• 과학교육연구지
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• 제40권2호
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• pp.144-165
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• 2016

이 연구의 목적은 적정기술 주제의 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 초등학교에 적용하여 효과를 알아보는 것이다. 이 연구를 위해 경기도 소재 초등학교 3학년 85명이 참여하였다. 40명은 실험집단으로, 45명은 비교집단으로 배치하였으며 프로그램 적용 전후에 창의적 사고활동, 과학적 태도, 리더십 검사를 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 창의적 사고활동 전체 점수와 4개 하위영역 모두에서 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 둘째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 과학적 태도 전체 점수와 호기심, 자진성, 끈기성 3개 하위영역 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 셋째, 적정기술 주제의 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 학생의 리더십 전체 점수와 개인 내 특성, 개인 간 특성 점수가 비교집단에 비해 유의미하게 향상되었다(p<.05). 결론적으로 본 연구에서 개발 적용한 STEAM 프로그램이 초등학생의 창의적 사고활동, 과학적 태도, 리더십을 향상시키는 데 효과적임을 시사한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제51차 동계학술대회논문집 23권1호
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• pp.123-126
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• 2015

본 논문에서는 지식융합시대에 발맞춰 피코크리켓을 활용한 STEAM 기반 학습 프로그램을 개발하고자 한다. STEAM 교육은 Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics 다섯 가지의 학문을 융합적으로 가르치는 교육을 의미한다. 이는 빠르게 변화하고 있는 사회에 적응하고 실생활 문제해결 및 창의적인 사고력을 배양하기 위해서 여러 교과를 같이 융합하여 가르쳐야 한다. 이를 위해 다양한 교육용 로봇을 활용해 STEAM 교육이 진행되고 있으며 이번 연구에서는 피코크리켓을 활용한 학습프로그램을 개발하고자 한다. 피코크리켓은 통합적인 문제상황을 해결하는 과제를 제시하고 해결하는데 유용한 교육용로봇이며 학습프로그램에 효과적으로 활용될 것이다.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.77-86
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• 2015

본 논문에서는 최근 정보통신 분야에서 중요성이 강조되고 있는 사용자경험 디자인과 관련된 학습 경험을 제공하고, 정보통신 관련 미래 유망직업에 대한 진로를 체험할 수 있는 교재 개발과 수업방안 제시를 목적으로 한다. 3차시 분량의 교재는 초등학교 3~4학년을 대상으로 하며, 학생의 지적 발달 수준과 IT 관련 선행지식, 학습자의 흥미 등을 고려하여 페르소나 모델 분석을 통한 UX 디자인 STEAM 교육을 적용하여 개발하였다. 이를 통해 최신 정보통신 관련 이론의 습득은 물론 체험을 바탕으로 한 프로젝트 수행을 통해, IT 관련 직업 탐색, 소양 발달 등에 많은 효과 있을 것으로 기대된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권1호
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• pp.62-75
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• 2022

이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정 중 '태양'에 관한 내용 요소를 중심으로, 3D 프린터를 활용한 체험형 STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 2개의 중학교 77명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결력, STEAM 태도 및 수업만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D프린터를 활용하여 태양촉각모델을 제작하고 시각장애 체험을 통해 학생들이 체험 위주의 적극적인 학습이 가능하도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '소통', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '배려', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p< .05)를 얻었다. 셋째, 3D프린터 활용 시각장애 중심의 체험형 STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.66 ~ 3.97로, 전반적으로 수업에 대한 긍정적인 반응을 나타내었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.209-210
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• 2013

본 연구의 목적은 공학에 대한 흥미, 태도, 성취가 낮은 여학생에게 공학 경험을 제공함으로써 공학 분야의 여성 인재를 양성할 수 있는 계기를 마련하기 위한 공학 중심 STEAM 프로그램의 틀을 설계하는 데 있다. 이를 위하여 여학생의 특성을 분석하고 여학생 친화적인 환경을 구축하였으며 여학생 친화적 환경에 부합하는 e-textile이라는 도구를 활용하여 STEAM 교육 프로그램을 설계하였다. 교육 프로그램은 학습자가 직접 참여할 수 있도록 Learning by Doing, Learning by Design의 전략을 사용하도록 하였으며 교육 프로그램 전 과정을 학습자 스스로 창의적인 사고를 바탕으로 문제를 해결해나가도록 하고 교사는 조력자, 안내자 역할을 할 수 있도록 하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제35권3호
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• pp.295-322
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• 2021

본 연구는 수학교과 중심의 STEAM 수업 경험이 중학교 1학년 학생들의 수학적 모델링 능력에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대학 연계 자유학기제 융합수학탐구 수업에 신청한 49명의 학생들을 대상으로 단일집단 사전-사후 검사 설계를 통해 한 학기동안 이루어졌다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 사전, 사후 수학적 모델링 능력 검사 결과에 의하면, 사전 검사에 비해서 사후 수학적 모델링 검사의 평균 점수가 향상되었고, 사전, 사후 검사 간에 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타나 본 연구에서 제공한 수학교과 중심의 STEAM 수업 경험이 중학교 1학년 학생들의 수학적 모델링 능력을 향상시키는데 긍정적인 영향을 준다는 것을 확인하였다. 둘째, 각 문항별 분석 결과에 의하면 STEAM 수업 경험은 학생들의 창의적 사고 및 열린 사고를 요구하는 개방성이 높은 수학적 모델링 문항의 해결에 더욱 효과적인 것으로 나타났다. 셋째, 하위문항별 학생 응답 내용 분석 결과에 의하면, STEAM 수업 경험이 특히 학생들의 수학적 모델 구성 및 결과에 대한 타당성 검토 과정을 더욱 활성화시킨 것으로 나타났다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.217-228
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• 2018

