(22)(22'), 처리블록군(24), 판단블록군(26)(26'), 변수블록군(28) 중 적어도 하나 이상이 제공된다.
또한, 코딩블록(20)은 각 블록의 정보를 표시하는 정보표시영역(20a)과, 다른 일측에는 단말기(10)에 의해 마커인식되는 마커영역(20b)이 구비된다.
상기 단말블록군(22)(22')은 명령문의 말단에 조립되어 코딩의 시작(22)과 종료(22')를 표시하는 코딩블록(20)이다.
일례로, 도 3은 코딩의 시작과 끝을 표시하는 코딩블록(20)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '시작' 혹은 '끝'이라는 단어가 표기되고, 우측 마커영역(20b)에는 코딩을 시작하거나 종료시키는 정보가 내장된 마커가 표시된다. 이때, 코딩 시작 블록(22)은 코딩블록(20) 조합군의 최상단에 조립하고, 코딩 종료 블록(22')은 최하단에 조립한다.
상기 처리블록군(24)은 특정 명령의 실행을 표시하는 코딩블록(20)이다. 이때, 특정 명령의 실행이란 미션 대상의 시간차에 따른 단계별 정보 혹은 상하좌우 등의 방향 명령 또는 특정 동작의 실행일 수 있다.
일례로, 도 4 (a)는 개구리의 생장과정 테마에 관련된 처리블록군(24)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '알, 올챙이, 개구리 그림'이 표시되고, 우측 마커영역(20b)에는 개구리의 생장 단계별 정보가 내장된 마커가 표시된다.
다른 예로서, 도 4의 (b)는 나비의 생장과정 테마에 관련된 처리블록군(24)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '알, 애벌레, 번데기, 나비 그림'이 표시되고, 우측 마커영역(20b)에는 나비의 생장 단계별 정보가 내장된 마커가 표시된다.
또 다른 예로서, 도 4의 (c)는 식물체의 생장과정 테마에 관련된 처리블록군(24)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '식물 종자, 잎이 3개인 식물체, 잎이 5개이고 꽃이 핀 식물체 그림'이 표시되고, 우측 마커영역(20b)에는 식물체의 생장 단계별 정보가 내장된 마커가 표시된다.
또 다른 예로서, 도 4의 (d)는 상, 하, 좌, 우의 방향을 명령하는 처리블록군(24)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '↑, ↓, ←, →'와 같은 화살표가 표시되고, 우측 마커영역(20b)에 각 방향의 정보가 내장된 마커가 표시된다.
또 다른 예로서, 도 4의 (e)는 특정 동작 및 행위를 명령하는 처리블록군(24)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '등장하다', '선물하다'와 같은 동사가 표기되고, 우측 마커영역(20b)에 각 동작 및 행위의 정보가 내장된 마커가 표시된다.
또 다른 예로서, 도 4의 (f)는 요리 재료 혹은 과정을 표시하는 처리블록군(24)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '비커', '그릇', '반죽 밀대'의 그림이 표시되고, 우측 마커영역(20b)에 각 요리 재료 혹은 과정에 대한 정보가 내장된 마커가 표시된다.
상기 판단블록군(26)(26')은 조건 혹은 반복의 시작(26)과 종료(26')를 표시하는 코딩블록(20)이다. 일례로, 도 5의 (a)는 조건의 시작(26)과 끝(26')을 표시하는 판단블록군(26)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '조건 시작', '조건 끝'과 같은 문자가 표기되고, 우측 마커영역(20b)에 조건 알고리즘의 시작 및 종료 정보가 내장된 마커가 표시된다.
다른 예로, 도 5의 (b)는 반복의 시작(26)과 끝(26')을 표시하는 판단블록군(26)으로서, 좌측 정보표시영역(20a)에 '반복 시작', '반복 끝'과 같은 문자가 표기되고, 우측 마커영역(20b)에 반복 알고리즘의 시작 및 종료 정보가 내장된 마커가 표시된다.
