본 연구에서는 창의융합형 인재를 길러내기 위해 가상현실장비를 활용한 STEAM기반의 융합프로그램을 개발하고 학습자의 만족도를 살펴보고자 하였다. 사전검사 및 사후검사를 통해 평가구인 및 하위 영역별 평균을 비교하였고 통계적으로 유의미한 영역을 살펴보았다. 대체로 평가 구인 및 하위 영역에서 사후 평가 결과가 사전평가 결과보다 높게 나타났다. 통계적으로 유의미한 평균의 신장을 보이는 영역은 '배려와 소통' 구인의 하위 영역인 '과학'에 대한 '자아개념' 영역으로 도출되었다.
The convergence progress in science technology and ensuing changes in educational environments require another huge change in education programs in the 21st century defined as a knowledge-based information society. But nowadays, prospective college students are increasingly avoiding natural science and engineering. So, educational fields in korea need suitable convergence educational programs (STEAM: science, technology, engineering, arts, mathematics) for creative competent person who is training and experiencing. In addition, environmental design fields are predicting about spread of Kinetic architecture. Therefore the aim of this study is developing convergence hand-on educational program which is incorporate robot science into environmental design for children. The program and teaching materials were developed by mapping between robot science and environmental design process leading the Design Promote Committee in KIID(Korea Institute of Interior Design) supported research teams in Hansung University. And then, For utility of the program, we had a 3 times of demonstration of empirical education. First, graduate students of design and robot major, and small group of children who are selected, at last, 63 children who are applying the program randomly. For more high quality program, we were conducting survey of post-empirical education evaluation for children and their parents. In conclusion, we found out highly satisfaction of the program those two groups. Also they need more organized places, time, task and so on. And the convergence educational program would develop by systematic approach and empirical research. At last, various and series convergence programs and teaching materials would develop creative competency based for regular and irregular courses of whole educational period.
본 연구에서는 수력에너지에 관한 융합인재교육 프로그램을 개발하고 초등학생들에게 적용하여 에 너지소양과 창의적 문제해결력에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 초등학교 6학년 학생 29명을 대상으로 연구를 실시하였고, 에너지소양과 창의적 문제해결력에 관한 사전·사후 검사 결과를 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 수력에너지에 관한 융합인재교육 프로그램은 초등학생들의 에너지소양에 긍정적인 영향을 주었다. 둘째, 수력에너지에 관한 융합인재교육 프로그램은 초등학생들의 창의적 문제해결력에 긍정적인 영향을 미쳤다. 셋째, 수력에너지에 관한 융합인재교육 프로그램을 마친 후, 학생들은 에너지 및 과학에 대한 관심 및 흥미가 높아졌고, 일상생활과 연계하려는 태도를 가지게 되었다. 융합인재교육 프로그램을 통해 학생 중심 수업으로 학생들이 스스로 문제 해결 계획을 수립하여 수력에너지를 발생시키고, 이를 활용해보는 과정에서 의미 있는 성과를 거둔 것으로 보인다.
The fusion type human resources, it is a new human resources to scientific and technical information society of the future demands, and means to enjoy life with a creativity and expertise of fusion of various fields, to communicate in consideration of others. Fusion human resource education(STEAM), of "human resources to practice respect and compassion", "human resources equipped with communication skills", "human resources to pursue creativity and innovation" "human resources to understand the knowledge of the fusion to take advantage" in training I have presented to the area of core competence of the 4C 'Creativity"," Communication","Convergence', 'Caring'. In this study, the area of c ore competency for each element by elementary, middle, and high schools around the analysis of the target can be made by each school level to develop a practical program in the sense of basic research is to conduct. The findings are as follows: First, Area of Creativity, communication area, the contents fusion region, as well as care areas, to the detailed item capacity, the design of the class that contains the entire area should be performed. Second, Elementary and secondary school level analysis, design of the class containing the entire region up to capacity detail is required. High school was required study of school full of normal. Third, In general, for STEAM class environment and teaching model was developed by applying operations. Research and methods of teaching a wider variety of form was required. Later in this study is to develop programs and organize. and It intends to become the base to be able to interest and interest in science education by structured around the status of problems that can be found in the life of around themes STEAM.