본 연구는 초등학교 수학-과학 교과 내용을 중심으로 인문과 예술, 공학, 기술, 디자인의 교육 자료를 다양한 주제로 융합하여 영재교육을 위한 STEAM 프로그램을 개발하였다. 2015개정 교육과정에 적합한 초등학교 수학-과학 교과의 성취기준과 교과 내용을 분석하여 4단계 STEAM 교수-학습 모형을 적용하여 3시간 블록타임의 16차시 융합교육 교수-학습 프로그램을 구안했다. 개발 프로그램의 타당성을 검증하고, 현장 적용을 위해 개발과 시범 적용 과정에서 4명의 교육 전문가 패널이 참가하여 평가하였고, 그 결과를 반영하여 융합교육 프로그램을 완성했다. 수학-과학 교과를 중심으로 여러 교과를 통합하여 디자인과 메이킹, 감성 기반의 16차시 영재교육 프로그램을 초등학생들에게 시범 적용한 결과 창의적인 설계와 디자인, 적극적인 참여와 협동학습, 재미있는 수업활동(게임, 만들기 등)으로 융합교육의 목적과 가치를 달성할 수 있었다. 개발된 융합교육 영재 프로그램은 초등학교 정규 수업 시간과 창의적 체험활동, 영재학급 수업 등에서 적용한다면 학생들의 과학적 창의성, 예술적 감수성, 디자인 감각 등을 함양할 수 있는 실질적인 융합교육 콘텐츠가 될 것이다.

• 과학교육연구지
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• 제38권1호
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• pp.133-143
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• 2014

이 연구의 목적은 융합인재교육(STEAM)의 현장적용에 대한 초등 교사들의 인식을 조사하기 위한 것이다. 연구대상은 초등 교사 80명이었다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 초등 교사들이 STEAM 교육의 의미와 목적에 대해 자세히 알고 있음에도 불구하고 실질적인 교육지도방법에 대해서는 중립적인 입장을 취하는 경우가 많았다. 또한 교육 모임에 대해서도 대부분 부정적인 입장을 가지고 있었다. 둘째, 수업 준비와 수업 시간에 STEAM 교육 관련 교재를 사용하는 초등 교사는 매우 적었다. 또한 STEAM적접근을 통해 개념을 가르친다는 교사 역시 극히 적었다. 개발되어 있는 모듈을 사용하였다는 응답 역시 적었으나 모듈 개발에 대한 요구는 매우 높은 수준으로 나타난 것으로 보아 지속적인 STEAM 교육의 정착을 위해서는 교사가 사용하기 쉬운 적절한 모듈이 개발되어야 할 것으로 사료된다. 셋째, 실제 수업 현장에서 STEAM과 관련된 교육 주제, 교육 활동, 평가를 적용하는 교사는 극히 드문 수에 해당하였다. 넷째, 현장 적용 한 후의 긍정적인 측면의 변화에 대해서도 대부분의 초등 교사들은 향상된 측면에 대해 잘 인지하지 못한다는 응답과 같은 부정적인 견해를 가지고 있었으며, 적용 후의 문제점에 대해서는 학생들이 STEAM 수업을 통해 얻은 결과와 교과서 내용을 연결하지 못하기 때문에 교육과정을 재구성하고, 쉽게 활용 가능한 프로그램을 개발하고 보급해야 한다는 문제점들을 많이 제시하였다. 이처럼 초등 교사들이 융합인재교육의 현장적용에 대해 가지고 있는 인식은 매우 부정적이었다. 융합인재교육이 초등에서 성공적으로 적용되기 위해서는 초등 교사들의 융합인재교육에 대한 인식을 긍정적인 방향으로 전환하고, 교사의 요구가 반영된 프로그램과 다양한 교수 학습 자료의 개발과 보급이 절실하다.

• 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.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제14권1호
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• pp.33-47
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• 2021

최근 빅데이터에 기반한 교육의 활성화가 요구됨에 따라, 이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정에서 '태양계', '별과 우주' 내용 요소를 중심으로, WWT 빅데이터를 활용한 천문교육 STEAM 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 1개의 중학교 176명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결, STEAM 태도 및 STEAM 만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 천문 데이터 시각화 플랫폼인 WWT(World Wide Telescope) 빅데이터를 활용하여 학생들이 적극적이고 자발적으로 학습에 참여할 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, 창의적 문제해결 측정 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서 '과제집중' 구인을 제외한 '아이디어 수정', '이미지화', '비유', '아이디어 생성', '정교성' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p < .05)를 얻었다. 셋째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '배려', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '소통', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p < .05)를 얻었다. 넷째, STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 STEAM 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.16 ~ 3.90으로, WWT 빅데이터를 활용한 STEAM 프로그램을 통해 학생들의 과학교과에 대한 이해와 관심이 향상되었음을 확인할 수 있었다.