• 제목/요약/키워드: 융합 및 통합 과학교육

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핵심 개념으로 비교한 2015 개정 교육과정의 「통합과학」과 「융합과학」 (A Comparison of 「Integrated Science」 and 「Converged Science」 of the 2015 Revised National Curriculum through Core Concepts)

  • 이경건;홍훈기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.981-992
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    • 2017
  • 본 연구에서는 핵심 개념을 중심으로 2015 개정 교육과정의 "통합과학" 및 "융합과학"을 분석 비교하였다. 이 때 분석 틀로서는 교육적 맥락에서의 우선순위와 그 통합의 수준을 각각 살펴보았으며 이를 시각화할 수 있는 우선순위-통합수준 2차원 시각화 매트릭스를 제안하였다. 분석 결과 "통합과학"은 "융합과학"에 비하여 핵심 개념의 수는 줄어들었고, 우선순위 측면에서는 빅 아이디어의 비율이 증가하였으며, 교과 간 통합의 비율이 다소 감소하였으나 얕은 수준의 교과 간 통합을 지양하고 있었다. 이는 2015 개정 교육과정의 "통합과학"이 2009 개정 교육과정의 융합형 "과학"에 비하여 양은 줄이고 질은 높인다는 엄격성(rigor)의 원리에 있어서 우수하며 한편으로는 그 적절성(relevance)도 낮지 않다는 증거가 될 수 있다. 또한 이러한 분석 결과를 시각화한 결과로 통합적 교과의 특성을 보다 쉽게 이해 및 비교할 수 있었다.

융합 및 통합 과학교육 관련 국내 연구 동향 분석 (The Analysis on Domestic Research Trends for Convergence and Integrated Science Education)

  • 권난주;안재홍
    • 한국과학교육학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.265-278
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    • 2012
  • 본 연구는 2000년부터 연구 시점인 2011년 6월까지 한국과학교육학회와 한국초등과학교육학회에 실린 관련 연구 논문들을 연도별 관련 논문 편수, 연계주제, 연구내용, 연구설계, 교육대상의 준거를 통해 분석함으로써 현재까지 융합 및 통합 과학교육과 관련된 학계의 연구 동향을 살펴보기 위한 연구이다. 해당 기간 동안의 분석 대상 논문은 총 110편(한국과학교육학회지 게재 논문 894편 중 69편, 한국초등과학교육학회지 게재 논문 446편 중 41편)이 해당되었다. 연도별 융합 및 통합 과학교육과 관련된 연구 논문의 게재 편수 분석 결과 2000년대 중반까지는 게재 논문 수의 꾸준한 증가를 보이다가 이후 관련 논문수가 줄어드는 경향이 있었다. 연계주제별 분석 결과 STS 및 통합 분야 연계가 가장 많았으며 그 다음으로는 과학분야 내 연계, 타 교과 연계 순으로 나타났다. 연구내용별 분석 결과 효과분석에 대한 연구가 가장 많았으며 다음으로 실태/인식, 이론/내용분석, 개발/적용의 순으로 분석되었다. 교육대상별 분석 결과 초등학생을 대상으로 한 연구가 가장 많았으며 다음으로 중학생, 고등학생, 문헌, 교사, 예비교사 등의 순으로 나타났다. 이러한 융합 및 통합 과학교육에 대한 연구 분석은 지금까지의 연구 동향 뿐 아니라 앞으로의 관련 연구 방향에 대한 시사점도 함께 제공해 줄 수 있는 바, 다양한 관련 연구 자료들의 종합적인 데이터베이스화 및 분석 노력, 현장감 있는 융합 콘텐츠의 개발, 교사 인식 변화 연수 지원, STS 교육에 대한 반성적 평가 등의 필요성을 제시하였다는 점에서 본 연구의 의의를 찾을 수 있다.