상기 변수블록군(28)은 독립변수로서, 숫자나 문자 혹은 그림 정보를 표시하는 코딩블록(20)이다. 일례로, 도 6의 (a)와 같이 숫자를 표시하는 판단블록군(26)의 경우, 좌측 정보표시영역(20a)에 1, 2, 3, 4 등의 숫자가 표기되고, 우측 마커영역(20b)에 각 숫자 정보가 내장된 마커가 표시될 수 있다.
다른 예로, 도 6의 (b)와 같이 캐릭터 그림 및 이름을 표시하는 판단블록군(26)의 경우, 좌측 정보표시영역(20a)에 할아버지, 할머니, 아빠, 엄마, 주비, 초아 등의 캐릭터 그림 혹은 이름(문자)을 선택적으로 표시하거나 병기할 수 있고, 우측 마커영역(20b)에 각 캐릭터의 정보가 내장된 마커가 표시될 수 있다.
한편, 조건 혹은 반복의 시작을 표시하는 판단블록군(26)의 일측에는 변수블록군(28)을 결합할 수 있는데, 동일한 명령을 반복하는 경우, 판단블록군(26)(26')의 일측에 반복횟수를 표시하는 변수블록군(28)을 조립함으로써 명령문의 길이를 단축할 수 있다. 예컨대, '연필을 왼쪽으로 네 칸을 이동시키면서 그림을 그려라'는 명령문을 작성하기 위해서는 '←'(왼쪽화살표)가 표시된 처리블록(24) 4개를 하측 방향으로 연속적으로 조립할 수도 있지만, 도 13과 같이 반복 시작을 표시하는 판단블록(26)의 하측에는 '←'(왼쪽화살표)가 표시된 처리블록(24)을 조합하고, 판단블록(26)의 우측에는 숫자 4가 표시된 변수블록(28)을 조합함으로써, 명령문의 길이를 단축한다.
3. 코딩블록 조합 단계(S3)
본 발명에 따른 코딩블록 조합 단계(S3)는 상기 코딩블록(20)을 오프라인 또는 단말기(10) 영상출력부를 통하여 조립하는 방식으로 명령문을 작성함으로써 코딩 미션을 수행하는 단계이다.
예컨대, 상기 코딩블록 제공 단계(S2)에서 단말기(10) 영상출력부를 통하여 코딩블록(20)을 제공받은 경우에는 단말기(10) 영상출력부의 일측에 코딩블록(20) 제공영역이 형성되고, 타측에 코딩블록(20) 조립영역이 형성되어, 코딩블록(20) 제공영역에서 필요한 코딩블록(20)을 선택하여 코딩블록(20) 조립영역으로 드래그하는 방식을 통하여 조립할 수 있다.
한편, 오프라인으로 코딩블록(20)을 제공받은 경우에는 코딩블록(20)의 조립이 용이하도록, 책상, 보드, 판자, 탁자, 평상, 평면판 등의 판형 부재 혹은 편평한 바닥, 또는, 매트, 돗자리, 장판이 구비된 바닥면 중에서 선택된 하나의 공간에서 코딩블록(20)을 평면상에서 배치 및 조합이 이루어지도록 한다. 예컨대 도 8과 같이 편평한 책상 위에서 코딩블록(20)을 조합할 수 있다.
또, 도 3 내지 7과 같이, 상기 코딩블록(20)의 일측에는 음, 양각끼움부(20c)(20d)가 구비되어 하측 직선방향 및 측방향으로 조립되도록 구성되고, 코딩블록(20) 및 음, 양각끼움부(20c)(20d)의 길이, 두께, 크기는 제한적이지 않다.
이때, 상기 코딩블록(20)은 음, 양각끼움부(20c)(20d)가 이중으로 구성되는 것이 바람직하다.
여기서 이중 구성은 양각끼움부(20d)의 하층에 평면 내지 입체 형태의 돌출부(20e)를 더 구비하고, 음각끼움부(20c)의 내측에 돌출부(20e)의 길이, 너비 및 두께에 대응되는 홈(미도시)을 더 구비하는 것을 의미한다.
