본 연구에서는 고등학교 융합형 과학 과목 운영에 대한 고등학생과 과학 교사의 인식을 조사하여 비교하고자 하였다. 조사도구는 융합형 과학 과목 운영의 필요성, 과학 과목의 수업 내용, 과학 과목의 수업 효과 등 3개 영역으로 구성되어 있다. 융합형 과학 학습보다는 분과적인 과학 과목의 운영을 선호하고 있었다. 융합형 과학 과목의 수업 내용이 일상생활과의 관련성, 수업 내용의 참신성, 융합형 과학 과목의 흥미 등은 과학 교사들이 고등학생들에 비해 더 긍정적인 반면 수업 내용의 이해에 대해서는 고등학생들이 더 긍정적인 인식을 갖고 있었다. 그리고 융합형 과학 과목의 수업 효과 영역에서 고등학생들과 과학 교사들은 융합형 과학 수업을 통해 첨단 과학이나 과학사, 과학과 기술, 과학과 사회의 연관성 등에 대해서는 다소 긍정적인 인식을 갖게 된 것으로 나타났다. 그러나 과학 상식과 사회적 쟁점에 대한 관심에 영향을 주었다는 것에 대해서는 과학 교사들은 비교적 긍정적인 인식을, 학생들은 다소 부정적인 인식을 갖고 있었다. 과학의 가치, 과학적 탐구의 가치, 과학에 대한 관심 등에 대해서 융합형 과학 수업이 영향을 끼쳤는가에 대해서는 과학 교사들이 고등학생들에 비해 더 부정적인 것으로 조사되었다. 또한 융합형 과학 수업이 과학 탐구 과정의 이해나 과학 글쓰기와 토론 활동, 과학적 사고력과 의사소통 능력의 함양에 미치는 영향에 대한 인식에서는 전체적으로 다소 부정적인 견해를 보이는 것으로 나타났다.
최근 학문간 융합을 통한 STEAM 융합인재교육에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. STEAM 교육은 과학, 기술, 공학, 예술 그리고 수학의 학문 영역을 유기적으로 융합하여 차세대 학습자들이 미래 사회에 필요한 핵심역량을 높일 수 있도록 하는 교육방식이다. 국가적인 차원에서 창의적인 융합인재를 위한 미래형 과학기술 교육을 중요하게 여기고 있으며, 과학기술 교육 패러다임에 변화를 기대하고 있다. 따라서 본 연구에서는 융합형 인재양성을 위한 집단지성 기반의 STEAM 교육 방안을 연구하고, 학습자의 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고와 문제해결 능력을 배양하기 위한 지능로봇 교육과정을 제시한다. 또한 집단 학습자들 간의 교육 적용 사례를 소개하고, 학습자의 만족도 분석을 통하여 검증하였다. 향후 본 연구의 결과로 집단 학습자의 학습 성취도를 향상시키고, 융합형 과학기술 인재양성 교육방안으로 발전하기를 기대한다.
이 연구의 목적은 2009 개정 교육과정에 따라 고등학교에 도입된 소위 융합형 과학의 운영 실태와 1년간 융합형 과학을 수업한 교사들의 과학 내용 및 수업에 대한 인식을 알아보는 것이었다. 수업을 운영하는 방식은 1명의 교사가 모든 단원을 수업하는 것 보다 2명 이상의 교사가 전공별로 나누어 수업하는 비율이 높은 것으로 조사되었다. 융합형 과학의 내용에 대한 교사들의 인식을 분석한 결과, 융합형 과학 교과서가 교육과정 내용을 잘 반영하였다는 인식이 높게 나타났으나, 첨단과학 내용을 설명하기 위해 도입된 용어나 개념의 수준이 높아 자신의 전공과 다른 영역의 내용을 가르치는 것이 어렵다고 응답하였다. 교사들은 융합형 과학을 지도할 때 과학적 소양 함양을 가장 중요하게 생각하고 있었으나 평가는 개념위주로 이루어지고 있어, 종전의 평가관을 그대로 유지하고 있는 것을 알 수 있었다.
이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 의한 융합형 과학의 효과를 실증적으로 조사하기 위하여, 융합형 과학이 고등학교 1학년 학생들의 과학의 본성(NOS)과 STS에 대한 견해, 과학에 대한 흥미와 포부에 미친 영향을 조사하였다. 연구 대상은 서울특별시 소재 고등학교 1학년 학생 214명으로, 융합형 과학 이수 전후에 검사를 실시하였다. 분석결과, NOS에 대한 견해 점수는 융합형 과학의 이수 전후에 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 그러나 NOS의 하위영역인 과학 지식의 임시성과 상상력의 사용의 경우에는 이수 후 검사 점수가 이수 전검사 점수에 비해 유의미하게 낮았다. STS에 대한 견해나 과학에 대한 흥미 및 포부에서는 융합형 과학 이수 전후의 검사 점수에서 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 이는 융합형 과학 이수가 학생들의 NOS와 STS에 대한 견해, 과학에 대한 흥미와 포부를 향상시키지 못하였음을 의미한다. 이에 대한 교육적 함의를 논의하였다.