문제기반학습(Problem-Based Learning) 프로그램에서 과학사 및 과학철학 기반 융합 문제를 해결한 이공계열과 인문사회계열 대학생들의 사례연구 (A Case Study of Undergraduate Students majoring in Science/Engineering and Humanities/Social Sciences who Solved the Convergence Problem based on History and Philosophy of Science in Problem-Based Learning Program)

  • 이종혁;백종호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.499-510
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    • 2019
  • 오랜 기간 과학사 과학철학은 과학교육 분야에서 다양한 목적을 위해 중요성이 강조되어왔다. 특히 새로운 2015 개정 교육과정에는 '과학사' 교과가 교육과정 내에 별도의 교과목으로 편성되었으므로 학교 교육 상황에서 과학사 과학철학 내용을 다양하게 활용할 수 있는 방안을 모색할 필요가 있다. 본 연구는 문제기반학습 프로그램에서 과학사 과학철학 기반 융합 문제를 해결한 대학생들의 사례를 살펴보았다. 특히 이공계열 학생들과 인문사회계열 학생들의 문제 구조화 과정과 해결 경험의 의미를 비교함으로써 문 이과 통합 교육을 위한 전략을 모색해보았다. 연구참여자는 각각 3명의 이공계열과 인문사회계열 대학생들이며, 이들은 한 학기 동안 대학의 문제기반학습 프로그램에 참여하여 과학사 과학철학 분야의 내용 기반의 융합 문제를 구성하고 해결하는 활동을 했다. 참여자들이 활동하는 동안 작성한 신청서, 계획서, 포스터, 보고서를 살펴보고, 두 차례의 면담을 통해 그들의 사례를 분석했다. 연구결과는 우선 이공계열 학생과 인문사회계열 학생들의 과학사 과학철학에 대한 관점을 파악하고, 이들과 융합할 소재를 선정한 이유와 이후에 융합 문제가 구조화되는 과정에 초점을 두었다. 그리고 과학사 과학철학 내용을 기반으로 자신들이 직접 구성한 융합 문제를 해결해본 경험이 참여자들에게 어떤 의미로 다가왔는지 살펴보았다. 끝으로 본 연구결과를 바탕으로 과학사 과학철학이 과학교육 맥락에서, 그리고 문 이과 통합 교육의 맥락에서 제공하는 몇 가지 시사점을 제시하였다.

스크래치 프로그래밍을 활용한 '작은 생물' STEAM 수업이 초등과학 영재에게 미치는 효과 (Effects of STEAM Lessons Using Scratch Programming Regarding Small Organisms in Elementary Science-Gifted Education)

  • 최영미;홍승호
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제34권2호
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    • pp.194-209
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 스크래치 프로그래밍을 활용한 초등과학 '작은 생물' STEAM 수업을 개발하고 적용하여, 초등 영재학생의 창의적 인성, 창의적 문제해결력, 과학적 태도의 향상에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 개발한 STEAM 수업은 과학 지식과 스크래치 프로그래밍을 통합한 내용적 융합의 방법을 통해 학습자가 창의적 설계와 감성적 체험을 효과적으로 경험할 수 있도록 설계되었다. 연구 대상은 26명의 초등과학 영재학생들이었으며, 양적 및 질적 접근을 통해 자료를 수집하였다. 7차시의 수업을 적용한 결과, 개발한 STEAM 수업이 창의적 인성 및 과학적 태도에 효과가 있었다. 창의적 인성 하위 요소 중, 독립성에서 효과가 있었으며, 과학적 태도 측면에서는 자발성 및 인내심에서 유의한 상승을 보였다. 본 연구는 생명 과학 및 컴퓨터 프로그래밍처럼 STEAM 수업을 위한 효과적인 수단을 통합하는 일이 과학 기술에 대한 학생들의 창의성과 흥미를 신장시킬 수 있음을 제안한다.