예컨대, 도 3과 같이 양각끼움부(20d)의 하층에 납작한 직육면체 형태의 돌출부(20e)를 구비하고, 음각끼움부(20c)의 내측에 돌출부(20e)와 동일한 크기의 직육면체 홈(미도시)을 구비한다. 이 경우, 음각끼움부(20c)가 양각끼움부(20d)에 끼움 결합될 때 코딩블록(20)의 내부에서는 돌출부(20e) 및 돌출부(20e)에 대응되는 홈 간에 4면의 접촉면적이 생성되어 코딩블록(20)이 견고하게 조립되고, 조립된 코딩블록(20)의 결합유지력을 높여 분해 및 분산되는 것을 방지한다. 이때, 돌출부(20e) 및 돌출부(20e)에 대응되는 홈의 길이, 너비, 두께를 조절하여 코딩블록(20) 간의 삽입 정도를 조절할 수 있다.
또 다른 예로서, 돌출부(20e) 및 돌출부(20e)에 대응되는 홈에 나사산을 형성하여 코딩블록(20)의 음, 양각끼움부(20c)(20d)가 나사 결합되어 결합력을 향상시킬 수 있다.
아동의 연령이 어릴수록 팔의 힘이 적기 때문에 돌출부(20e) 및 돌출부(20e)에 대응되는 홈의 접촉면적을 넓히는 것이 좋다.
즉, 코딩블록의 크기나 이를 탈착하는 공간이 제한적인 틀에 얽매이지 아니하고, 별도의 구역이 형성되지 않은 상기 판형 부재 혹은 편평한 바닥에서 평면 배치상 조립이 이루어지기 때문에 코딩블록의 개수나 크기의 제한 없이 자유로운 조립이 가능하고, 평면 배치상 조립된 코딩블록(20) 조합군이 쉽게 흩어질 수 있는 것을 방지하기 위하여 양각끼움부의 하층에 돌출부와 돌출부에 대응되는 홈(미도시)을 구비하는 음, 양각끼움부의 이중구성을 통하여 구역이 형성되지 않은 평면 배치상에서도 코딩블록 조합군의 결합이 유지되는 효과가 따른다.
또한, 단말기(10) 영상출력부를 통하여 코딩블록(20)을 제공받은 경우에는 도 4의 (a) 내지 (e)와 같이 음, 양각끼움부(20c)(20d)를 단일 구성해도 무방하지만, 오프라인으로 코딩블록(20)을 제공받은 경우에는 코딩블록(20)을 특정한 틀에 수직으로 탈착 고정하는 기능이 없기 때문에, 도 4의 (f)와 같이 음, 양각끼움부(20c)(20d)의 하층에 돌출부(20e) 및 돌출부의 상하좌우 4면을 감싸안는 홈(미도시)을 더 구성하여 끼움 결합시 코딩블록(20)의 결합력을 높일 수 있다.
이때, 판단블록군(26)(26')은 상하방향에 구비되는 음, 양각끼움부(20c)(20d)는 일직선상에 불일치되도록 구비함으로써, 판단블록군(26)(26') 사이에 배치되는 코딩블록(20) 군들이 들여쓰기 배치되는 것을 시각적으로 확인할 수 있다.
실제 프로그래밍 언어에서 조건이나 반복 구조의 명령문의 말단에는 조건 혹은 반복의 시작과 끝을 필수적으로 입력해야 하는데, 판단블록군(26)(26') 사이에 배치되는 코딩블록(20)군들이 들여쓰기 배치되는 것을 통하여, 후술하는 마커 인식 단계(S4)에서 조건이나 반복의 시작 또는 끝 블록 중 하나가 없을 경우 오류로 인해 코딩되지 않는 것을 미연에 방지할 수 있고, 시작이 있으면 반드시 끝이 있어야 오류 없이 코딩이 이루어진다는 기본 원리를 학습하게 된다.