이 글은 사회문제 해결형 인문사회-과학기술 융합연구의 특성을 정리하고 그것을 활성화하기 위한 방안을 다룬다. 먼저 현재 이루어지고 있는 사회문제 해결형 인문사회-과학기술 융합연구의 사례를 살펴볼 것이다. 복잡한 사회문제를 해결하기 위한 인문사회-과학기술 융합연구 사례와 기술이 가져올 수 있는 사회적 문제를 사전적으로 성찰하고 개선하기 위한 연구를 검토할 것이다. 이어서 사회문제 해결형 융합연구를 범주화하기 위한 틀로서 <2유형>(Mode 2) 연구를 제시하고 이를 바탕으로 사회문제 해결형 인문사회-과학기술 융합연구의 특성을 살펴본다. 이 특성을 기준으로 사회문제 해결형 인문사회-과학기술 융합연구의 역할과 발전방향을 모색한다.
이 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따른 고등학교 융합형 '과학' 교과에서 사용된 선다형 평가 문항의 특성을 분석하였다. 문항의 출제 경향을 분석하기 위해 융합형 교과에 특이적인 분석틀을 구안하여 분석하였으며, 문항 반응 이론을 적용하여 문항의 특성을 양적으로 분석하였다. 문항의 출제 경향 분석 결과, 문항 출처, 융합 범위, 인지 수준 측면에서 융합형 '과학' 교과의 취지를 제대로 반영하고 있지 못하는 것으로 나타났으며, 기존 교육과정의 과학 교과와 같은 분과적 교수-학습 및 평가가 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 문항 반응 이론을 적용한 분석 결과, 대체로 문항의 난이도는 적절하며, 변별도는 높은 수준인 것으로 나타났다. 하지만 분석틀을 구성하는 3개 범주와의 연관성은 나타나지 않았다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 융합형 '과학' 교과의 취지를 반영한 교수-학습과 평가를 위한 개선점을 논의하였다.
4차 산업의 활성화와 더불어 창의 융합형 인력 양성이 중요한 요소로 자리 매김하고 있다. 인문학적 상상력, 과학기술 창조력, 인성, 융합, 가치 등이 창의 융합형 교육에서 중요한 요소이다. 본 논문에서는 창의 융합형 교육을 위한 게임 개발 절차를 제안한다. 게임개발 절차로 사전준비, 아이디어발상, 팀구성, 기술공유, 구현 그리고 결과공유 절차를 창의 융합형 인재 개발의 주요 요소와 연결하여 제안한다.
현재 우리가 살아가고 있는 시대는 지식기반사회를 지나 창조사회로 진입하고 있으며, 창조사회에서 중요시되는 키워드들은 지식, 창의성, 융합 등일 것이다. 21세기 창조사회에 선제적으로 대응하기 위하여 창의적인 융합형 인재를 양성해야 하는 당위성을 찾을 수 있는 이유이기도 하다. 이와 같은 시대적 배경에 따라 교육과학기술부는 2010년 6월 과학과 예술의 통합 교육 실시에 관한 내용을 포함한 "창의성과 인성 함양을 위한 초 중등 예술교육활성화 기본방안"을 발표하였으며, 2011년 1월에는 초 중등 STEAM 교육에 관한 내용을 포함한 "제2차 과학기술인력육성지원 기본계획(안)"을 발표하였다. 본 논문에서는 창의적인 융합형 인재를 육성하기 위한 영재교육기관 설립 시에 적용 가능한 전략을 개발하였다. 이를 위하여 융합형 영재교육의 필요성과 사례 분석을 통한 시사점을 도출하고, 이를 적용하여 융합형 영재교육기관 설립을 위한 전략을 개발하였다.
융합시대로의 패러다임 변화로 인하여 다양한 과학교육 프로그램의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 초등학교 학생들의 과학적 창의성과 예술적 감성 신장에 있어 기술, 공학적 방법 등이 종합된 영상매체의 교육적 효과성을 살펴보고자 하였다. 과학교육 내에서 만의 융합교육에서 벗어나기 위해서는 타 과목과 효과적으로 연계 지도할 수 있는 전략 모색이 필수적인데 이는 방법적인 면에서는 교육과정 재구성을 통해, 내용적인 면에서는 학생들의 흥미와 관심 유발에 효과적인 영상매체가 하나의 전략 방안이 될 수 있다. 본 연구에서는 6학년 2학기 교육과정 내에 포함된 초등교과 단원에서 과학적 사고과정을 연계할 수 있는 교과별 주제를 선정하여 이를 재구성해서 과학적인 영상매체, 즉 과학사진, TV 영상, 영화, UCC 등을 투입하여 산출되는 학생들의 과학에 대한 관심과 흥미에 대한 교육적 유의미성에 대해 살펴보았다.
현대사회는 4차 산업혁명 시대가 도래하면서 초연결, 초지능, 초융합 사회로 변화되고 있다. 최근 교육부는 많은 변화가 요구되고 있는 교육분야, 교육정책 방안으로 SW(소프트웨어)교육에 AI(인공지능) 교육까지 추가되야 한다고 제안하고 2024년까지 첨단 기술을 활용한 지능형 과학실을 구축한다고 밝혔다. 이에 본 논문에서는 정부의 교육정책 방안이 원활하게 진행될 수 있고 융합 교육 분야에서 활용될 수 있는 "미래 지능형 과학실 활용을 위한 화학원소기호 이미지 기계학습 AI·SW교육 프로그램"을 제안하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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