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Development and Application of Middle School Students Maker Education Program using Arduino based on Design Thinking  

Kim, Sung-In (Korea National University of Education graduate school)
Kim, Jin-Soo (Korea National University of Education)
Kang, Seong-Joo (Korea National University of Education)
Kim, Tae-Young (Korea National University of Education)
Yoon, Ji-Hyun (Dankook University)
Publication Information
대한공업교육학회지 / v.44, no.1, 2019 , pp. 162-189 More about this Journal
Abstract
The purpose of this study is to develop and apply a Design Thinking-based Maker education program utilizing Arduino for middle school students. The study progress was made in four stages of preparation, development, implementation and evaluation according to the PDIE model. In this study, experts were verified for validity and pre-applied to students to improve the maker education program developed based on literature review. Then, it was applied to middle school club classes to check the effects through analysis of quantitative and qualitative data. In addition, the development of the program was completed by supplementing the improvements found in the course. The results of this study are as follows. First, the topics of the maker education program that can be used in middle schools were selected in consideration of the analysis of the 2015 revised curriculum, methods to using the Arduino, and social interest. Second, the program developed based on the selected topic consists of 4 classes of maker basic learning and 16 classes of design thinking-based maker activities. Third, the developed maker education program had a significant effect in improving STEAM literacy of middle school students, but did not have any significant effect in the interest in technology and orientation towards an engineering career. Fourth, learners were interested in the activities of designing and freely making by themselves, and they positively evaluated the experience of realizing the physical computing with Arduino. In addition, they practiced the spirit of a maker, such as autonomously collecting data and sharing them with colleagues, etc. while acting as a maker.
Keywords
Arduino; Design thinking; Maker Education;
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