일 예로, 조건문 코딩의 경우 도 7과 같이, 조건 시작이 표시된 판단블록(26)의 우측에 '주비'를 표시하는 변수블록(28)을 조합하고, 조건 시작이 표시된 판단블록(26)의 하측에 '선물하다'가 표시된 처리블록(24)을 조합한 후, 처리블록(24)의 하측에 조건 끝이 표시된 판단블록(26')을 조합하여, '주비를 만나면 선물하라'는 명령문을 작성할 수 있다.
이때, 조건 시작 블록(26)의 음각끼움부는(20c)는 좌측 상단에 구비되고, 양각끼움부는(20d)는 우측 하단에 구비되며, 조건 끝 블록(26')의 음각끼움부는(20c)는 우측 상단에 구비되고, 양각끼움부는(20d)는 좌측하단에 구비되어, 판단블록군(26)(26')의 상하방향에 구비되는 음, 양각끼움부(20c)(20d)가 일직선상에 불일치되기 때문에, 도 7과 같이 판단블록군(26)(26') 사이에 배치된 '선물하다' 처리블록(24)이 들여쓰기 형태로 배열된다.
한편, 변수블록군(28)은 독립변수의 역할을 하고, 처리블록군(24) 및 판단블록군(26)의 음, 양각끼움부(20c)(20d)의 방향에 수직인 방향으로 구비하여, 처리블록군(24) 및 판단블록군(26)의 일측에 결합되도록 한다. 예컨대, 도 7에서 조건 시작이 표시된 판단블록군(26)은 상하방향으로 음, 양각끼움부(20c)(20d)가 구비되지만, 주비가 표시된 변수블록군(28)은 음, 양각끼움부(20c)(20d)가 좌우방향으로 구비된다는 뜻이다.
따라서, 아동은 컴퓨터 프로그래밍과 마찬가지로 미션의 레벨이 높아질수록, 미션 해결에 도달하는 방법에 다양한 경우의 수가 존재할 수 있다는 것을 터득하게 되고, 그 중 가장 효율적인 명령문 작성법이 무엇인지를 고민하면서 코딩블록(20)을 조립하는 과정을 통하여 창의적 논리적 문제해결력이 향상된다.
4. 마커 인식 단계(S4)
본 발명에 따른 마커 인식 단계(S4)는 상기 단말기(10)에 코딩어플을 실행한 상태에서 코딩블록(20) 조합군을 마커인식하는 단계이다.
상기 코딩 미션 수행에 필요한 코딩블록(20)을 오프라인으로 제공받는 경우, 도 9와 같이, 코딩블록(20) 조합을 완료한 후 마커인식이 가능한 코딩어플이 실행된 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20) 조합군 전체를 촬영하여 코딩블록(10) 조합순으로 마커영역(20b)을 인식한다. 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 마커 인식 단계의 모습을 나타내는 사진으로, 도 4의 (a)에서 개구리의 생장 과정에 해당하는, 알, 올챙이, 개구리가 표시된 처리블록군(24)의 조합순으로 마커 인식하는 모습이다.
상기 코딩 미션 수행에 필요한 코딩블록(20)을 단말기(10) 영상출력부를 통하여 제공받은 경우, 도 10과 같이, 단말기(10)의 영상출력부에서 코딩블록(20)을 조합한 후 마커 인식 단계로 넘어가는 기능을 가진 버튼(예컨대, 도 10의 코드베이킹 버튼)을 더 포함할 수 있고, 버튼을 누르면 마커 인식된 코딩블록(10) 조합순으로 명령문이 코딩된다.
이때, 코딩블록(10) 조합순이란 좌에서 우, 상에서 하측 방향을 우선순위로 하고, 알고리즘 순서도를 읽는 순서와 같다.
