컴퓨팅 사고력의 능력

 컴퓨팅 사고력은 정답이 정해지지 않은 문제(Open-ended Problem)에 대한 해답을 일반화하는 과정이다. 정답이 정해지지 않은 문제는 다양한 변수에 기반한 포괄적이며 유의미한 해답 도출이 필요한데, 컴퓨팅 사고력을 통해서 발견한 문제 분해(Decomposition), 패턴 이식(Pattern Recognition) 및 자료 표현(Data Representation), 일반화(Generalization) 및 추상화(Abstraction), 모형(Modeling) 및 알고리즘(Algorithm)등이 필요하며 이것이 바로 컴퓨팅 사고력을 정의하는 특성이 된다. 컴퓨팅 사고력에는 전체 의사결정 과정을 분해하고, 연관된 변수와 모든 가능한 해법을 고려해서, 이를 상응하는 모수와 문제 한계를 고려하여 올바른 의사결정을 내린다. 그러므로 컴퓨팅 사고력을 사용해서 복잡한 대규모 문제를 알고리즘으로 해결할 수 있고, 흔히 효율성에서 상당한 개선을 달성하는데 사용된다.

 컴퓨팅 사고력은 각 분야 전문가뿐만 아니라 어린 자녀들을 키우고 있는 부모 등에게 매우 필요한 요소이다. 왜냐하면 컴퓨팅 사고력이 없다면 인간은 깊이가 얕고 부적절한 경험적 연구를 하게 되며 그로 인해 부적절한 모델을 사용하게 될 것이 때문이다. 또한 잘못된 교육적 전략을 개발하게 되며, 앞으로 다가올 21세기 후반부에 대한 우리의 젊은 학습자들을 준비시키는데 실패할 것이기 때문이다. 그러므로 컴퓨팅 사고력을 교육함으로서 젊은 학습자들에게 다양한 능력을 갖추게 하여야 합니다.

 컴퓨팅 사고력은 알고리즘적으로 생각하는 능력, 분해의 관점에서 생각하는 능력, 식별 및 패턴을 활용하고 일반화를 생각하게 하는 능력, 좋은 표현을 선택하고 추상화에서 생각하는 능력 및 평가의 측면에서 생각할 수 있는 능력 등 다양한 능력을 가지게 한다. 

 

 1) 알고리즘적으로 생각하는 능력

 알고리즘적 사고(Algorithmic Thinking)는 문제를 해결하는 방법으로 순차적이고 규칙의 관점에서 생각할 수 있는 능력으로서 학생들이 자신의 컴퓨터 프로그램을 작성하는 것을 배울 때 가장 핵심적인 기술이 된다.

 2) 분해의 관점에서 생각하는 능력

 분해(Decomposition)는 부품의 측면에서 인공물에 대해 생각하는 방법으로서 부품을 별도로 이해하고 해결하고 개발하고 평가할 수 있는 능력이다.

 3) 식별 및 패턴을 활용하고 일반화를 생각하게 하는 능력

 일반화(Generalization)는 이전의 문제 해결 방법을 기반으로 새로운 문제를 해결하는 능력으로서 패턴(Pattern)을 식별하고 활용하는 것을 포함한다.

 4) 좋은 표현을 선택하고 추상화에서 생각하는 능력

 추상화(Abstraction)는 세부 사항을 숨김으로써 인공물을 더 이해하기 쉽게 만드는 프로세스이다. 즉, 중요한 것이 무엇인지 식별하고 중요하지 않은 것을 무시함으로서 복잡한 것을 단순화시키는 과정이라고 볼 수 있습니다. 예를 들어 일주일 동안 학교에서 학습할 교과목에 대한 시간표는 언제, 어디서, 어떤 교과목을, 어떤 선생님이나 교수님께 배울 것인지를 함축하고 있는데, 이것이 바로 추상화의 대표적인 사례이다.

 5) 평가의 측면에서 생각할 수 있는 능력

 평가(Evaluation)는 솔루션(Solution, 해결책)이 좋은 것임을 보장하는 프로세스(Process, 과정)로서 솔루션이 목적에 부합하다는 것을 말한다.