• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.1631-1634
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• 2013

본 연구에서는 신재생 에너지 Bio-Energy와 STEAM교육의 연구 사례를 살펴보고 이를 토대로 초등학교 5-6학년을 위한 바이오에너지를 이용한 STEAM 교육프로그램과 수업방안을 제시한다. 5-6학년의 지적 발달 수준과 흥미를 고려하여 교육프로그램을 구상하고 이에 따른 교재와 교사용 지도서를 개발하였고, 학습용 미생물 연료전지 교구도 개발하였다. 개발된 교육프로그램의 실효성을 검증하기 위해 제주도내 5-6학년 학생 10명을 대상으로 6차시동안 단계별로 교육을 진행하였다. 향후 추적연구 및 확대 적용이 이루어질 예정이며, 신기술 주제의 STEAM교육을 지도함으로써 좋은 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제64권3호
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• pp.159-174
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• 2020

본 연구의 목적은 창의 융합형 인재의 핵심역량을 위한 교육 전략으로 '디자인씽킹(Design Thinking)' 기반 화학 수업 프로그램을 검토하고자 한다. 이를 위하여, '과학교육에서의 디자인적 사고 프로세스'가 화학 교과 수업에 적용할 수 있도록 '관련 지식 이해', '공감', '관점 공유', '아이디어 생성', '1차 프로토타입', '1차 검증', '2차 프로토타입', '2차 검증'의 총 8단계로 수정·보완하였다. 2015 개정 교육과정과 2009 개정 교육과정의 연계성을 고려하여 성취기준을 선정하고 이를 만족할 수 있는 주제에 따라 교수·학습 지도안과 학생 활동지를 개발하였다. 4가지 주제가 개발되어 일반계 고등학교 2학년을 대상으로 3월에서 8월까지 화학I시간에 적용하고, '공감', 'STEAM교육역량', '문제 해결 과정' 검사를 토대로 수업 장면에 대한 질적 데이터 분석과 사전·사후 평가를 실시하였다. 과학수업에서의 '공감'요소는 타인과의 공감과 문제 상황과의 공감에서 유의미한 향상을 보였고, 'STEAM교육역량'에서는 과학, 디자인 역량에서 유의미한 효과가 나타났다. '문제 해결 과정'에서는 문제 발견, 문제 정의, 문제 해결책 고안, 문제 해결 검토에서 유의미한 향상이 확인되었다. 본 연구 결과는 디자인씽킹 기반 화학 수업에 대한 적용 가능성과 그 교육적 효과에 대하여 시사점을 제시하고 있다.

• 한국웰니스학회지
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• 제14권2호
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• pp.207-223
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• 2019

본 연구의 목적은 체육과 신체활동 영역별(건강, 도전, 경쟁, 표현) 내용요소와 STEAM과의 융합을 통해 창의·융합 수업모듈 요소를 도출하는 것이며, 아울러 창의·융합 수업 모듈을 제시하는 것에 있다. 이를 위해 문헌연구, 포커스 그룹 인터뷰(FGI), 전문가 협의 방법을 실시하였으며 이를 통하여 다음과 같은 연구 결과를 도출하였다. 먼저 창의·융합 수업 모듈 요소와 관련하여 첫째, 건강 영역의 창의·융합 수업 모듈 요소는 자세 분석을 통한 위험성 도출, 신체활동량 분석과 설계 등 총 11개로 제시되었다. 둘째, 도전 영역의 모듈 요소는 총 6개로 목표 달성 저해 요인 예상, 효율적 운동을 위한 모델링 등의 내용이 도출되었으며, 경쟁 영역의 융합 요소는 17개로 경기 기록 분석, 경기데이터 저장을 위한 어플 제작 등의 내용이 제시되었다. 마지막으로 표현 영역의 창의·융합 모듈 요소는 총 10개로 움직임 표현 기술 향상을 위한 모델링, 움직임 표현 기록을 위한 기호화 등의 내용이 도출되었다. 아울러 수업 모듈은 건강 영역에서는 공학(E: Engineering) 분야와의 융합과 관련된 내용이 제시되었으며, 도전 영역에서는 기술(T: Technology)과의 융합, 경쟁 영역에서는 예술(A: Art)와의 융합, 표현 영역에서는 예술(A: Art)와, 수학(M: Mathematics)기호와)과의 융합을 통한 내용이 제시되었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권1호
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• pp.43-55
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• 2023

