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Towards an intelligent assessment system for evaluating the development of algorithmic thinking skills: An exploratory study in Swiss compulsory schools

Created by
  • Haebom

저자

Giorgia Adorni

개요

본 연구는 스위스 교육 시스템 내의 계산적 사고(CT) 능력, 특히 알고리즘 설계 능력(AT)의 대규모 평가를 위한 포괄적인 프레임워크 개발을 목표로 한다. 연구진은 먼저 CT의 상황적이고 발달적인 특성을 포착하는 역량 모델을 개발하여 인지 능력, 연령, 맥락에 맞춘 활동 설계를 안내하였다. 이 프레임워크는 활동 특성이 CT 발달에 미치는 영향과 이러한 역량을 평가하는 방법을 명확히 한다. 또한, 비디지털 유물(언플러그드) 기반 수동 전문가 평가와 디지털 유물(가상) 기반 자동 평가의 두 가지 변형으로 제공되는 AT 능력의 대규모 평가를 위한 활동을 개발하였다. 더욱 포괄적인 학생 역량 평가를 위해, 노이즈 게이트가 있는 베이지안 네트워크(BN) 기반의 지능형 평가 시스템(IAS)을 개발하여 단일 종합 점수 대신 각 기술에 대한 실시간 확률적 평가를 제공한다. 결과적으로 제안된 도구가 스위스의 다양한 연령대와 교육적 맥락에서 AT 역량을 측정할 수 있음을 보여주며, 대규모 사용에 적용 가능성을 입증하였다. AT 역량은 점진적으로 발달하며 성별에 따른 전반적인 차이는 없지만, 학교 수준에서는 유물 기반 환경 및 그 맥락에 의해 크게 영향을 받는 차이가 관찰되어 접근 가능하고 적응 가능한 평가 도구를 만드는 것이 중요함을 강조한다.

시사점, 한계점

시사점:
대규모로 CT, 특히 AT 능력을 평가할 수 있는 포괄적인 프레임워크 및 평가 도구 개발.
비디지털 및 디지털 유물 기반 평가 활동을 통해 다양한 환경에서의 평가 가능성 제시.
실시간 확률적 평가를 제공하는 IAS를 통해 보다 정교한 역량 평가 가능.
AT 역량 발달 과정에 대한 통찰력 제공 (점진적 발달, 성별 차이 미미, 학교 수준 차이 존재).
평가 도구의 접근성 및 적응성의 중요성 강조.
한계점:
본 연구는 스위스 교육 시스템에 초점을 맞추고 있어 다른 국가나 교육 시스템으로의 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요.
IAS의 정확성과 신뢰도에 대한 추가 검증 필요.
다양한 유형의 CT 능력에 대한 평가 도구 개발의 필요성.
학교 수준의 차이에 대한 원인 분석 및 개선 방안 모색 필요.
장기적인 AT 역량 발달 추적 연구 필요.
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