가장 먼저 '시작' 혹은 '끝'이라고 표기된 단말블록군(22)(22')이 인식된 후 단말블록군(22)(22') 사이에 배치된 코딩블록(20)군들이 조합순대로 인식되는데, 만일 판단블록군(26)(26')이 인식될 경우 조건이나 반복의 시작 또는 끝 블록 중 하나가 없을 때는 코딩 오류로 인해 후술하는 영상 출력 단계(S5)에서 테마영상이 출력되지 않는다. 즉, 이를 통해 코딩은 반드시 시작이 있으면 끝이 있다는 전제하에 이루어진다는 기본 원리를 학습할 수 있다.
5. 영상 출력 단계(S5)
본 발명에 따른 영상 출력 단계(S5)는 상기 마커인식된 코딩블록(10) 조합순으로 테마영상이 단말기(10) 영상출력부로 출력되는 단계이다.
도 11은 도 4의 (a)에서의 처리블록군을 도 8과 같이 책상위에서 조립한 후, 도 9와 같이 마커 인식한 결과로서, 알-올챙이-개구리를 표시하는 처리블록군(24)의 조합순으로 테마영상이 단말기(10) 영상출력부로 출력되는 모습이다.
이때, 상기 단말기(10) 영상출력부는 일측에 마커인식된 코딩블록(20)이 순차적으로 출력되는 플로차트창(12)과, 타측에 테마영상이 출력되는 영상출력창(14)으로 구성되고, 플로차트창(12)에서 명령을 실행 중인 코딩블록(20)은 스크롤박스(16)에 의해 식별되도록 구비된다.
예컨대, 도 10의 단말기(10) 영상출력부는 좌측 플로차트창(12)과, 우측 영상출력창(14)으로 구분되고, 플로차트창(12)에는 연적색의 스크롤박스(16)가 나타나며, 스크롤박스(16)가 '알'이 표시된 코딩블록(20)에서 '올챙이'가 표시된 코딩블록(20)으로 이동하면 알에서 올챙이로 진화하는 영상이 출력되고, 스크롤박스(16)가 '올챙이'가 표시된 코딩블록(20)에서 '개구리'가 표시된 코딩블록(20)으로 이동하면 올챙이가 개구리로 진화하는 영상이 출력된다.
한편, 단말기(10) 영상출력부는 도 10과 같이 일측에 '다시보기' 버튼을 더 포함할 수 있고, 마커 인식된 코딩블록(20) 조합군이 코딩어플에 의해서 한번 코딩되면, 코딩블록(20) 조합군이 분해 및 분산되더라도 코딩 결과에 대한 테마영상을 무제한으로 반복 실행할 수 있다.
즉, 플로차트창(12)에서 스크롤박스(16)가 코딩블록(20)의 조합순대로 이동하면서, 영상출력창(14)에는 각 코딩블록(20)의 명령에 해당하는 테마영상이 출력된다. 이때, 아동은 코딩블록(20)의 조립 결과를 영상으로 확인할 수 있으므로 코딩에 대한 흥미를 유발할 수 있고, 출력 가능한 영상의 종류에 제한이 없으므로 교육적 활용가치가 높다는 장점이 있다.
6. 디버깅 단계(S6)
본 발명에 따른 디버깅 단계(S6)는 상기 코딩 미션을 완료할 경우에는 미션완료 이벤트 영상이 출력되고, 미션을 실패한 경우에는 오류 시점에서 코딩오류메시지를 출력하는 단계이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 디버깅 단계(S6)에서의 단말기(10) 영상출력부의 화면 사진이다.
상기 선택적 미션 제공 단계(S1)에서 개구리의 생장 과정을 순서대로 배열하라는 미션을 받고, 알-개구리-올챙이 순으로 코딩블록(20)을 조합한 경우, 스크롤박스(16)가 '알'을 표시하는 코딩블록(20)에서 '개구리'를 표시하는 코딩블록(20)으로 이동하면, 도 12와 같이, 영상출력창(14)에 붉은 X자 표시가 나타나고, 개구리 영상이 나타나지 않는다.