이 연구는 지방에 소재한 초등학교 2학년·4학년·6학년 197명의 학생을 대상으로 메타버스를 활용한 온라인 기반 학습형 STEAM 프로그램을 적용한 수업이 초등학생의 STEAM에 대한 태도와 만족도에 어떤 효과가 있는지를 알아본 것이다. 연구 수행을 위해서 각 학년군에서 각각 4~5차시의 온라인 기반 학습형 STEAM 프로그램을 개발한 후 이를 적용하여 효과를 알아보았다. 이 연구의 결론은 다음과 같다. 온라인 기반 학습형 STEAM 프로그램을 적용한 수업은 초등학생의 STEAM에 대한 태도를 향상하는 데 통계적으로 유의미한 효과가 있었으며, 프로그램에 대한 학생들의 만족도가 높게 나타났다. 또한 시범 적용 교사는 면담에서 '프로그램에 대한 학생들의 수업 집중도가 굉장히 높았으며 메타버스 공간을 활용하는 것이 매우 흥미로웠다'는 긍정적 평가를 하였다. 시범 적용 결과를 바탕으로 초등학교의 학년군별 4 ~ 5차시에 해당하는 1종의 학생용·교사용 STEAM 프로그램을 개발하였다. 메타버스를 활용한 온라인 학습 프로그램은 교육 불평등을 해소하고 유연한 학습 환경을 제공하여 팬데믹 기간에 교육을 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 이에 중·고등학생을 위한 온라인 STEAM 프로그램 개발 연구를 제안하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.457-466
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• 2013

STEAM교육은 궁극적으로 융합적 사고와 문제 해결능력을 크게 신장 시킬 수 있다. 본 연구에서는 초등학교 6학년생들이 스크래치 프로그래밍을 활용해 각 교과 내용을 STEAM학습 할 수 있도록 스크래치 소양교육과 교과적용 STEAM모형을 개발하였으며, 6학년 학생들에게 방과 후 수업 및 정규 수업시간에 적용하고 분석하였다. 결과로서, 모형적용 대상인 6학년생의 약 70%가 스크래치 프로그램을 교과에 적용하여 자기 주도적으로 STEAM학습을 할 수 있었으며, 나머지 30%의 학생들도 스크래치로 일부 STEAM학습을 할 수 있었다. TEAM학습의 성취도 평가에서도 10점 만점에 전체 평균 7.83점을 얻어 평가대상 대부분의 학생들이 만족할 만한 성취수준을 얻은 것으로 평가 되었다. 따라서, 스크래치를 활용한 STEAM학습 모형이 C, BASIC 등의 기존 프로그래밍 언어를 활용하는 것 보다 매우 우수한 것으로 판단된다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.81-91
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• 2014

기존의 과학교육이 지닌 문제점들을 개선하기 위하여 2011년부터 우리 교육현장에 STEAM이 도입되었다. 하지만, 급속한 정보통신기술의 발달에 따라 각종 스마트기기와 모바일 기기 등 다양한 교육용 테크놀로지를 활용하여 문제를 해결하게 될 미래의 학교 모습은 이에 걸맞은 새로운 형태의 STEAM을 요구하게 되었다. 이러한 흐름에 맞춰 본 연구에서는 각종 Computing 기기를 활용하여 현실 세계의 복잡한 문제를 융합적 사고를 통하여 해결하는 새로운 형태의 융합인재교육인 CT-STEAM(Computational Thinking & STEAM) 교육을 제안하고, 이를 실제 교육현장에 효과적으로 도입하기 위한 전단계로 CT-STEAM 수업 모형을 개발하고, 프로그램을 지도하기 위한 전략으로 교수-학습 지도안을 구안하여 정보와 컴퓨터 교육 분야 전문가를 통해 프로그램의 타당성 검증을 하였다. 본 연구의 결과는 21세기 미래 학교에서 창의적이고 능동적인 문제 해결을 도와줄 수 있는 CT와 STEAM에 대한 이해를 제고하며 향후 융합적 CT 교육을 위한 다양한 수업방법 개발에 기초자료를 제공해 줄 것이다.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제15권1호
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• pp.159-177
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• 2013

