• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.79-89
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• 2013

과거 10년 동안 과학기술교육의 문제점 중에 하나는 학업성취에 비해 낮은 과학기술에 대한 학습동기와 흥미, 이공계 기피현상이다. 이를 극복하기 위한 해결책으로 등장한 것이 STEAM 교육이다. 그러나 학교 교육현장에서 STEAM 교육의 필요성과 가치를 드러낼 수 있는 다양한 실천적 연구가 부족하며, 기존의 STEAM 교육연구는 주로 학생들의 태도 변화에 초점을 맞추고 있다. 그래서 이 논문에서는 학교현장에서 첨단과학을 체험할 수 있는 직접 만드는(Hands on) 센서를 활용하는 STEAM 프로그램을 구안하여 초등학교 4학년 110명의 학생들에게 적용하고 그 효과를 연구하였다. 또한, STEAM 교육의 효과를 연구하기 위해 과학적 태도 검사, 아동 인성검사, 과학적 문제해결력 검사, 창의적 과학문제해결검사, 교육과정 만족도 검사를 실시하였다. 그 결과 측정한 모든 영역에서 STEAM 교육처치에 의해 향상되었다는 것을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.221-224
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• 2011

본 논문에서는 최근 교육부에서 강조하고 있는 STEAM 교육을 기반으로 한 교육용 로봇 활용 초등학생 대상 학습 프로그램을 개발을 하고자 한다. STEAM 교육은 Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics 다섯 교과를 융합적으로 가르치는 교육을 의미한다. 실생활과의 연계를 중요시하는 최근 교육의 경향을 볼 때, 한 가지 교과만으로는 실생활과의 연계를 설명할 수 없기 때문에 여러 교과를 같이 융합하여 가르쳐야 한다. 이와 관련하여 교육용 로봇을 활용하여 지도하는 방법을 모색하고자 한다. 구체물을 사용하여 조작하는 것은 초등학생의 인지발달단계와도 맞물려 있으므로 흥미있게 주제에 접근하는 좋은 방법이 될 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권3호
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• pp.399-411
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• 2016

본 논문은 융합적 사고와 창의적 문제해결력을 지닌 인재 양성을 목표로 시작된 STEAM 교육의 현장확산을 위한 교사연수 중 심화과정 교사연수 프로그램의 개발과정 및 운영 결과를 바탕으로 STEAM 교사연수에 대한 시사점을 고찰하고자 한다. STEAM 심화과정 교사연수 프로그램은 교사들의 STEAM 역량 강화를 위하여 개발되었다. 총 60시간(4학점)의 직무연수로, 집합연수 38시간, 온라인 12시간, 현장적용 5시간, 성과발표 5시간으로 구성(3차년도 기준)하였다. 집합연수는 강의, 멘토교사수업, 실험실습 및 랩탐방, STEAM 수업자료 개발을 위한 조별활동, 포스터발표회로 구성되었다. 온라인 연수는 추가 강의 이수와 지속적인 교사 커뮤니티 활동을 이어갈 수 있도록 구성되었다. 또한 집합연수와 온라인 연수를 통해 개발된 STEAM 수업자료의 현장적용을 의무화하였다. 마지막으로 성과발표는 우수수업 사례 발표를 통해 교사들이 STEAM 교수 경험을 공유할 수 있도록 하였다. 2012-2014 동안 서울, 경기, 인천, 강원, 제주 지역의 초중등교사 약 700명이 본 연수를 이수하였다. 설문 조사 결과를 바탕으로 지속적으로 프로그램의 세부 내용 및 구성을 개선해나가면서 연수참여자들의 연수에 대한 만족도를 향상시켰다. 또한 본 연수 프로그램은 교사들의 STEAM에 대한 이해를 높이고, 자료개발과 현장적용을 통해 교사들의 STEAM 역량을 높이는데 효과적이었음을 알 수 있었다. 본 연수는 앞으로 이와 유사한 STEAM 교사연수 프로그램의 개발 및 운영에 참고가 될 수 있을 것이다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권1호
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• pp.1-22
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• 2018

