• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권2호
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• pp.239-252
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• 2021

본 연구에서는 STEAM 교육이 중시하는 과학에 대한 흥미와 과학적 창의성을 더 효과적으로 신장시키기 위해, 뇌기반 진화적 접근법에 따른 과학 교수·학습 모형(ABC-DEF)을 STEAM 교육에 적용하여, 새로운 '뇌기반 진화적 STEAM 교육' 교수·학습 프로그램을 개발하였다. 경기도 소재 S 초등학교 4학년 학생 90명을 대상으로 한 이 연구는, 비교반(45명) 학생들에게는 교과서·지도서 기반 STEAM 교육수업을, 실험반(45명) 학생들에게는 뇌기반 진화적 STEAM 교육 수업을 실시하였고, 수업 전후에 과학 흥미 검사와 과학 창의성 검사를 각각 시행하여 그 결과를 좌우·전후 비교분석을 통해 정량적으로 검증하였다. 또한, 정량적 검사로 드러나지 않는 특성들을 분석하기 위해 학생 관찰지, 면담일지를 추가로 분석하여 정성적 연구를 병행하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 과학 흥미 변인에 대하여 독립 표본 검증(좌우비교)을 시행한 결과, 뇌기반 진화적 STEAM 교육 프로그램이 교과서 기반 STEAM 교육 수업보다 상대적으로 과학 학습에 대한 흥미는 높이고, 불안을 감소시킨다는 것을 알 수 있었다. 둘째, 과학 흥미 변인에 대하여 종속 표본 검증(전후 비교)을 시행한 결과, 사전·사후 점수 간에 유의미한 차이가 없었던 교과서 기반 STEAM 교육에 반해, 뇌기반 진화적 STEAM 교육 프로그램은 수업 전후에 따라 과학에 대한 흥미가 향상되는 것을 알 수 있었다. 셋째, 과학 창의성 변인에 대한 독립표본 검증(좌우비교)을 시행한 결과, 뇌기반 진화적 STEAM 교육 프로그램이 교과서 기반 STEAM 교육수업보다 학생의 과학 창의성 점수와 독창성 점수를 높이는 데 더 효과적인 것으로 검증되었다. 넷째, 과학 창의성 변인에 대한 종속 표본 검증(전후비교)을 시행한 결과, 두 가지 교수·학습 방법 모두 수업 전후에 따라 학생의 독창성, 유용성, 과학 창의성 점수를 효과적으로 향상시킨 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로, 과학 교육과 STEAM 교육 연구에 관한 함의들을 논의하고자 한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권1호
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• pp.17-25
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• 2017

이 연구는 융합인재교육(STEAM)프로그램을 중학생들에게 적용하였을 때 논리적사고력에 미치는 영향을 조사하기 위한 것이다. 따라서, 융합인재교육(STEAM) 프로그램의 준거 틀인 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험의 수업절차에 따라, 융합인재교육(STEAM) 선행연구를 통해 프로그램을 개발하였다. 융합인재교육(STEAM)프로그램이 전체적으로 논리적사고력 향상을 확인하기 위해 중학생 2학년 47명을 무선표집하여 4주 동안 6차시의 수업을 실시하였다. 융합인재교육(STEAM)프로그램 실시 후 인지단계에서는 변화가 거의 없었으나 논리적 사고력이 향상되었고 특히 보존논리, 조합논리에서 효과적인 것으로 나타났다.(p<0.5)

• 과학교육연구지
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• 제42권2호
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• pp.214-229
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• 2018

본 연구는 초등학교 4학년 과학 '지구와 달' 단원에서 다양한 교과를 과학 교과를 중심으로 재구성한 과학 중심 STEAM(융합인재교육) 프로그램을 개발하여 이 프로그램이 초등학생의 과학긍정 경험(과학관련 태도, 학습정서, 과학 학습 동기, 과학관련 자아개념 및 진로포부)에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위한 것이다. 연구 대상은 경기도 H시에 위치한 S초등학교 4학년 2개 학급이고, 연구반(30명)과 비교반(34명)으로 나누어 교육적 효과를 분석하였다. 과학중심 STEAM 프로그램을 개발하여 연구반에 적용하였고, 비교반은 교사용 지도서 지침에 근거한 일반 수업모형을 적용하여 비교하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 과학중심 STEAM 프로그램은 초등학생의 과학긍정 경험에 긍정적인 영향을 준 것으로 나타났다. 과학긍정 경험의 하위영역인 과학 학습정서, 과학 관련 자아개념, 과학 학습 동기, 과학 진로 포부, 과학 관련 태도 능력의 신장 등에 효과가 있음을 볼 수 있다. 과학중심 STEAM 프로그램이 학생들의 상호작용을 활발하게 하였고, 학습자의 자기 주도적 학습을 유도하였으며, 즐겁게 몰입하게 하여서 과학학습에 대한 어려움이나 불안감에 부딪혀도 포기하지 않는 원동력을 주어서 과학긍정 경험을 이끌어 내는데 유용한 수단임을 알 수 있었다. 과학중심 STEAM 프로그램은 학생들과의 적극적인 의사소통으로 학생이 적극적으로 수업에 임하는 참여형 수업을 가능하게 하였음을 알 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 과학중심 STEAM 프로그램을 적용한 수업은 학생의 과학긍정 경험의 향상에 긍정적인 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.66-72
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• 2020

