본 연구는 최근 중요성이 부각되고 있는 STEAM 교육의 사례 연구로서 STEAM에 적합한 수업 자료 개발, 교수 학습 방법의 제안, 효과 분석을 통한 STEAM의 가능성 탐색을 목적으로 한다. STEAM 교육의 소재는 수학과 과학이 분리되기 이전의 수학사를 기반으로, 과학(S)은 24절기, 태양의 고도, 천체의 운동, 기술(T)은 그래픽 계산기를 이용한 탐구, 공학(E)은 해시계의 설계 원리 탐구 및 제작, 예술(A)은 수학사 문헌 탐구 및 수학의 심미적 가치에 대한 이해, 수학(M)은 삼각함수와 관련된다. 또한 STEAM의 특성과 문헌 연구를 토대로 프로젝트기반학습이 STEAM 교육에 적합할 것으로 보고 융합적 프로젝트기반학습을 설계하여 STEAM PBL이 융합적 지식 형성과 수학적 가치를 포함하는 수학적 태도와 21세기 역량 신장에 효과적인지에 중점을 두어 분석하였다. 수업을 분석한 결과, 학생들이 팀원 간의 협력, 의사소통과 표현, 비판적 사고를 토대로 문제해결을 하는 모습이 많이 포착되었으며, 수업을 통해 수학적 가치를 포함한 수학적 태도가 긍정적인 방향으로 변화된 것으로 나타났다.
현재 컴퓨터 및 인터넷의 발달은 학습의 방향을 보다 자유롭게 하였으며, 교사의 직접적인 도움을 받지 않고도, 학생 스스로 공부할 수 있는 환경을 가능하게 하고 있다. 본 논문에서는 제 7 차 교육과정에 따른 고교 정보사회와 컴퓨터 교과의 WBI를 설계 및 구현하였다. 궁극적으로 교육과정의 질을 향상 시키도록 노력하였다. 먼저 교과내용을 영역별로 분석하고, 탐구하기, 기초다지기, 실습학기, 자기평가의 순으로 학습이 이루어지게 하였으며, 학습자 스스로 능동적인 학습을 할 수 있는 자기 주도적인 학습과 통합 교과서적인 학습을 동시에 할 수 있게 함으로써 문제 해결능력과 창의적 사고를 기르기 위한 교육 패러다임으로 구성하고 있다. 본 논문에서는 PHP언어를 사용하였으며, 웹서버는 Apache, DBMS는 MySQL를 사용하였다. 프로그램에는 회원가입, 정보사회와 컴퓨터 교육과정 수강하기 및 테스트, 질문하기, 자료실 등으로 구성되어 있고, 수강신청 후 먼저 강의를 지면과 화상강의를 동시에 수강하면서 기초를 다지고, 질의하기를 통해 궁금증을 해결해 나감으로써 한번에 수업을 소화할 수 있는 기능을 갖추고 있다.