본 연구의 목적은 STEAM 수업에서의 멘토교사 경험이 예비수학교사들의 융합인재교육(STEAM) 교수 역량에 미치는 효과에 대해서 알아보는 것이다. 본 연구는 사범대학과 연계된 중학교 자유학기제 수학탐구 프로그램에 참여한 23명의 예비수학교사들을 대상으로 한 학기 동안 수행되었다. 예비수학교사들의 STEAM 교수 역량의 변화 및 멘토교사 프로그램의 효과를 알아보기 위하여 사전, 사후 STEAM 교수 역량 검사와 수업 일기 및 간담회 자료 분석 결과를 활용하였다. 연구 결과에 의하면, STEAM 수업에서의 멘토교사 경험은 예비수학교사들의 STEAM 교육에 대한 지식, 교과내용지식, 교수학습방법, 수업상황 및 환경 역량 함양에 매우 효과적이었다. 특히, 중학생들을 대상으로 이루어진 STEAM 수업에서의 현장 경험이 예비수학교사들의 STEAM 교육에 대한 이해 향상과 더불어 실천적 지식을 형성하는데 실질적으로 도움이 된 것으로 나타났다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.487-496
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• 2013

본 논문에서는 앱 저작도구인 스토리라인을 활용한 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 창의적 인성 및 과학태도에 미치는 효과를 알아보고자 한다. 이를 위해 초등 6학년 1학기 교육과정을 분석하여 STEAM 학습요소 및 주제를 선정하고 차시별 지도계획 및 자료를 개발하였다. 이를 초등 6학년 수업에 적용하여 실험집단과 통제집단으로 나눈 후 t-검정을 적용한 결과 실험집단의 검사결과가 통계적으로 유의미하였다. 그러므로 앱 저작도구인 스토리라인을 활용한 STEAM 프로그램이 초등학생의 창의적 인성 및 과학에 대한 태도에 긍정적인 영향을 미친 것을 알 수 있었다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.433-442
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• 2021

본 연구의 목적은 초등과학 실시간 쌍방향수업을 위하여 인공지능 융합교육프로그램을 개발하고 그 효과로 과학학업성취도와 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 적용 단원은 초등학교 4학년 과학 '식물의 생활'이다. 이 단원은 주로 암기 중심의 학습이 이루어지고 가르치기에 어려운 단원이다. 개발된 프로그램의 주제는 '식물박사 인공지능 챗봇 만들기'이다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 본 연구에서 개발한 프로그램은 초등학생의 과학학업성취도와 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 따라서 초등과학 쌍방향 수업을 위한 인공지능 융합교육프로그램은 학생들의 과학학업성취도와 창의적 문제해결력 향상에 효과적이다. 그리고 인공지능융합교육 이론, 방법 및 실습에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국컴퓨터게임학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.71-79
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• 2018

융합이 중요시 되고 있는 시대가 발전함에 미래 시대에 필요한 인재를 양성하기 위해 교육 분야에서도 다양한 시도와 변화가 일어나고 있다. 본 논문은 초등학생을 위한 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하되, 수업에 참여를 유도하고 흥미를 유발할 수 있는 게이미피케이션(Gamification) 요소를 적용하고자 하였다. 또한, 개발한 프로그램을 수업에 직접 적용함으로써, 게이미피케이션 요소가 적용된 융합인재교육 프로그램의 교육적 가치와 가능성 및 효과적 방법을 제안하는데 목적이 있다. 이를 위하여 첫째, 문헌조사를 기반으로 게이미피케이션의 메커니즘에 대한 이론적 배경과 교육과의 관계를 연구하였다. 둘째, 게이미피케이션 메커니즘을 적용한 초등학생 대상 융합인재교육 프로그램, '나의 꼬마 빌딩 숲'을 개발하였다. 깊이 지각에 대한 인지과학의 원리를 주제로 3차시에 해당하는 수업 내용과 활동 및 교재와 키트 등을 제작하였다. 셋째, 개발된 프로그램을 실제 학급에 시범적으로 적용하여 만족도 조사 및 교사 인터뷰 등을 통해 결과를 분석하였다. 넷째, 분석 결과를 바탕으로 게이미피케이션 요소을 적용한 융합인재교육 프로그램에 대한 가능성과 가치, 한계점 등을 논한다. 이러한 교육을 통해 융합인재교육의 효과를 극대화시키고, 융합 시대를 선도할 인재를 양성하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 과학교육연구지
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• 제43권1호
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• pp.136-156
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• 2019