급격히 변화하고 있는 21세기 현대 사회에서 국가 경제력을 갖춘 인재 양성을 위해 최근 미국, 영국 등 선진국을 중심으로 STEM(Science Technology Engineering Mathematics) 교육이 점차 강조되고 있으며 우리나라에서는 Arts(예술)를 추가하여 STEAM(Science Technology Engineering Arts Mathematics) 교육이 나타났다. 융합(STEAM) 교육 목표는 기존의 주입식 및 암기식 교육이 아닌 학습자들의 흥미도와 학습에 대한 동기 부여를 강화하여 체험, 탐구, 실험이 중심이 되어 융합적 사고와 실생활 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추어 국가 경제력을 강화하는 것이다. 본 연구가 이루어진 Y 초등학교에서는 세계 공용어로 자리매김한 영어와 4차 산업 혁명으로 인한 발전으로 거의 모든 분야에서 찾아볼 수 있는 과학을 융합하여 학습자들이 주도적으로 수업에 참여하여 문제해결능력을 향상할 수 있는 PBL 모형과 ADDIE 모형이 기반이 된 수업 모형을 설계하였다. 이 모형은 크게 5가지 절차로 분석(Analysis), 설계(Design), 개발(Development), 실행(Implementation), 평가(Evaluation)로 구성된다. 국가 경제력을 갖춘 인재 양성이라는 목표도 중요하지만, 교육 현장에 있는 교사들이 융합(STEAM)교육의 중요성을 인지하고 이에 알맞은 수업 설계에 관한 연구가 지속하며 강화되어야 한다.

• 과학교육연구지
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• 제38권1호
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• pp.41-56
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• 2014

본 연구에서는 전북지역의 교육자원을 활용하여 토포필리아를 함양할 수 있는 STEAM 교육 프로그램을 개발하여 과학 캠프에 적용했다. 토포필리아는 고향의 장소와 구체물에 대한 어린 시절의 아름답고 행복한 애착과 그리움으로 학생들에게 긍정적 정서를 형성하고 학습동기로 작용할 수 있다. 고추장과 한옥마을, 마이산 역고드름, 최북의 예술을 학습소재로 하여 8개의 체험활동과 2개의 탐방 프로그램으로 총 32차시 STEAM 수업 자료를 개발했다. 특히 공감각의 미학적인 경험과 감성적인 체험의 기회를 제공하여 수업의 재미와 자발적인 학습, 의미부여의 과정을 강조했다. 개발 프로그램을 수업에 적용한 결과, 학생들은 과학을 더 잘할 수 있다는 내적인 자신감(4점 만점 중 2.5점)과 과학에 대한 관심과 즐거움(3.3점)이 향상되었다. 즐겁고 자기주도적인 수업 참여로 이루어진 행복한 경험들은 가치인식과 의미부여 학습을 통해 아름다운 추억을 형성했다. 수업에 참여한 93.3%의 학생들이 토포필리아 과학캠프를 다른 학생들에게 적극 추천하고 싶다고 했고, 프로그램 전반에 대한 만족도는 3.8점(5점 만점), 수업이 재미있고 흥미로웠다는 평가는 4.1점으로 긍정적인 평가를 받았다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.167-175
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• 2013

본 연구에서는 차세대 전력망인 Smart Grid와 STEAM교육의 연구 사례를 살펴보고 이를 토대로 초등학교 3-4학년을 위한 Smart Grid기반 IT주제의 STEAM 교육프로그램과 수업방안을 제시한다. 3-4학년의 지적 발달 수준과 흥미를 고려하여 교육프로그램을 구상하고 이에 따른 교재와 교사용 지도서를 개발하였다. 개발된 교재의 실효성을 검증하기 위해 제주도내 4학년 학생 10명을 대상으로 6차시동안 단계별로 교육을 진행하였다. 향후 추적연구 및 확대 적용이 이루어질 예정이며, IT기반의 STEAM교육을 지도함으로써 좋은 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권1호
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• pp.15-28
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• 2020