대학교양 교육과정 개발의 융합적 접근 - 소매틱스(Somatics)에 기반한 체육교양강좌 사례연구 (An Integral Approach in Liberal Arts Curriculum of Higher Education - A Case Study on Physical Education Based on the Somatics)

  • 임수진;김수연
    • 한국체육학회지인문사회과학편
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    • 제57권3호
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    • pp.117-133
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 융합교육을 지향하는 체육교양강좌의 목표, 내용, 방법, 평가 등 전반적인 교육과정을 살펴보고 체육교양강좌의 융합적 접근 방안을 탐색하는 데 있다. 융합교육을 실천하기 위한 체육교양강좌가 어떻게 이루어지고 있는지를 파악하여 대학교양 융합교육에 시사점을 제시하고자 한다. 이에 체육교양강좌에서 융합적 접근을 실천하는 서울 소재 서울소재E여자대학교의 체육교양강좌, "움직임을 통한 감정 코칭"을 2017년 3월부터 11월까지 수업관찰하고 심층면담(7명)을 진행하였다. 그 결과 "움직임을 통한 감정 코칭" 수업은 다학제간 교육과정, 인문학적 방법론, 이론과 실제의 통합교육으로 이루어지고 있음을 확인하였다. 구체적으로 첫째, 움직임을 통한 감정 코칭은 인문과학과 자연과학을 통합적으로 접근하는 '몸이해'를 위한 학제간 교육이다. 둘째, 긍정심리학과 신경생리학적으로 접근하여 '텍스트의 일상화'를 실천하는 융합교육이다. 셋째, '이론과 실습이 통합'된 체육교양강좌이다. 이러한 결과는 체육교양강좌를 통해 자신의 신체를 이해하고, 일상적이고 고정적인 움직임 및 반응의 패턴을 스스로 관찰함으로써 사고 및 행동의 전환을 촉발하며, 이러한 과정을 거쳐 타인을 이해하는 공감 능력을 함양할 수 있음을 시사한다.

STEM, STEAM 교육과 우리나라 융합인재교육의 이해와 해결 과제 (Understanding STEM, STEAM Education, and Addressing the Issues Facing STEAM in the Korean Context)

  • 심재호;이양락;김현경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.709-723
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    • 2015
  • 우리나라는 2011년부터 체계적으로 융합인재교육 연구를 수행하기 시작하여 수많은 프로그램을 개발해오고 있으며, 교육과정에도 구체적으로 반영할 움직임을 보이고 있다. 이에 STEM, STEAM 교육에 관한 수많은 논문들의 리뷰를 통해 이 교육의 특징, 문제점, 해결해야 할 과제를 명료화할 시점이 되었다고 본다. 따라서 본 연구는 STEM과 STEAM 교육과 관련한 많은 국내외 논문들의 리뷰를 통해 이들 교육의 특징 및 문제점을 명료화하고 이를 통해 우리나라 융합인재교육의 해결 과제를 제안하는 데 있다. 본 연구를 통해 얻은 의미 있는 결과는 다음과 같다. 첫째, 다양한 통합교육과정의 접근 방식은 통합의 목적에 따라 구분되는 것이지 우월성의 차이로 구분될 수 없음을 제시하였다. 둘째, STEAM 교육과 같은 통합교육과정은 이전의 교육과정에서 강조된 수직적 깊이보다 교과 융합과 같은 수평적 연계를 중시하는 특징이 있다. 이에 따라 교과 지식과 수직적인 연계성이 약화될 수밖에 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 기존의 교육과정에서 강조되었던 핵심 개념과 기능이 STEAM 교육에서도 강조되어야 하며, 이와 더불어 기존의 각 교과의 핵심 개념과 기능에 대한 비교 연구가 선행되어야 함을 제시하였다. 셋째, 우리나라 융합인재교육의 연구 현황을 제시하고, 그 한계와 극복해야 할 사항을 제시하였다. 넷째, 이러한 리뷰 연구 결과를 토대로 현 상황에서 적용 가능한 STEAM 교육의 접근 방안의 예를 제안하고, 교육과정, 교수학습, 평가 측면에서 우리나라 융합인재교육에서 해결해야 할 과제와 시사점을 제안하였다.