이를 통해, 코딩블록(20)을 조립한 아동은 '개구리'를 표시한 코딩블록(20)에서 오류가 있음을 깨닫고, 다른 코딩블록(20)으로 교체하여 재조립하는 과정을 통하여, 알-올챙이-개구리의 올바른 순차 구조를 학습한다.
즉, 아동은 코딩 중에 오류 위치를 정확히 알 수 있으므로, 오류가 있는 위치의 코딩블록(20)을 제거하고 다른 코딩블록(20)으로 교체한 후, 그 결과를 다시 영상으로 확인하는 과정을 반복하면서 최종적으로 미션을 완료할 수 있고, 이 과정에서 아동의 논리적 창의적 문제해결능력이 배양되는 효과가 따른다.
상기 선택적 미션 제공 단계(S1)에서 레벨별 및 테마별 코딩 미션이 직선 순차 알고리즘으로 제공되는 경우, 미션 대상의 시간차에 따른 단계별 정보가 정보표시영역(20a)에 표시되는 복수개의 처리블록군(24)이 제공되고, 정보표시영역(20a)을 기준으로 처리블록군(24)이 순차적으로 직선 조합된 후, 단말기(10)를 통하여 처리블록군(24)의 마커영역(20b)이 마커인식되고, 마커인식된 처리블록군(24) 조합 순으로 단말기(10) 영상출력부의 플로차트창(12)에 표시되어 실행 중인 처리블록군(24)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비된다.
일례로, 선택적 미션 제공 단계(S1)에서 교재 혹은 단말기(10)의 영상출력부를 통하여 '개구리의 생장과정을 나열하라'는 미션이 제공된 경우, 도 4의 (a)와 같이 알, 올챙이, 개구리가 표시된 처리블록군(24)을 제공하고, 하나의 처리블록군(20)의 양각끼움부(20d)를 다른 처리블록군(24)의 음각끼움부(20c)에 끼움 결합함으로써 코딩블록(20) 조합군이 하측 직선방향으로 배열되고, 오프라인의 경우에는 도 8과 같이 조립할 수 있다. 이어서, 도 9와 같이 단말기(10)를 통하여 처리블록군(24)의 마커영역(20b)을 마커 인식하면, 도 11과 같이 영상출력창(14)에서 알-올챙이-개구리 순으로 진화 과정을 보여주는 테마영상이 출력되어, 미션을 완료하게 된다.
도 13은 본 발명에 따른 반복 알고리즘 코딩블록 조합군의 일 예를 도시하고 있고, 도 14는 본 발명에 따른 조건 알고리즘 코딩블록 조합군의 일 예를 도시하고 있다.
상기 선택적 미션 제공 단계(S1)에서 레벨별 및 테마별 코딩 미션이 조건 또는 반복 알고리즘으로 제공되는 경우, 하측 직선방향으로 배치되는 조건 또는 반복의 시작이나 끝을 표시하는 판단블록군(26)(26') 사이에 방향명령 또는 동작 실행을 표시하는 처리블록군(24)이 배치 조합되고, 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20)의 마커영역(20b)이 마커인식되면, 마커인식된 처리블록군(24) 조합 순으로 단말기 영상출력부의 플로차트창(12)에 표시되어 실행 중인 처리블록군(24)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비된다.
이때, 상기 판단블록군(26)(26') 및 처리블록군(24)의 측방향에는 반복횟수 정보를 숫자로 표시하거나 등장캐릭터 정보를 문자나 그림으로 표시하는 변수블록군(28)이 조합되고, 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20)의 마커영역(20b)이 마커인식되면, 마커인식된 판단블록군(26)(26') 및 처리블록군(24) 명령조건에서 변수블록군(28) 명령이 추가로 실행되어 단말기(10) 영상출력부(14)의 플로차트창(12)에 표시되고, 실행 중인 코딩블록(20)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비된다.
