이 연구는 과학과 예술 융합교육 프로그램의 학교 교육 현장에 올바른 적용을 위해 국내의 학교 안과 학교 밖에서 이뤄지는 과학과 예술 융합교육 교수학습 프로그램 개발현황은 어떠한가 알아보고, 국외의 과학과 예술 융합교육 교수학습 프로그램 사례 조사를 통해 국외 프로그램의 특징을 살펴보고자 한다. 그리고 현재 개발된 국내 외 과학과 예술 융합교육 프로그램이 앞으로 과학과 예술 융합 교육의 학교 정착을 위해 시사하는 바는 무엇인지를 알아보고자 한다. 본 연구를 위해 선정기준에 따라 국내 학교안 과학과 예술 융합교육 프로그램 193개, 국내 학교밖 과학과 예술 융합교육 프로그램 106개를 대상으로 선정하였으며 국외 과학과 예술 융합교육 프로그램은 정부, 연구기관, 과학관 미술관 등에서 실시되는 프로그램을 중심으로 선정하였다. 수집한 사례들은 국내 학교 안 과학과 예술 융합교육 프로그램은 교육대상, 운영시간, 융합분야, 예술활동의 기능, 예술 활동의 역할에 따라 분석하였으며 국내 학교밖 과학과 예술 융합교육 프로그램은 운영시기, 운영방법, 융합분야, 활통형태에 따라 분석하였다. 또 국외 과학과 예술 융합교육 프로그램 사례는 기관, 개요, 목표, 프로그램의 특징 등을 살펴보았다. 이런 결과들을 바탕으로 앞으로 과학과 예술 융합교육이 우리 학교 교육에 정착하기 위해서는 한 단원, 한 차시의 과학과 예술 융합이 아닌 과학교육 내용과정에 적용 가능한 과학과 예술 융합교육 프로그램 개발 필요하며, 프로그램의 다양화가 필요하다. 또한 학교 밖 프로그램의 활용 가능성을 고려해 보아야 하며, 프로그램 활동내용 및 지도 자료의 활용이 가능한 커뮤니케이션 공간이 필요하다. 마지막으로, 연구기관과 교육기관 간의 연계가 필요하다. 본 연구를 바탕으로 앞으로 우리 학교 교육에 과학과 예술 융합교육이 바람직한 방향으로 정착되길 기대해본다.
본 연구는 대학 교양교육의 융학과학 프로그램을 통한 이공계열 대학생들의 과학의 본성(NOS)에 대한 이해 및 융합인재소양(STEAM Literacy)에 대한 영향을 탐구하고자 수행하였다. 수도권 소재 종합대학 이공계열 대학생들을 대상으로 개발된 다학문적 접근의 융합과학 프로그램을 온라인 교과목으로 처치하고 프로그램 전후 4가지 영역의 과학의 본성(NOS) 관련 설문조사(Lee, 2013) 및 융합인재 소양(STEAM Literacy) 검사(Choi et al., 2013)를 수행하여 사전-사후 비교 분석을 하였다. 결과는 다음과 같다. 첫째, 융합과학 프로그램은 이공계열 대학생들의 과학의 본성(NOS) 이해에 효과적이었다(p < 0.01). 둘째, 과학의 본성(NOS)에 대한 이해에 이공계열 대학생들의 성별에 따른 차이는 없었으나, 전공에 따른 차이는 나타났다(p < 0.05). 셋째, 융합과학 프로그램은 이공계열 대학생들의 융합인재소양(STEAM Literacy) 중 융합 및 창의 영역의 향상을 나타났으나, 배려 영역은 오히려 유의미한 수준으로 감소가 나타났다(p < 0.01). 끝으로 융합과학 프로그램은 이공 계열 학생들의 전공에 따른 융합인재소양에는 차이가 나타나지 않았다(p < 0.05).