1950년 Guilford가 창의성의 중요성을 강조한 이후 창의성 계발에 대한 관심은 교육계에서 지속되어 왔다. 최근 들어 창의성은 더욱 강조되어 기업체는 물론 학교 현장에서도 창의력을 신장하기 위해 다양한 교수학습 방법을 모색하고 있다. 이 중에서 Osborn에 의해 개발된 집단 브레인스토밍은 어떤 구체적인 문제를 해결하기 위한 자유연상 기법의 한 가지로 전세계적으로 널리 적용되고 있다. 브레인스토밍의 원칙은 주어진 시간 안에 많은 아이디어를 내야 하기 때문에 평가를 유보해야 하고, 타인의 아이디어로부터 히치하이킹이 가능해야 하고 우스꽝스러운 아이디어도 받아들여야 한다. 그런데 유교문화권의 한국인들은 발표력이 부족하고, 타인의 시선을 의식하기 때문에 브레인스토밍이 효과를 제대로 거두지 못하고 있다. 또한 집단 BS에서 발생하는 아이디어 생산 차단현상, 획일적인 사고, 평가불안, 사회적인 태만성과 같은 문제로 인하여 아이디어의 양과 질이 감소하기도 한다. 그래서 본 연구에서는 1894년 이제마에 의해 창안된 사상체질 분류(태양인, 태음인, 소양인, 소음인)를 토대로 하여 어떠한 방식으로 집단을 형성할 때 아이디어가 많이 나올 수 있는가에 대한 문헌 분석을 하고자 한다. 또한 본 연구에서는 예비관찰을 실시한 내용을 근거로 하여 창의적인 잠재능력이 최대한 발휘될 수 있는 집단 형성과 이에 적절한 교수 학습 방법을 제안하고 있다. 이러한 연구를 하기 위해 태양인과 소양인으로 구성된 양의 집단과 소음인과 태음인으로 구성된 음의 집단 학생들의 집단을 관찰하여 양과 음의 집단을 혼합하여 집단을 형성하였을 때를 비교하여 각기 브레인스토밍의 참여도를 분석하였다. 이를 근간으로 하여 교육 현장에서 집단 브레인스토밍을 실시할 때 고려해야 할 몇 가지 유의사항을 제안하고 있다.
급변하는 21세기 지식 정보 사회는 다양한 학문 분야의 영역을 넘나드는 융합 교육을 강조하고 있다. 특히 기존의 과학 기술 중심의 융합 교육에 예술을 추가하여 과학적 창의성과 예술적 감수성이 조화된 인재 양성을 기대하였다. 그러나 대부분 과학 기술 교과 중심으로 STEAM 교육이 활발하게 이루어지고 예술 교과는 단지 보조 수단으로 인식되거나 활용되고 있는 실정이다. 이는 예술 교육이 지닌 교육의 특성과 가치를 교육적으로 활용하지 못할 뿐더러, 피상적인 통합 교육으로 갈 수 있다는 점이 문제이다. 이에 본 연구에서는 예술을 체험하고 창작하는 과정에서 과학, 기술, 수학 등 여러 영역의 지식을 유용하게 활용할 수 있도록 하여, 백남준이 그 당시의 과학기술을 창의적으로 활용하여 예술 영역을 확장한 사례와 같이 교육 프로그램을 설계하였다. 이러한 학습 과정에서 EPL이 학습의 지적 도구이자 매개체로 필수적으로 활용될 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 초등학생 5학년을 대상으로 교육 프로그램을 적용한 결과 창의적 성향에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 과학창의력의 신장을 목적으로 하여, 비교적 다양한 활동과 시간 운영이 가능한 재량활동에 사용할 수 있고, 제7차 교육과정에서 취하고 있는 학년제의 특성을 살려 그 대상을 6~7학년을 대상으로 하며, 일상생활에서 소재를 사용하는 다중활동으로 구성한 프로그램(MAEM-SC 프로그램)을 개발하였다. 과학창의력의 주요 요소로서는 과학적 문제 상황을 발견하는 능력, 과학적 문제 상황과 관련된 기존 과학지식을 연결하는 능력, 과학적 문제해결 방법을 고안하는 능력, 과학적 문제해결에 집중하는 능력을 설정하였다. 프로그램의 소재는 우리 몸, 일상생활 도구, 일상 음식, 놀이 및 놀이 기구, 일상생활 일화 등의 일상 소재를 선정하였다. 다중활동이란 여러 가지 종류의 활동을 특정한 의도를 가지고 통합적으로 구성한 활동을 의미하는데, 어림하기, 몸을 이용한 실험하기, 장치 고안하기, 확률적 사고하기, 개념 연결하기, 창의적 과학 글쓰기 등의 개별활동을 직렬형, 병렬형, 조합형으로 구성하였다. MAEM-SC 프로그램이 과학창의력 신장에 미치는 효과를 탐색하기 위하여 프로그램의 일부를 적용한 결과, 조합형 방법을 사용한 6학년 학생들에게서 과학적 문제 상황을 발견하는 능력과 과학적 문제 상황에 관련된 기존 과학지식을 연결하는 능력의 신장에 긍정적인 영향을 미침이 드러났다.