본 연구는 예비 과학교사들을 대상으로 STEAM 프로그램을 개발 적용한 후 의사소통역량에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 예비 과학교사들이 STEAM 프로그램을 경험한 후 그들의 경험에 대해 어떠한 성찰을 하는지 면밀히 살펴보았다. 본 연구는 단일그룹 사전-사후 검사 설계로 양적자료와 질적자료 모두를 활용한 혼합 연구이다. STEAM 프로그램은 STEAM에 대한 이론적 배경 소개(4차시), 과학기반 4가지 주제의 STEAM 활동에의 참여(16차시), 그리고 STEAM 프로그램에 대한 성찰(2차시)로 구성되었다. 예비 과학교사들은 STEAM 프로그램 후 의사소통역량이 향상되었다. 특히 예비 과학교사들은 의사소통역량의 하위요소 중 정보수집과 경청으로 이루어진 해석능력, 자기제시능력, 타인관점이해 능력이 향상되었다. 또한, 예비 과학교사들은 STEAM 프로그램에 대한 성찰을 통해 상황제시 단계에서 실생활과 관련되어 있거나 사회적 당면한 문제이기 때문에 문제해결의 필요성을 느끼고 호기심이 유발되었다고 하였다. 창의적 설계 단계에서 예비 과학교사들은 모둠원의 합의, 일상생활의 실용 가능성, 기존 경험에 의한 최상의 선택, 그리고 설득력 강한 주장에 의해 최종 아이디어가 선택되었다고 하였다. STEAM 활동에 몰입할 수 있었던 이유로는 융합적 사고의 적용, 실생활 관련 문제, 모둠원 간의 소통이라고 답하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.388-401
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• 2012

본 연구에서는 21세기 미래 융합 인재 양성을 위해 도입된 융합인재교육(STEAM 융합 교육)의 이론적 틀을 마련하고, 융합인재교육의 방향성을 구체화하며, 교사들이 현장에서 융합인재교육을 실행하는 데 필요한 가이드라인을 제공하기 위한 목적으로 개발된 Ewha-STEAM 융합모형을 소개하였다. Ewha-STEAM 융합모형은 미래 융합 인재가 갖추어야 할 핵심 지식과 핵심 역량을 도출하여 융합인재교육의 방향성을 명확히 하고자 하였다. 핵심 지식이란 창의 융합형 인재가 갖추어야 하는 기본 지식을 의미하며, 여러 학문을 연계하는 교과기반 통합 개념과 서로 다른 특성을 지닌 학문을 융합하기 위해 요구되는 각 학문의 본성에 대한 이해와 같은 소양 지식으로 나눌 수 있다. 핵심 역량이란 창의 융합형 인재가 갖추어야 하는 기본 역량으로, 각 교과를 기반으로 하되 여러 학문 영역에 전이되어 문제를 해결할 수 있는 교과기반 통합 역량과 미래 사회에서 새로움을 창조하고 지속가능한 발전을 이끌어나가기 위해 요구되는 창의 인성 역량으로 나누어 제시하였다. 마지막으로, 융합인재교육을 위한 교육과정을 운영하거나 교육프로그램을 개발할 때 고려해야 하는 세 가지 융합요소를 도출하였다. 첫 번째 요소는 융합 단위로서 학교 현장의 수업 운영 방식을 고려하여 개념/탐구과정, 문제/현상, 체험활동의 세 단개로 나누었다. 두 번째 요소는 융합 방식으로 서로 다른 교과목을 어느 정도 융합할 것인가에 대한 것이다. 융합 정도에 따라 다학문적, 간학문적, 탈학문적 융합으로 분류하였다. 마지막 세 번째 요소는 융합 맥락이다. 글로벌 사회에서의 융합은 개인차원을 넘어, 지역 사회, 나아가 전 세계적인 맥락에서 고려해 볼 수 있다. 이에 따라 개인적 맥락, 지역 사회적 맥락, 세계적 맥락의 세 단계로 나누었다. Ewha-STEAM 융합모형은 앞으로 융합인재 교육의 방향성과 잠재성에 대한 합의를 이끌어 내고, 양질의 융합교육 프로그램을 개발하거나 개발된 융합 프로그램을 평가하는데 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.1092-1095
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• 2014

본 연구에서는 STEAM교육의 연구 사례를 살펴보고, 설계기반 미래 유망직업인 정보시스템전문가 주제의 STEAM 프로그램과 수업방안을 제시한다. 각 학급별 지적 발달 수준과 흥미를 고려하여 교육 프로그램을 구상하고 이에 따른 교재와 교사용 지도서를 개발할 수 있는 소주제를 제안한다. 향후 세부적인 교재를 개발하고, 수업 검증적용이 이루어질 예정이며, 신기술 주제의 STEAM교육을 지도함으로써 좋은 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.