국제 학업 성취도인 PISA2007, TIMSS 2011에 의하면 우리나라 학생들의 수학, 과학 학업성취도는 최상위에 해당하지만, 관련 태도가 낮다는 결과가 나왔다. 또, 사회에 만연한 이공계 기피현상, 초중고에서 점점 사라지고 있는 정보과학 교육의 현실을 반영하는 학습 경험을 제공해야 할 필요성이 제기되었다. 이러한 필요성에 의해 본 연구자는 2012년에 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램을 개발하고 그 효과를 연구하였다. 그 결과 과학적 문제해결력, 과학적 태도, 인성 등에서 향상되는 결과를 얻었다. 본 연구에서는 2012년 연구의 후속연구이다. STEAM 프로그램을 적용하여 향상을 가져 온 4학년 학생들이 1년 후에 STEAM 교육을 받지 않았을 때 학생들에게 어떤 변화가 생겼는가를 연구하였다. 분석 방법은 4학년 초, STEAM 교육을 받은 4학년말, STEAM 교육을 받지 않은 5학년말의 검사 결과를 비교하였다. 그 결과 과학적 탐구에 대한 태도를 제외한 모든 영역에서 STEAM 교육을 받지 않은 5학년말은 4학년 초에 비해 향상이 없는 결과를 얻었다. 이것은 STEAM 교육의 필요성에 대한 역설적인 증거라고 할 수 있다.
본 논문에서는 디지털 컨텐츠 저작에 있어 멀티미디어 개념단위를 설정하여 사용자의 필요에 따라 임의로 분기할 수 있도록 설계함으로써 그 학습효과를 개선하는 새로운 분기방법을 제안한다. 이 분기방법은 임의시간에 사용자의 간단한 인터페이스에 의하여 컨텐츠페이지의 일부나 여러 컨텐츠페이지에 걸쳐 존재하는 개념단위 오브젝트의 시점으로 분기ㆍ접속하여 이를 반복, 재생, 환원 등 자유롭게 재생함으로써 디지털 컨텐츠의 상호작용을 크게 향상시킨다. 이와 같은 분기방법에 의하여 접속되는 개념단위 오브젝트는 모든 종류의 디지털 컨텐츠 저작에 적용될 수 있으나, 구조도나 모델의 각 블록, 난해한 수식 등 하나의 개념적인 단위로 독립시켜 설정할 수 있는 부분을 다수 포함하는 수학적 기반의 이공계 교과목 컨텐츠나 암기단위를 다수 포함하는 언어 교육용 컨텐츠 등에 특히 효과적이다. 또한, 본 논문의 새로운 분기방법을 기존의 페이지별 혹은 목차별 분기방법과 함께 구현하면, 사용자의 상호작용을 극대화하여 컨텐츠의 학습효과를 크게 향상시킨다
교육부는 우수 과학인재를 양성하기 위해 2009년부터 과학교육을 강화하기 위한 정책으로 '과학중점 학교'를 선정 운영하여 확대되었다. 향후 성공적인 과학중점학교의 운영을 위해서 현 시점에서 운영 현황과 문제점을 점검하여 개선 방안을 제시하는 것이 필요하고 판단하였다. 본 연구는 과학중점학교로 선정된 경기도 소재 과학중점 고등학교의 교사, 학생을 대상으로 면담, 관찰 등의 질적 사례연구 방법으로 운영 현황을 조사 분석하였다. 연구결과 운영 성과로는 일반 고등학교에서 과학적 소양을 기르고 실험, 견학, 동아리 활동 등이 확대되어 이공계 인재 양성에 도움이 되는 것으로 나타났다. 문제점으로는 치열한 내신 경쟁으로 사교육 증가, 비교과 활동의 위축, 담당 교사의 업무 부담, 수학 과학 교사들의 전문성 부족 등이 나타났다. 과학중점학교의 지속가능한 운영을 위한 개선 방안으로 과학중점학교의 교육과정 운영의 자율성 확대, 교사 연수기회 확대, 과학중점학교 대학전형 개선, 외부강사 활용, 행정실무사 증원 등의 제도적 지원이 필요하다.
학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식은 이공계 직업동기와 과학학습동기에 큰 영향을 미친다. 특히 미래의 국가 과학기술발전의 핵심 동력인 과학영재학생들이 지속적으로 과학을 하는데 있어 과학관련 직업에 대한 긍정적 인식은 중요한 역할을 한다. 이 연구는 언어네트워크 분석법을 통하여 중학교 과학영재와 일반학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식을 비교 분석하였다. 이를 위하여 학생들이 인식하고 있는 과학과 관련된 직종으로 구성된 네트워크를 구조화 한후, 네트워크 분석을 수행하여 두 집단의 인식 네트워크의 구조적 특성을 확인하였다. 과학영재학생들과 일반학생들의 네트워크를 비교분석한 결과, 첫째, 과학영재들은 일반학생들에 비하여 과학과 관련된 직업의 종류에 있어 다양했으며, 직업명의 구체성이 있었다. 둘째, 물질과학자와 의사는 과학영재와 일반학생 모두의 과학관련 직업 인식망에서 가장 중심적인 위치를 차지하였다. 또한 교수, 컴퓨터 및 수학 관련 직업은 과학영재의 인식망에서는 상대적으로 높은 중심성을 나타낸 반면, 일반학생의 인식망에서는 낮은 중심성을 보이며 과학영재와 일반학생들의 인식의 차이를 확인하였다. 셋째, 기술적 직업은 과학영재와 일반학생들의 인식망의 외곽에 위치하여, 학생들은 기술적 직업을 과학과 관련된 직업으로 쉽게 떠올리지 못함을 확인할 수 있었다. 이 연구는 과학영재 학생들의 진로 지도를 위한 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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