반복 알고리즘의 일 예로, 도 13과 같이, '한붓그리기로 모자를 그려라'는 미션을 제공받은 후, 왼쪽으로 네 칸을 움직이면서 그림을 그리고자 할 경우에는 반복 시작을 표시하는 판단블록군(26)의 우측에 숫자 4가 표시된 변수블록군(28)을 조합하고, 판단블록군(26)의 하측에 '←'(왼쪽화살표)가 표시된 처리블록군(24)을 조합한 후, 처리블록군(24)의 하측에 '반복 끝'이 표기된 판단블록군(26')을 조합함으로써, 반복 알고리즘을 작성할 수 있고, 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20) 조합군의 마커영역(20b)이 마커인식되면, 단말기(10) 영상출력부(14)의 플로차트창(12)에도 반복 시작 및 끝을 표시하는 판단블록군(26)(26') 및 변수블록군(28)이 나타나고, 스크롤박스(16)의 이동에 대응하여 우측 영상출력부(14)에는 연필이 왼쪽으로 네 번 이동하면서 그림을 그리는 테마영상이 출력되어, 미션을 완료하게 된다.
조건 알고리즘의 일 예로, 도 14와 같이, '할아버지가 엄마를 만나면 선물을 하라'는 미션을 제공받은 후, 조건 시작을 표시하는 판단블록군(26)의 우측에는 '엄마'그림이 표시된 변수블록군(28)을 조합하고, 판단블록군(26)의 하측에는 '선물하다'가 표기된 처리블록군(24)을 조합한 후, 처리블록군(24)의 하측에 조건 끝이 표시된 판단블록군(26')을 조합함으로써, 조건 알고리즘을 작성할 수 있고, 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20) 조합군의 마커영역(20b)이 마커인식되면, 단말기(10) 영상출력부(14)의 플로차트창(12)이 나타나고, 스크롤박스(16)의 이동에 대응하여 우측 영상출력부(14)에서는 할아버지가 엄마를 만난 후에 선물을 건네주는 테마영상이 출력되고, 아동이 코딩 미션을 완료하였음을 알리는 이벤트 영상이 나타난다. 만일 이때, 할아버지가 엄마를 만나지 못할 경우에는 미션 실패로 인해 오류 시점에서 코딩오류메시지를 출력하는 (예컨대, 도 12와 같이 단말기(10) 영상출력부에 X자가 나타나서 코딩에 오류가 있음을 알려주는) 디버깅 기능이 활성화된다.
즉, 본 발명에 따른 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법은 단말기(10)에 테마영상이 출력되면서 코딩오류 검출 및 오류지점을 정확하게 표시하고 수정하는 디버깅과정을 거치면서 논리적 창의력 문제해결능력을 배양하는 효과가 있다.
10: 단말기 12: 플로차트창
14: 영상출력창 16: 스크롤박스
20: 코딩블록 20a: 정보표시영역
20b: 마커영역 20c: 음각끼움부
20d: 양각끼움부 20e: 돌출부
22, 22': 단말블록군 24: 처리블록군
26, 26': 판단블록군 28: 변수블록군

Claims (8)

  1. 교재 또는 단말기(10) 영상출력부를 통하여 레벨별 및 테마별 코딩 미션을 선택적으로 제공하는 단계(S1);
    상기 코딩 미션 수행에 필요한 코딩블록(20)을 오프라인 또는 단말기(10) 영상출력부를 통하여 제공하는 단계(S2);
    상기 코딩블록(20)을 조합하여 코딩 미션을 수행하는 단계(S3);
    상기 단말기(10)에 코딩어플을 실행한 상태에서 코딩블록(20) 조합군을 마커인식하는 단계(S4);
    상기 마커인식된 코딩블록(10) 조합순으로 테마영상이 단말기(10) 영상출력부로 출력되는 단계(S5);
    상기 코딩 미션을 완료한 경우 미션완료 이벤트 영상이 출력되고, 미션을 실패한 경우 오류 시점에서 코딩오류메시지를 출력하는 디버깅단계(S6);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 코딩블록(20)은, 코딩 시작과 종료를 표시하는 단말블록군(22)(22')과, 특정 명령 실행을 표시하는 처리블록군(24)과, 조건 혹은 반복의 시작과 종료를 표시하는 판단블록군(26)(26')과, 독립변수로서 숫자나 문자 혹은 그림 정보를 표시하는 변수블록군(28) 중 적어도 하나 이상이 제공되는 