이 연구의 목적은 중학교 '태양계 단원에서 비유를 활용한 HTE(Here, There, Everywhere) STEAM 프로그램을 개발하고, 이 프로그램을 세종시 소재 A중학교와 평택시 소재 B중학교의 1학년 중학생 354명에게 적용하여 프로그램의 효과성을 검증하는 과정을 통해 지능정보사회를 대비한 창의교육을 실현하는데 있다. 개발한 STEAM 프로그램은 전문가 집단을 구성하여 3차례에 걸쳐 수정, 보완하여 타당성을 검증받았으며, 최종 개발된 프로그램은 총 6차시에 걸쳐 현장에 적용하였다. 이에 따른 효과성을 알아보기 위해 논리적 사고력 검사와 STEAM 관련 태도 검사를 프로그램 처치 전과 처치 후에 실시하였으며, 프로그램에 대한 학생들의 인식을 알아보기 위해 프로그램 처치 후 STEAM 만족도 검사를 실시하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 비유를 활용한 STEAM 프로그램이 중학생의 논리적 사고력 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 둘째, 비유를 활용한 STEAM 프로그램이 중학생의 STEAM 태도 향상에 효과적이었다. 셋째, 비유를 활용한 STEAM 프로그램에 대한 중학생의 인식이 긍정적이며, 과학에 대한 흥미를 일으키는데 효과적이었다. 이러한 결과를 통해 차기 수업에서는 충분한 시간을 통해 STEAM 프로그램 수업을 수행한다면 중학생들의 수업에 대한 만족도가 더욱 높아질 것으로 사료된다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권8호
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• pp.71-80
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• 2019

제4차 산업혁명시대에 새로운 인재상으로 대두되는 융합적 인재의 양성을 위해, 예비교사들이 다양한 학문적 융합을 통해 진정한 융합의 본질을 이해하고 이를 위한 실질적인 교안의 개발을 도모하도록 하는 것은 매우 중요한 일이다. 이에 본 연구의 목적은 예비교사들이 차후 효과적인 융합교육을 수행할 수 있도록 대학수업에서 융합수업 구성능력을 향상시키는 교육방법을 연구하는 것이다. 2015년 Y대학교 17명과 S대학교 15명의 교육대학원 학생들을 대상으로 온라인과 오프라인을 혼합한 블렌디드러닝 형태의 연구절차를 진행하였다. 연구결과에 따르면, 상호소통기반의 Lesson Study 기법과 블렌디드러닝 수업을 통해 학습자들의 융합교육에 대한 인지도와 실제 능력이 효과적으로 제고되었으며 수학교육이나 융합교육에 관한 인식과 더불어 테크놀로지 활용에 대한 인식조사에서도 긍정적인 결과가 도출되었다.

• 과학교육연구지
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• 제40권2호
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• pp.166-188
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• 2016

이 연구는 과학 수업에서 과학사와 융합인재교육의 활용 실태와 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업에 대한 초등교사들의 인식을 분석하는 것이다. 따라서 초등학교 과학 수업에서 과학사와 융합인재교육의 활용 실태와 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업에 대한 교육적 가치를 알아보기 위해 설문지는 Shin & Han(2011)과 Lee & Shin(2014)의 연구와 Park et al.(2010)의 연구를 바탕으로 연구문제에 맞게 수정하여 총 20문항의 설문지를 개발하였다. 개발한 설문지는 D시와 G시 지역에 재직하고 있는 201명의 초등교사를 대상으로 설문을 실시하여 그 결과를 분석하였다. 이 연구의 결과 초등교사들은 과학 수업에서 과학사를 적극적으로 다루지 않으며, 주로 학생들에게 간단히 소개하면서 스스로 읽어보게 하였다. 초등교사들은 '충분하지 않은 시간'을 이유로 융합인재교육을 적극적으로 다루고 있지 않으며, '창의적 문제해결력' 에 지도 중점을 두고 있지만 이 단계를 매우 지도하기 어려워하고 있었다. 또한 초등교사은 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육수업의 교육적 가치에 대해서 매우 긍정적으로 인식하고 있었다. 특히 과학적 원리와 과거 과학자의 문제해결의 사례를 통해 학생들에게 창의적 설계와 문제해결의 아이디어와 실마리를 제공해 줄 수 있다고 인식하였다. 결론적으로 융합인재교육이 초등학교 현장에서 성공적으로 적용되기 위해서는 이와 같은 초등교사들의 과학사와 융합인재교육의 활용실태에 대한 인식과 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 수업의 교육적 가치에 대한 긍정적인 인식을 바탕으로 향후 보다 구체적인 과학사를 활용한 설계 기반의 융합인재교육 프로그램을 개발하고 적용하여 학교 현장에 보급할 필요가 있겠다.

• 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.