수학교과의 통합 교수-학습자료 개발 현황 분석 (Analysis on the development of integrated teaching-learning materials of the mathematics and other subjects)

  • 박혜숙
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.331-339
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    • 2017
  • 수학은 오랜 역사를 가진 학문으로 수학으로부터 새로운 학문이 발생하기도 하고 다른 학문과의 관련을 계속 이어왔기에 수학과 타 교과 통합 교육은 수학의 학문적 특성에 비추어 자연스러운 시도라 할 수 있다. 그렇지만 과학 과목의 주제를 수학의 학습 소재로 다루는 시도 외에 타 교과와 통합을 통한 수학 교육 연구는 별로 이루어지지 않았다. 본고에서는 수학과 타 교과 통합 교육의 유형과 통합 교육에 대한 국내 연구 동향을 살펴보고 고등학교 수학 교과와 사회 교과의 통합 교수-학습자료를 중심으로 하여 수학과 타 교과와의 통합 교수-합습자료를 문헌연구를 통하여 알아보았다. 그 결과, 수학의 유용성에 대한 인식 제고 및 흥미도 향상에 도움을 줄 수 있도록 수학과 과학 또는 수학과 사회 외에도 예술, 체육, 국어 교과와의 통합 자료도 최근 개발되었음을 알 수 있는데, 이에 대한 수정 보완에 대한 연구는 본고를 토대로 하여 앞으로 더 수행되어야 할 것이다.

공통과학 교사양성 교육과정 운영과 임용의 실태 및 과학교육계열 교수들이 제안한 개선 방안 (Current Status of Teacher Education Curriculum and Recruitment of General Science Teachers and Ways to Improve Them as Suggested by Professors from the Department of Science Education)

  • 양찬호;곽영순;한재영;노태희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.345-358
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    • 2013
  • 이 연구에서는 전국 사범대학의 공통과학 교사양성 교육과정 운영 및 공통과학 교사의 임용 실태를 조사하였다. 또한, 과학교육계열 교수들의 공통과학 교사양성 교육과정 및 교사임용의 개선방안에 대한 의견을 조사하였다. 대부분의 학과에서는 공통과학 복수 전공이 필수가 아니었고, 학과별로 공통과학 교육과정 이수인원 비율에 큰 차이가 있었다. 심화과학 전공 교사자격증만 취득할 때 다른 전공의 과학 과목의 이수가 필수인 학과는 없었으며, 일부 학과만이 과학사와 융합교육, 과학창의성과 융합교육, 통합과학교육의 실제 등과 같은 통합과학적 성격의 과목을 개설하고 있었다. 공통과학 교사양성 교육과정과 관련하여 교수들은 공통과학 복수전공 의무화에 대해 부정적으로 인식하고 있었다. 또한, 통합과학 관련 과목을 선택과목으로 개설할 필요가 있다고 생각하는 경우가 많았다. 공통과학 전공 교사임용과 관련하여 교수들은 공통과학 교사자격증의 필요성은 공감하지만, 공통과학 전공의 임용이 따로 필요하지는 않다고 생각하는 것으로 나타났다. 심화전공 교사자격증만 취득하는 경우에는 다른 전공의 과학 과목을 이수할 필요가 있다는 인식이 높았다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 공통과학 교사양성 교육과정 및 교사임용의 개선방안을 제안하였다.