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.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.73.3-73.3
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• 2021

이 연구의 목적은 PEST 방법론을 적용한 STEAM 프로그램 개발 및 적용에 대한 효과성을 알아보는 창의교육을 위한 연구이다. 특히, 이 연구는 과학문화 소외지역에 대한 이동천문대 활용 STEAM 프로그램을 개발하여 이에 대한 학생들의 수업효과 및 만족도를 알아보는 연구로, 과학 문화에 소외된 지역의 학생들에게 천문에 대한 흥미를 주어 향후 천문과학의 올바른 과학적 개념을 이해하고 미래 직업으로서 천문관련 분야에 관심을 갖도록 하는 데 있다. 이 연구에서 개발한 STEAM 프로그램은 관련분야 전문가 5명이 한국천문연구원을 통해 이동천문대 교육 프로그램에 대한 지속적인 연구와 PEST 방법론 적용 및 소외지역에 대한 현장 적합성 연구를 5회의 워크숍과 전문가 타당화회의와 Pilot test를 통해 최종 STEAM 프로그램을 개발하였다. 이 연구에서 개발된 STEAM 프로그램의 적용 결과는 다음과 같다. 첫째, 이 연구에서 개발된 이동천문대는 모든 학생들에게 천문에 대한 호기심을 자극하는 긍정적인 효과를 나타내었다. 둘째, 이 프로그램은 총 11시간의 PEST 방법을 적용한 프로그램으로, '상황제시 1차시, 감성적 체험 5차시, 창의적 설계 5차시로 구성되어 과학문화 소외지역 학생들에게 높은 수업 만족도를 나타내었다. 따라서 PEST 방법을 적용한 이동천문대 STEAM 프로그램은 학습자의 천문과학에 대한 과학적 소양과 과학적 본성을 불러일으키는데 매우 긍정적인 효과를 나타낼 것으로 사료되며, 추후 연구에서 다양한 학년과 지역 및 위계에 따른 프로그램의 개발과 적용될 필요가 있다.

• 커뮤니케이션디자인학연구
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• 제55권
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• pp.20-30
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• 2016

본 연구는 중학생을 대상으로 미술교과 중심의 융합인재교육(STEAM)이 학습자의 과학역량과 직업역량에 어떤 효과가 있는 지를 검증하였다. 본 연구를 위해 개발한 프로그램의 주제는 3D프린터를 활용한 '식품디자인' 주제로 총 5차시로 개발하여 경기도에 소재한 Y중학교 2-3학년 학생 237명을 대상으로 모의수업을 진행하여 사전 사후 결과를 분석하였다. STEAM교육역량 분석 결과 프로그램 실시 이후 실시전에 비하여 학습자들의 공통, 과학, 식품과학 직업역량이 전반적으로 향상되었다. 특히 과학역량의 세 개 하위영역 중 탐구적 요소의 변화가 검정통계량으로 가장 큰 유의한 변화가 있었다. 식품과학 직업역량의 검정통계량에서 공통역량, 과학적 역량과 비교해 가장 큰 유의한 차이를 보인 것을 알 수 있다. 본 프로그램은 학교수업 시간에 활용할 수 있도록 현장중심으로 개발하였으며 프로그램은 주제별로 혹은 재구성하여 활용하는 것도 가능하다.

• 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.