것을 특징으로 하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 코딩블록(20)은 표면에 단말블록군(22)(22'), 처리블록군(24), 판단블록군(26)(26'), 변수블록군(28)의 정보를 표시하는 정보표시영역(20a)과, 다른 일측에는 단말기(10)에 의해 마커인식되는 마커영역(20b)이 구비되는 것을 특징으로 하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 코딩블록(20)은 음, 양각끼움부(20c)(20d)에 의해 하측 직선방향 및 측방향으로 조립되도록 구성되고, 판단블록군(26)(26') 사이에 배치되는 코딩블록(20)군들은 들여쓰기 배치되도록 판단블록군(26)(26')의 상하방향에 구비되는 음, 양각끼움부(20c)(20d)가 일직선상에 불일치되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 테마영상을 단말기(10)로 출력하는 단계(S5)에서, 단말기(10) 영상출력부 일측에는 마커인식된 코딩블록(20)이 순차적으로 출력되는 플로차트창(12)과, 테마영상이 출력되는 영상출력창(14)으로 구분되고, 플로차트창(12)에서 실행 중인 코딩블록(20)은 스크롤박스(16)에 의해 식별되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 레벨별 및 테마별 코딩 미션이 직선 순차 알고리즘으로 제공되는 경우, 미션 대상의 시간차에 따른 단계별 정보가 정보표시영역(20a)에 표시되는 복수개의 처리블록군(24)이 제공되고, 정보표시영역(20a)을 기준으로 처리블록군(24)이 순차적으로 직선 조합된 후, 단말기(10)를 통하여 처리블록군(24)의 마커영역(20b)이 마커인식되고, 마커인식된 처리블록군(24) 조합 순으로 단말기(10) 영상출력부의 플로차트창(12)에 표시되어 실행 중인 처리블록군(24)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 레벨별 및 테마별 코딩 미션이 조건 또는 반복 알고리즘으로 제공되는 경우, 하측 직선방향으로 배치되는 조건 또는 반복의 시작이나 끝을 표시하는 판단블록군(26)(26') 사이에 방향명령 또는 동작 실행을 표시하는 처리블록군(24)이 배치 조합되고, 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20)의 마커영역(20b)이 마커인식되면, 마커인식된 처리블록군 조합 순으로 단말기 영상출력부의 플로차트창(12)에 표시되어 실행 중인 처리블록군(24)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 판단블록군(26)(26') 및 처리블록군(24) 측방향에는 반복횟수 정보를 숫자로 표시하거나 등장캐릭터 정보를 문자나 그림으로 표시하는 변수블록군(28)이 조합되고, 단말기(10)를 이용하여 코딩블록(20)의 마커영역(20b)이 마커인식되면, 마커인식된 판단블록군(26)(26') 및 처리블록군(24) 명령조건에서 변수블록군(28) 명령이 추가로 실행되어 단말기(10) 영상출력부(14)의 플로차트창(12)에 표시되고, 실행 중인 코딩블록(20)이 순차적으로 스크롤박스(16)에 의해 식별되면서 스크롤박스(16)에 해당하는 테마영상이 영상출력창(14)으로 출력되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 코딩블록을 이용한 코딩교육 방법.
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CN111524419A (zh) * 2020-03-16 2020-08-11 北京编程猫科技有限公司 一种基于图形化编程工具的创作指导方法及装置
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KR102502696B1 (ko) 2022-02-04 2023-02-21 최현종 블록 코딩 학습용 시스템

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