본 연구에서는 2012년부터 2015년까지 개발되어 공개된 233개의 초등학교 프로그램들을 대상으로, 과학기술과 인문학 융합의 내용적 측면과 방법적 측면의 융합 실태를 분석함으로써, 추후 STEAM 프로그램 개발이나 정책 개발, 기 개발된 프로그램의 현장 적용을 위한 수정 보완 등에 기초자료와 시사점을 제공하고자 하였다. 분석 결과, STEAM 프로그램 내에서 Liberal Arts로 구분된 국어, 사회, 도덕 교과의 융합 빈도 중 도덕 교과의 융합이 상대적으로 낮게 나타났다. 이는 그동안의 STEAM 교육에 있어 과학기술과 인문학 융합이 구체적 목적 아래 이루어진 내용적 융합보다는 다양한 학문간의 융합만이 상대적으로 강조되었기 때문으로 보인다. 과학기술과 인문학 융합의 방법적 측면의 분석에서는 기술적 차원의 인문학 융합에 비해 규범적 차원의 인문학 융합이 상대적으로 적게 이루어졌다. 단순히 두 가지 방법의 정량적 비교가 의미를 가지는 것은 아니나, 일부 윤리적, 규범적 정향이나 고민이 필요한 프로그램들이 발견됨에도 불구하고 단순히 기술적 인문학 융합만 이루어져 과학기술의 양면성에 대한 학생들의 인식 부재가 염려된다. 또한 STEAM 프로그램에서 분석된 과학기술과 규범적 차원의 인문학 융합이 이루어진 경우도 '과학기술의 활용에 있어서의 인문학 보정'과 '과학기술 연구와 발전 그 자체에 대한 인문학 보정' 으로 나누어짐을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과들을 바탕으로 STEAM 프로그램 개발이나 정책 개발, 교육현장에서의 프로그램 수정 보완 등과 관련된 시사점을 논의하였다.
이 연구의 목적은 "영화공작소" 과학-예술 융합형 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 초등학교에 적용하여 효과를 알아보는 것이다. 이 연구를 위해 경기도 소재 초등학생 82명이 참여하였다. 43명은 실험집단으로, 39명은 비교집단으로 배치하였으며 프로그램 적용 전후에 과학 진로지향도, 진로인식, 창의적 성향 검사를 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, "영화공작소" 융합인재교육 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 과학 진로지향도 전체 점수와 하위영역 중 과학 학습 선호도, 과학 진로 선호도와 과학 진로에 대한 가치 인식에서 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 둘째, "영화공작소" 융합인재교육 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 진로인식 전체 점수와 4개 하위영역 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 셋째, "영화공작소" 융합인재교육 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 창의적 성향 전체 점수와 독립심, 개방성의 2개 하위영역 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 넷째, "영화공작소" 융합인재교육 프로그램에 대한 실험집단 학생의 인식을 조사한 결과 프로그램이 흥미로웠고, 수준은 약간 쉬웠으며 또 다시 공부하고 싶다고 응답하였다.
이 연구의 목적은 과학 체육 융합영재교육 프로그램이 초등영재 학생들의 자아효능감에 미치는 영향을 알아보는 데 있다. 그래서 초등영재 5학년 학생들을 대상으로 2주제 8시간의 과학 체육 융합영재교육 프로그램을 실시하였고, 사전-사후 자아효능감 검사와 면담을 통해 영향과 원인을 알아보았다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 체육 융합 영재교육 프로그램은 영재학생들의 자아효능감을 향상시키는 효과가 있었다. 특히 '자신감'과 '과제 난이도 선호'에서 통계적인 유의미한 차이가 있었다. 둘째, 과학 체육 융합영재교육 프로그램은 영재 학생들에게 자신감과 도전의식을 심어줄 수 있으며 특히 산출물이 실제 현장에 적용될 때 자신감을 더 높일 수 있음을 알 수 있었다. 이로부터 영재 학생들의 자아효능감을 높이기 위해서는 산출물을 실제 현장에 적용하는 단계까지 프로그램이 구성되어야 함을 알 수 있었다.
본 연구는 국내 대학에서 수행된 학부생연구프로그램(Undergraduate Research Program)에 대한 효과를 살펴보고자 수행되었다. 학부생연구프로그램은 과학 분야의 우수 인력 양성에 주로 활용되는 프로그램으로, 본 연구에서는 학부생연구프로그램 참여가 융합역량, 전공만족도, 학업성취도에 어떠한 영향을 미치는지 검증하였다. 자료 수집은 학부생연구프로그램을 시행하는 A대학 5개학과 재학생으로부터 이루어졌으며, 응답자 중 학부생연구프로그램에 참여하지 않은 미참여자는 117명, 참여한 학생은 101명이었다. 참여 유무 집단에 따른 분석 결과, 학부생연구프로그램에 참여한 집단이 참여하지 않은 집단에 비해 융합역량, 전공만족도, 학업성취도에 모두 유의하게 높게 나타났다. 이 결과는 학부생연구프로그램에 참여한 경험이 학생의 융합적 태도와 기술을 훈련하는데 효과적이며, 학업성취와 전공에 대한 만족도를 향상시키는데 효과적임을 시사하였다.
