이 연구는 저탄소녹색성장의 중요성을 밝히기 위하여 초등학생을 대상으로 창의적 체험활동을 위한 녹색기술교육 프로그램을 개발하는데 있다. 이 교육 프로그램은 준비-개발-개선 단계로 개발하였다. 이 교육프로그램의 개발 결과는 다음과 같다. 첫째, 준비 단계에서 녹색기술교육 프로그램에 대한 학생, 사회의 요구분석과 경상북도교육청의 녹색성장교육실천메뉴얼, 에너지관리공단의 에너지인정도서, 미국의 NEED프로젝트를 바탕으로 녹색 기술에 관한 예비 주제를 선정하였다. 예비 주제는 현실성, 관련성, 활동성의 요소로 최종 주제를 정하였다. 둘째, 개발 단계에서 교육프로그램에 대한 목표를 선정하고, 활동프로그램의 내용을 정하였다. 세부 학습목표와 교육내용, 학습방법, 평가방법을 정하였다. 녹색기술교육프로그램은 에너지, 천기에너지, 태양과 풍력에너지, 그린홈, 그린카, 재활용으로 구성하였다. 셋째, 개선 단계에서 개발된 교육프로그램을 초등학교 교사와 기술교육전문가를 대상으로 타당도를 평가하였다. 초등학생 12명을 대상으로 현장평가를 실시하였다. 개선 요구를 반영하여 프로그램을 재개발하였다.
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 중학교 창의적 체험활동을 위한 '에너지 교육' 수업 자료를 개발하는 데에 있다. 연구의 대상은 대구의 H 중학교 2학년 남학생 38명을 대상으로 하였다. 중학교 창의적 체험활동을 위한 '에너지 교육' 수업 자료 개발은 준비, 개발, 개선 단계의 세 단계로 이루어진다. 각 단계별 내용은 다음과 같다. 준비 단계는 수업 자료의 개발을 위해 에너지 교육 프로그램 및 관련 문헌을 연구하고 자료를 수집하였다. 개발 단계는 목표 설정, 학습지도안 설계, 수업 자료 제작, 평가 자료 개발의 구성 단계에 따라 수업 자료를 개발하였다. 개선 단계에서는 (1) 전문가에 의한 타당도 검증, (2) 학생들에 의한 예비 시험과 현장 시험을 실행하여 '에너지 교육' 수업 자료를 수정 보완하였다. 개발한 '에너지 교육' 수업 자료를 H중학교 창의적 체험활동 시간에 적용한 결과 학생들은 창의적 체험활동 시간에 '에너지 교육'을 하는 것에 대해 65% 이상의 학생이 긍정적인 대답을 하였다.
천문학은 시간적·공간적 규모가 크기 때문에 학습자의 수준에 따라 공감과 이해의 정도에 차이가 크다. 2015 개정 과학과 교육과정에 따르면 초등학교 5학년부터 태양계에 대한 내용을 다루고 있다. 하지만 이를 설명하기 위한 교과서의 사진과 동영상 자료는 태양계를 명확하게 전달하기 어렵다. 이에 대한 대안으로 3D Modeling을 통한 체험 교육을 제안한다. 천문학 교과에서 3D Modeling의 적용은 학생들의 흥미, 태도의 향상 등 교육적 효과의 상승으로 이어진다. 이에 본 연구에서는 3D Modeling의 도구 중 3D 프린터와 레이저 절단기를 이용해 융합교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 학생들에게 적용하여 창의적 문제해결능력에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 초등학교 교육과정에 제시된 태양계 관련 학습자료를 분석하였고, 융합교육(STEAM)에서 제안하는 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험의 교육단계 중 '창의적 설계' 단계에 3D 프린터와 레이저 절단기를 통해 개발한 kit를 이용하여 융합교육(STEAM) 프로그램에 적용하였다. 개발된 프로그램을 형식 교육의 장에 적용하여 개발된 평가지표를 토대로 사전·사후 평가를 실시한다. 향후 3D Modeling을 초등학교 교육과정뿐만 아니라 중·고등학교 교육과정 또한 분석하여 적용한다면, 천문대중화를 위해 큰 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 숲체험 캠프인 '그린캠프'에 참가한 청소년을 대상으로 프로그램 참여동기가 만족도에 미치는 영향, 프로그램 참가 전 후 창의적 인성 변화 등을 분석하여 그 차이를 확인하였다. 청소년들이 그린캠프에 참가한 동기는 '모험 흥미', '숲체험', '신체건강증진', '휴식', '주변 권유' 등 총 5개의 요인으로 구분되었다. 각 요인별 만족도 평균을 비교한 결과 '모험 흥미' 요인의 평균이 4.303으로 가장 높았으며, 다음으로 '숲체험' 요인 4.287, '휴식' 요인 3.970 순으로 높게 나타났다. 만족도는 '캠프에 사용된 교재 또는 교구'에 대한 만족도가 평균 4.530으로 가장 높게 나타났고, '캠프 내용(4.410)', '진행자(4.229)', '진행방법(4.036)', '진행장소(3.952)', '진행시간(3.843)' 순으로 높게 나타났다. 동기요인별 만족도 중 '숲체험' 요인은 유의수준 0.05에서 유의미한 차이를 보이며 프로그램 참가 만족도에 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그린캠프 참가자의 창의적 인성 변화는 프로그램 참가 전 평균 3.687에서 참가 후 평균 3.773으로 통계적으로 유의하게 증가하였다(t=-2.218, p=0.029). 본 연구는 청소년 숲체험 교육의 참여동기에 따른 만족도 분석을 통해 개선점을 도출하고, 창의적 인성 변화 효과를 검증하였다. 이를 통해 숲체험을 중심으로 하는 산림교육 활성화의 필요성을 제시하였다는 측면에서 연구의 의의가 있다.