본 연구는 한국 역사 속 과학탐방에 대하여 교사들이 가지고 있는 교육적 가치, 지도방식, 어려운 점에 대한 인식을 알아보는데 있다. "98 과학교육자 큰모임"에 참석한 현직 교사 및 과학교육자 97명을 대상으로 연구가 이루어졌다. 검사도구는 본 연구자들에 의해 개발되어 과학교육전문가 4인으로부터 안면 타당도를 검증받았다. 수집된 자료를 분석한 결과, 한국 역사 속 과학탐방은 교육적으로 매우 가치 있다고 응답하였다. 응답자의 다수가 한국 역사 속 과학탐방이 한국 문화를 이해하고, 탐구과정기능의 습득에 기여할 것이라고 하였다. 또한 발산적 탐구와 협동학습의 기회를 제공하며, 통합교과적이고 종합적인 사고능력을 기르는데 도움을 줄 것이라고 반응하였다. 정규 과학교과 내용과 밀접한 관련이 있고, 과학관련 진로지도 및 생활지도로 활용할 수 있다는 의견을 제시하였다. 기존 과학탐방의 지도경험에 대한 조사를 통해 볼 때, 탐방 전 활동이 거의 없었고 탐방 중에는 교사설명 중심의 활동이 이루어졌으며 탐방 후에는 과학기사나 일기 형식의 작문을 주로 하였다. 이에 비해 교사들이 생각하는 바람직한 한국 역사 속 과학탐방의 지도방식은 학생용 탐방자료나 비디오를 통한 탐방 전 활동, 간단한 안내 후 조별 탐구로 이루어진 탐방 중 활동, 탐방결과에 대하여 발표 토론하는 탐방 후 활동을 강조하였다. 한국 역사 속 과학탐방의 어려운 점으로 교사들은 교수학습자료의 부족과 거리 비용 및 교통문제, 교사의 경험부족 등을 언급하였다. 또한 한국 역사 속 과학탐방이 잘 이루어지기 위해서는 과학탐방 교수학습 자료의 개발과 탐방활동에 대한 정규 교사 연수 과정이 필요하다고 제안하였다.
본 연구의 목적은 지구 시스템 과학을 학습하는 학생의 개념과 사고에 직접적인 영향을 미치게 될 지구과학 예비 교사들의 물 순환의 구성 요소와 순환 과정에 대한 인식을 밝히는 것이다. 국립사범대 지구과학교육학과에 재학 중인 지구과학 예비 교사 50명을 대상으로 개념 그리기 방법을 적용하여 물 순환의 구성요소로 응답한 개념들을 지구 시스템의 하위계인 수권, 기권, 암권, 생물권의 범주로 코딩하고, 물의 순환 과정으로 응답한 요소들로부터 지구 시스템 하위계의 상호작용에 대한 인식을 분석하였다. 예비 지구과학 교사들은 물 순환의 구성요소를 주로 수권과 기권에 한정하여 인식하고 있으며, 생물권에서 식물과 동물의 작용에 대한 인식이 매우 부족하고 특히 인간이 물의 순환에 미치는 영향에 대한 인식은 극히 드물었다. 물의 순환 과정에 대해서는 대부분의 예비 교사들이 증발과 강수만을 순환 과정으로 인식하고 있으며, 지표면의 이동에 비해 지하에서의 이동에 대한 인식이 부족하였다.