본 연구는 수도권의 한 '과학교육원'의 학생 융합 체험 및 교원 연수 프로그램에 대한 원내외 전문가들의 인식 분석을 통해 해당 프로그램의 장점과 제한점을 파악하고, 이와 비슷한 상황에 있는 학교 밖 과학 교육 기관 및 학교의 과학·융합 프로그램에 대한 시사점을 제공하기 위한 것이다. 본 연구에서는 먼저 문헌 연구와 원내 전문가의 사전 인터뷰를 통해 분석 대상인 '과학교육원'의 미래지향적 분석 지표를 '학생 융합 체험'과 '교원 연수'에 초점을 맞추어 개발하였다. 개발한 지표를 활용하여 '과학교육원' 내·외의 전문가들 총 30명과 전문가 면담을 진행하고 온라인 설문 조사를 실시한 후, 수집된 자료를 질적인 기법과 양적인 기법을 병행하여 분석하였다. 분석 결과를 토대로 대상 과학교육원의 학생 융합 체험 및 교원 연수 프로그램의 현황을 이해하고 이를 바탕으로 타 시·도교육청 과학교육원 및 학교의 프로그램에 대한 시사점을 '학생 융합 체험'과 '교원 연수'의 상호작용을 통해 교육적·사회적 수요 반영하여 현재 각 기관에서 개설·운영 중인 과학·융합 프로그램의 제한점을 개선할 수 있도록 제시하였다.
본 연구의 목적은 초등과학 실시간 쌍방향수업을 위하여 인공지능 융합교육프로그램을 개발하고 그 효과로 과학학업성취도와 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 적용 단원은 초등학교 4학년 과학 '식물의 생활'이다. 이 단원은 주로 암기 중심의 학습이 이루어지고 가르치기에 어려운 단원이다. 개발된 프로그램의 주제는 '식물박사 인공지능 챗봇 만들기'이다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 본 연구에서 개발한 프로그램은 초등학생의 과학학업성취도와 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 따라서 초등과학 쌍방향 수업을 위한 인공지능 융합교육프로그램은 학생들의 과학학업성취도와 창의적 문제해결력 향상에 효과적이다. 그리고 인공지능융합교육 이론, 방법 및 실습에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
4C-STEAM을 활용한 과학인형극 프로그램은 연구자가 지난 6년 동안 50여회의 전국 공연을 담은 학생중심의 '과학예술융합 체험 프로그램'이다. 이는 학생들에게 융합과 창의, 소통과 배려의 기회를 제공하였지만, 프로그램의 재미 요소의 차이에 따라 참가자의 반응이 엇갈리는 것을 확인하였다. 따라서 본 프로그램 속에 재미 요소를 분석하고 전략을 강화하여 학생 참여와 교육 효과를 높이고자 한다.
이 연구의 목적은 초등학교 비형식 과학 교육에 적용 가능한 융합인재교육 프로그램을 개발하고 적용하여 개발된 프로그램의 과학에 대한 태도 및 과학 자기효능감에 대해 교육적 효과를 검증하는 것이다. 프로그램 개발을 위해 융합인재교육과 비형식 과학 교육에 대한 문헌조사를 바탕으로 '빛' 주제 중심으로 한 융합인재교육 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 예비적용과 전문가 집단의 세미나를 통해 수정 보완했으며 최종적으로 8차시 프로그램으로 완성했다. 연구 대상은 광역시 소재 초등학교에 개설된 비형식 과학 교육에 참여하는 65명을 대상으로 프로그램 적용 전 후에 나타나는 학생들의 과학에 대한 태도 및 과학 자기효능감 검사를 통해 단일 집단 사전 사후 대응표본 t-검증과 프로그램 적용 이후 학생들과 비구조화된 면담도 실시하였다. 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 융합인재교육 프로그램은 초등 과학 4학년 2학기 '거울과 그림자' 단원을 기반으로 '빛' 주제를 중심으로 개발하였다. 둘째, 개발된 융합인재교육 프로그램을 초등학교 3, 4학년군 대상으로 과학에 대한 태도 및 과학 자기효능감에 효과를 검증한 결과, 과학에 대한 태도 영역에서는 통계적으로 유의미한 결과가 나타났고, 과학 자기효능감에 대한 효과는 유의미하게 나타나지 않았다. 셋째, 개발된 융합인재교육 프로그램을 초등학교 5, 6학년군 대상으로 과학에 대한 태도 및 과학 자기효능감에 효과를 검증한 결과, 과학에 대한 태도 영역과 과학 자기효능감에 대한 효과가 통계적으로 유의미한 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서 개발된 '빛' 주제를 중심으로 한 융합인재교육 프로그램은 비형식 과학교육에서의 과학에 대한 태도에 효과가 있었지만 해당 영역의 단원 학습경험 유무에 따라 과학 자기효능감에 영향의 차이를 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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