유비쿼터스 환경 시대에 맞춰 현재 스마트 디바이스의 발달과 시장의 확대로 스마트 미디어 기기의 보급이 급속도로 확산되고 있으며 많은 교육용 어플리케이션 또한 개발되고 있는 중이다. 이러한 교육용 어플리케이션들은 지식기반사회의 학습도구로서 지식접근 및 창출에 중요한 요소인 인터넷과 웹을 활용하게 되고 이동성과 편의성을 추구하는 모바일기기를 통해 학습이 가능하도록 지원하는 프로그램이다. 본 연구는 모바일러닝 기반의 '창의적 문제해결(CPS, Creative Problem Solving)' 모형을 활용하는 교육용 앱에 대한 설계방안을 제시하고자 하며 연구의 목적은 대학 교육에서 학생들의 창의적 사고와 문제해결능력 향상을 돕는 모바일러닝 기반의 학습환경을 설계하는 데 있다. 제안하는 학습지원 도구는 모바일 앱 형태로 제작되며 학습활동에 있어 다양한 창의적 사고과정 활동과 표현방식, 상호작용성 등의 기능을 통해 학습자의 고차원적인 사고능력을 향상시키는 인지적 도구로서 활용될 수 있도록 설계하였다. 개발환경은 안드로이드용 앱 인벤터 프로그램을 사용하였으며 앱 인벤터 서버환경에서 제공되는 컴포넌트와 이벤트 핸들러를 이용하여 교수자모드와 학습자모드의 앱을 각각 설계하였다. 교수자 앱은 학습활동 제공을 의미하는 프로바이더(Provider) 모드 기능이 포함되며 학습자 앱은 CPS 활동을 위한 학습활동 모드 기능이 설계된다. 대부분의 창의성 관련 앱들은 그래픽작업을 통한 두뇌활동 향상 프로그램, 체험활동 위주의 프로그램 등으로 출시가 되어 있으나 교수-학습 활동을 위한 창의적 문제해결활동 관련 앱은 존재하지 않는 상태이므로 수업활동에서의 활용측면에서 가치가 있을 것으로 기대된다.
초등학교에서는 폭넓은 체험과 경험을 통하여 자신의 소질과 능력을 찾아내는 기회를 제공하여 주어야 한다. 그러나 현재 우리나라의 초등학교 정보교육은 전체 학생들을 대상으로 하지 않고 일부 학생들에게 편중되어 있는 실정이다. 때문에 수학이나 과학 교과에 비하여, 정보 분야에 재능을 가지고 있는 학생들을 발견할 기회가 매우 제한되어 있는 구조적인 문제를 안고 있다. 본 연구에서는 학교전체 심화학습 모형에 기반한 로봇교육 프로그램을 개발하였고, 이를 통하여 현재의 초등학교 정보교육이 가지는 문제점을 극복하고자 하였다. 심화학습 위원회 구성과 교육과정 수정을 통하여 정규교육에서 전체 학생들을 대상으로 로봇교육 실행 가능성을 도모하였다. 그 결과 학교전체 심화학습 모형에 기반한 로봇 학습은 창의적 잠재력 향상에 도움이 되는 것으로 나타났다.
