중학생의 컴퓨터·정보 소양 및 컴퓨팅 사고력 관련 주요 변수 탐색: ICILS 2018을 중심으로

Exploring Key Variables Related to Middle School Students’ Computer and Information Literacy and Computational Thinking: Focusing on ICILS 2018

본 연구는 중학생의 컴퓨터·정보 소양과 컴퓨팅 사고력 관련 주요 변수를 탐색하고, 주요 변수가컴퓨터·정보 소양 및 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향력을 검증하고자 하였다. 이를 위해 ICILS 2018 자료를 활용하였으며, 학생이 학교에 내재된 다층자료의 구조를 반영할 수 있도록 혼합효과 랜덤포레스트(mixed-effect random forest)와 다층모형 분석을 적용하였다. 연구 결과, 첫째, 혼합효과 랜덤포레스트는 5개 유의측정값을 활용한 반복 분석에서 매번 전통적인 랜덤포레스트에 비해 예측오차가 낮은 것으로 나타났다. 둘째, 혼합효과 랜덤포레스트 분석에서 청소년의 컴퓨터·정보 소양과 컴퓨팅 사고력 관련 주요 변수로는 각각 18개가 도출되었으며, 이 중 17개 주요 변수(학생 개인 및 사회적 배경변수 2개, 학생의 ICT 자원 및 활용 변수 15개)가 두 종속변수에서 모두 공통적으로 탐색되었다. 셋째, 다층모형 분석 결과 ‘교육포부수준’, ‘컴퓨터 사용 기간’, ‘ICT 자기효능감(일반 응용프로그램 사용)’, ‘ICT 긍정적 인식’, ‘ICT 일반적 사용’, ‘ICT 사용(학교 밖에서 학교 이외의 목적)’은 컴퓨터·정보소양과 컴퓨팅 사고력에 모두 정적인 영향을 미쳤다. 반면, ‘ICT 자기효능감(전문 응용프로그램 사용)’, ‘ICT 부정적 인식’, ‘학교에서의 코딩관련 학습 정도’, ‘수업에서 전문 응용프로그램 사용’, ‘ICT 사용(다운로드하거나 스트리밍하여 TV나 영화보기)’ 및 ‘ICT 사용(정보교환)’은 중학생의 컴퓨터·정보 소양과 컴퓨팅 사고력에 모두 부적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 토대로중학생의 컴퓨터·정보 소양과 컴퓨팅 사고력 함양을 위한 다각적인 지원방안을 모색하였다.

The purpose of this study was to explore the key variables that explain the computer and information literacy (CIL) and computational thinking (CT) of middle school students. To do this, mixed-effect random forest (MERF) and multilevel modeling accounting for nested data structure were applied to the 2018 International Computer and Information Literacy Study (ICILS 2018). The results are as follows: First, MERF performed better than traditional random forests across the analyses using five plausible values. Second, the findings of the MERF revealed that 18 variables were derived as key variables related to either CIL or CT; moreover, 17 key variables were commonly derived for both CIL and CT. Third, the multilevel analysis revealed that (a) expected education, (b) computer experience, (c) ICT self-efficacy regarding the use of general applications, (d) positive perceptions of ICT by society, (e) use of general applications for activities, and (f) use of ICT outside of school for other purposes were statistically positively related to both CIL and CT. However, (a) ICT self-efficacy regarding the use of specialist applications, (b) negative perceptions of ICT by society, (c) learning of ICT coding tasks at school, (d) use of specialist applications in class, (e) use of ICT for watching downloaded and streamed TV shows or movies, and (f) use of ICT for exchanging information were statistically negatively related to both CIL and CT. Based on these findings, implications for improving middle school students’ CIL and CT are discussed.