2022 개정 교육과정에 대비한 과학과 통합과학 및 과학탐구실험 교육과정 개선 방안 탐색 (Exploring Ways to Improve Integrated Science and Science Laboratory Experiments in Preparation for the 2022 Revised Curriculum)

  • 곽영순;신영준
    • 과학교육연구지
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    • 제45권2호
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    • pp.143-155
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 2018년도부터 적용된 2015개정 교육과정의 통합과학과 과학탐구실험의 지난 3년간의 현장적용 실태를 점검하고, 이를 토대로 2022 개정 교육과정 및 고교학점제에 대비하여 두 과목의 개선 방안을 탐색하려는 것이다. 이를 위해 전국에 분포한 고등학교들이 고르게 포함되도록 지역별로 분배, 표집하여 설문조사를 실시하였으며 총 192개 학교의 과학교사가 설문에 참여하였다. 또한 과학과 선택과목 재구조화에 대한 현장전문가의 의견을 조사하기 위해 12명의 고등학교 과학 교사들을 초점집단으로 선정하여 심층면담을 실시하였다. 주요 연구결과를 살펴보면, 설문조사에서 통합과학의 경우 현장적용 3년차를 맞이하여 대부분의 학교에서 6~8단위로 편성·운영하는 것으로 나타났으며, 학급당 통합과학 담당 교사는 3개년도 평균 2~3명으로 나타났다. 과학탐구실험의 경우 학기당 1단위씩 총2개 학기로 편성·운영하는 경우가 가장 많았으며, 부족한 시수를 채우기 위해 여러 명의 과학교사가 과학탐구실험을 담당하고 있는 것으로 나타났다. 심층면담에서 과학교사들은 향후 고교학점제에 대비하여 학기단위 집중이수가 가능한 규모로 통합과학을 축소하고, 핵심역량을 강화하여 재구조화해야 한다고 주장하였다. 연구결과를 토대로 2022개정 교육과정의 고등학교 공통과목 재구조화에 주는 시사점을 학기단위 집중이수가 가능하도록 통합과학을 빅아이디어를 중심으로 재구성하는 방안, 선택과목 수강을 안내할 수 있는 기본 과학개념을 중심으로 과학과 공통과목을 구성하는 방안, 고등학교 1학년 과학과 공통과목을 통한 선택과목 안내 및 진로지도의 필요성, 과학영역간 간학문적, 다학문적 통합·융합 과목을 지도를 위한 교사 전문성 강화의 필요성 등을 제안하였다.

초등학교 로봇프로그래밍 교육에서의 통합학습 가능성 탐색 (Exploring the Possibility of Integrated Robot Programming Learning for Elementary School Student)

  • 서영민;이영준
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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    • pp.241-244
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    • 2011
  • 초등학교 학습자를 대상으로 컴퓨터 과학의 원리를 가르치기 위하여 EPL, 로봇프로그래밍, Unplugged Project 등 다양한 시도가 이루어지고 있다. 또한 로봇을 활용한 경진대회, 창의 대회 등 교육과정 외적인 부분에서도 활성화되고 있는 추세이다. 하지만 대부분의 로봇, 공학 경진대회는 특정 로봇의 기능 및 사용법, 흥미 위주의 획일적인 내용을 벗어나고 있지 못한 실정이며, 통합적 접근을 했던 기존의 프로그램들은 창의적 문제해결을 목적으로 여러 학문의 융합, 통합을 주장하고 있다. 본 연구에서의 통합은 초등 학습자의 학습으로의 보다 본질적인 접근이 필요하며, 교육과정 전반에 걸친 폭넓은 학습 활동 측면에서 프로그래밍(로봇)의 통합의 필요성을 주장하고 있다. 이제는 프로그래밍(로봇) 학습이 왜 통합 학습으로 교육과정 상에 녹아 들어가야 하는지에 관한 본질적인 논의가 이루어져야 할 시점으로 생각된다. 이 논문의 본문은 크게 두 부분으로 이루어져 있는데 첫째, 초등학교 로봇프로그래밍 교육을 통합적 관점으로 접근했던 기존의 프로그램의 사례를 살펴볼 것이며, 둘째, 초등학교 학습자에게 통합이 어떠한 의미인지를 고찰해 볼 것이다.

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