21세기 과학교육은 학생들의 과학에 대한 흥미, 창의적 융합 사고의 신장을 위하여 다양한 가능성을 탐구하고 있다. 이를 위하여 정부에서는 STEAM 교육을 강조하고 있는데, 본 연구에서는 교육과학기술부가 지원하는 2011년 'STEAM 리더스쿨', 'STEAM 교사연구회' 개발 프로그램을 통해 STEAM 교육의 각 분야별 연계 빈도와 아울러 기술 및 공학 분야와의 연계 교수학습 전략을 수립한 교사들의 인식을 분석하였다. 총 1,277차시, 751개 교수학습 자료를 분석대상으로 하였으며, 기술 및 공학 분야와의 교수학습 전략 분석을 위하여 개발된 프로그램에서 제시된 '생활 속 관련 내용 소개', '원리 이해 및 적용', '구상 및 설계' 등의 공통 전략을 추출하였다. 연구의 결과로 기술 및 공학의 연계 빈도는 초등학교의 경우 예술 및 수학 분야보다 낮았으며, 중 고등학교로 갈수록 연계 빈도가 높게 나타났다. 기술 분야와의 연계 전략으로는 '생활 속 기술 내용 소개', 공학 분야의 경우는 '공작 활동'이 가장 많은 교수학습 전략으로 사용되었다. 그러나 '공작 활동'의 경우 공학의 주된 방식임에도 불구하고 많은 교사들이 기술적인 내용으로 이해하며 학습 전략을 구성하는 것으로 나타났다. 앞으로 STEAM 교육이 교육 현장에 효과적으로 정착되기 위해서는 내용 중심적인 연계에서 나아가 각 분야의 본성과 교육적 함의를 기반으로 하는 전략적 교수학습 방안에 대한 깊은 고찰의 노력이 필요해 보인다.
21세기 지식 기반 사회에 적합한 인재는 자기주도적으로 지적 가치를 창출할 수 있는 자율적이고 창의적인 사고력을 갖춘 사람으로, 수학교육 현장에서는 학생들의 창의사고력이 강조되고 있다. 이러한 창의사고력은 자신의 사고과정을 모니터하고 조절 통제하는 메타인지능력과 밀접한 관련이 있다. 이에 본고에서는 메타인지와 관련된 여러 연구결과들의 통합을 통해 '메타인지능력과 수학적 사고력과의 상관관계, 메타인지 전략을 활용한 교수 학습 방법 및 그 효과, 메타인지 능력 향상을 통한 수학적 사고력 신장 방안'을 고찰하고자 하였다.
최근 소프트웨어 교육 분야의 컴퓨터방식 사고력은 향후 경제발전의 핵심수단으로 인식되고 있으므로 소프트웨어 교육의 중요성이 매우 커지고 있다. 또한 4차 산업혁명을 주도할 인재는 융합과 창의력이 필요하며, 비판적 사고와 소통, 협업 작업 기반 컴퓨팅방식 사고력은 창의력 교육에 효과적이라고 알려져 있다. 소프트웨어 분야도 관심을 공유하는 개발자들의 협업과 오픈 소스 개발 방법 등의 사회적인 이슈를 반영한 교육이 필요한 시점이다. 소셜 코딩 서비스인 깃허브는 오픈 소프트웨어 개발 과정에서 개발자들 간의 협업 작업을 쉽게 도와주며 커뮤니티 활동을 지원하는 대표적인 사이트이다. 본 연구에서 깃허브를 소프트웨어 교육에 활용하여 소셜 코딩을 위한 기본 학습, 수업에서의 소스와 결과물의 저장 서버로 활용, 개방형 협업 학습 등의 사례를 운영하여, 깃허브 소개, 개인 저장소 사용, 소셜 코딩 활용, 개인 포트폴리오 작성과 평가의 4단계로 구성된 교육 모델을 제안한다. 본 논문의 깃허브를 활용한 소프트웨어 교육은 학생에게 자부심과 함께 흥미와 관심을 유도하여 소프트웨어 교육에 효과적이다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.