현대는 가정의 경제적 어려움이 많은 사회적 배려계층의 아동이 증가되고 있다. 이 계층의 아동들은 일반계층의 아동들보다 자기효능감과 자아존중감이 낮다. 본 연구는 스크래치 프로그래밍을 이용하여 STEAM기반 창의체험 프로그램을 진행하였다. 초등학교 3, 4학년이 쉽게 접근할 수 있는 스크래치와 아동들이 흥미를 가질 수 있는 기술들을 적용하여, 자기효능감이 일반 학생들보다 낮은 사회적 배려계층 학생들의 자기효능감의 변화를 분석하였다. 본 연구에서는 자기효능감을 키워줌으로써, 스스로 해결할 수 있는 능력과 자아를 존중하게 생각하는 자아존중감의 변화도 측정하여 분석하였다. 본 연구의 결과 센서와 연동시키는 스크래치 프로그래밍 학습을 통해 창의적인 사고력과 논리력의 향상뿐만 아니라, 자기효능감과 자아존중감의 변화에 긍정적인 효과가 있는 것을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 비형식 과학학습의 개념인 자발적 학습, 다양한 장소에서의 학습 등의 학습측면을 담고 있는 학교 밖 영재 프로그램을 개발하여 초등 단위학교 5학년 영재학급 학생들에게 적용 후 창의적 문제해결력, 과학탐구능력, 과학적 태도에 어떤 영향을 주었는지 알아보고자 하였다. 이 연구를 위하여 영흥도 내 초등 단위학교 5학년 영재학급 학생 15명을 대상으로 적용하였고 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 본 연구를 위해 개발한 영흥도 지역자원을 활용한 학교 밖 영재 프로그램을 단위학급에 투여한 후 창의적 문제해결력의 변화를 알아본 결과 학생들의 창의적 문제해결력 신장에 효과가 있었다(p<.05). 창의적 문제해결력 하위 요소별로 살펴보면 다양한 문제 제안하기, 적절한 탐구문제 선택하기, 실험계획 세우기, 해결방법 확인하기 영역에서 유의미한 차이를 보였다(p<.05). 반면, 해결책 생각하기 영역에서는 유의미한 차이를 보이지 못하였다. 본 프로그램의 특성상 영흥도에 국한된 체험위주의 수업이 바탕을 이루고 있어 지역 확산적인 사고 위주의 해결책 제시가 쉽지 않은 것으로 해석할 수 있다. 둘째, 본 연구에서 개발한 프로그램은 학생들의 과학적 탐구능력의 신장에 효과가 있었다. 하위요소별로 살펴보면, 기초탐구과정에서는 관찰, 예상영역을 제외한 영역에서 유의미한 변화를 주지 못하였다. 반면에 통합탐구능력에는 자료변환에 유의미한 차이를 보였다. 이는 본 프로그램 중 생각넓히기, 더 나아가기 영역에서 이야기 만드는 과정, 활용방안 등의 활동이 긍정적인 영향을 미친 것이라고 생각되었다. 셋째, 본 연구에서 개발한 프로그램은 학생들의 과학적 태도 변화에는 판단유보를 제외한 영역에서는 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 과학적 태도는 인지적인 방법의 학습보다는 정의적인 방법에 의해 훨씬 더 효과적으로 변화할 수 있는데, 본 연구에서는 45일이라는 비교적 짧은 실험기간과 체험학습 장소에서의 탐구활동이 제한된 시간 안에 이루어져야 했으므로 그 부담감이 전체적으로 과학적 태도 변화의 긍정적인 부분에 영향을 주지 못하였다고 할 수 있다. 넷째, 학교 밖 영재 프로그램의 효과성을 알아보기 위한 설문 및 면담결과에서는 운영, 인식에서 긍정에 가까운 평가 결과를 나타내었으며 특히, 운영에서는 시설, 준비, 복지 영역에서 인식에서는 흥미도와 활용도 영역에서 긍정적인 효과를 거두었다. 이러한 결과는 일반 학급에서 접하기 힘든 시설과 체험활동들로 이루어져 있었고 학생들 스스로 계획한 탐구활동을 실행할 수 있는 기회가 적었기 때문으로 분석되어 졌다. 또한 면담을 통해 체험활동이 학습자로 하여금 흥미와 만족도 등을 높일 수 있는 방법이 될 수 있다는 결과를 도출하여 그동안의 선행연구와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 위와 같은 연구 결과를 바탕으로 후속연구에서는 도서지역 뿐 아니라 다양한 지역적 특성을 갖고 있는 현장에서 좀 더 많은 학생들을 표본집단으로 하여 학교 밖 영재 프로그램을 연구할 필요성이 있으며, 각 지역적 특성에 맞는 실제적이고, 적절한 프로그램 안 개발이 동반되어야 되어야 할 것이다. 아울러 정의적인 학습 방법과 단기간이 아닌 장기간에 걸친 프로그램을 준비할 수 있도록 해야 할 것이다.
본 연구의 목적은 다양한 지식을 습득 및 응용하는 데 한계가 있으며, 급격한 사회의 변화를 수용할 수 없는 기존의 분과학문체제의 문제를 해결하기 위해 미래핵심 성장동력인 로봇을 활용하여 학문융합교육 프로그램을 설계하는데 있다. 이를 통해 초 중등정보통신기술교육(ICT)운영지침의 폐지로 학교에서 사양화 되는 컴퓨터교육의 중요성을 부각시키고, 창의성과 융합을 강조하는 2009년 개정교육과정의 창의적 체험활동에서 자연스럽게 활용되기 위함이다. 이에 교육용 로봇인 피코 크리켓을 활용한 학문융합교육 프로그램 교수 학습 모형의 설계를 통해 다양한 영역 및 교과에 적용하는 기초가 되고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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