본 연구는 융합 인재 교육 경험을 오랫동안 해 온 교사들의 공학적 설계에 대한 인식을 탐색한 것이다. 본 연구에 참여한 교사들은 융합 인재 교육 경험을 5년 이상 해 온 초·중등 교사 12명으로 진행하였으며, 반구조화된 인터뷰를 통해서 진행되었으며, 면담은 1~2회에 걸쳐 60~90분 정도로 진행되었다. 면담 질문은 융합 인재 교육 경험과 공학적 설계에 대한 인식, 공학적 설계의 교육과정 반영 여부, 공학적 설계를 도입한 융합 인재 교육의 실제사례 등을 중심으로 진행하였다. 본 연구의 결과로는 과학, 기술, 공학에 대한 개념의 동일시 그리고 혼재, 공학적 설계는 창의적 설계를 위해 필요한 요소들의 적절한 조합, 공학적 설계는 창의적 설계에 유용성과 경제성을 추구했을 때 가능, 공학적 설계는 이공계 진로를 선택한 학생들만을 위한 것으로 인식하고 있었다. 본 연구를 토대로 과학, 기술, 공학에 대한 올바른 개념을 정립하여 제시하고 과학적 문제 해결을 위한 공학적 설계에 대한 내용을 교육과정에 포함시키는 노력이 필요하다. 또한, 공학적 설계가 포함된 융합 인재 교육 프로그램을 개발하고 확산하여 현장에 적용해야 할 것이다. 이를 통해 교사와 예비 교사들의 과학, 공학 융합 프로그램과 공학적 설계에 대한 인식을 개선시킬 수 있는 구체적인 실행 방안을 모색해야 할 것이다.
미래의 과학기술 발전을 주도할 인재를 육성하기 위해 우리나라 교육부는 융합적 역량을 강조하고 있다. 융합인재교육(STEAM)은 과학기술에 대한 학생들의 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고력과 문제해결력을 배양하는 데에 목적이 있다. 한편 영재학생 대상으로 진행되는 캠프는 생활 속에서 발견되는 문제를 해결하기 위한 산출물을 학생 스스로 계획하여 고안함으로써 미래 인재 역량을 함양하고 있다. 이 연구에서는 STEAM 기반의 캠프를 수행한 뒤 영재학급 고등학생의 융합인재소양과 창의적 인재 역량이 변화하였는지를 탐색하였다. 캠프는 프로젝트형 학생 중심의 산출물을 개발하는 과정으로 1박 2일간 광역시 소재 52개교 고등학교 영재학급 학생 517명에게 실시하였다. 캠프 실시 전과 후에 융합인재소양과 창의적 인재 역량 변화를 조사하였다. 연구 결과, STEAM 캠프를 통해 영재학급 고등학생의 융합인재소양과 창의적 인재 역량이 유의미하게 향상하였음을 알 수 있었다. 특히 융합인재소양의 창의, 존중, 소통 영역과 창의적 인재 역량의 사회적 특성 영역의 사회 가치 추구 요인을 제외한 모든 하위 요인이 높아졌다. 교육학적 함의를 논의하고자 한다.
최근 국내 학교에서는 코로나-19와 심각한 기후 위기와 관련 환경교육과 빠르게 우리에게 다가온 4차산업혁명 관련 인공지능교육에 대한 관심도가 날로 높아지고 있다. 특히 인공지능교육은 초등학교 5~6학년에 적용될 가능성이 높아 1~4학년과의 연계성 관련 대책이 필요한 실정이다. 또한, 초등학교 저학년은 컴퓨터에 능숙하지 않은 학생들이 많아 현재 사용되는 교구를 사용하기에 많은 제한이 따를 수 있다. 따라서 이 연구에서는 인공지능교육의 연계성 확보를 위해 초등학교 저학년 대상 인공지능교육 프로그램을 개발하고자 하였다. 프로그램의 주제는 최근 관심도가 높아지고 있는 환경교육 주제를 바탕으로 개발하였다. 교육방법은 초등학교 저학년 학생 발달단계를 고려하여 컴퓨터 없이 놀이와 게임을 활용한 언플러그드와 여러 교과와 융합하여 교육하는 STEAM 교육방법을 활용하였다. 프로그램의 타당성 검증을 위해서 Lawshe(1975)의 내용타당도 비율(Content Validity Ratio: CVR) 계산 공식을 활용하였다. 검증 결과는 전체 프로그램 모두 개발 취지에 적합한 것으로 분석되었다. 향후 이 연구에서 제안한 프로그램을 초등학교 저학년 학생에게 적용하여 효과성 정도를 측정할 필요가 있겠다.
본 연구는 2009년부터 2020년까지 융합인재교육과 관련된 교육부 보도자료, 언론보도, 학술지 초록을 수집 및 비교 분석하여 키워드 및 주제의 변화 흐름을 정책단계별로 살피고 향후 융합인재교육의 발전 방향과 그 교육적 시사점을 도출하고자 하였다. 교육부 보도자료는 교육부 홈페이지의 뉴스홍보란, 언론보도는 한국언론재단의 빅카인즈, 학술지 초록은 학술연구정보서비스(RISS)에서 수집되었다. 수집된 자료 중 교육부 보도자료는 42건, 언론보도는 1,534건, 학술지 초록은 880건이 연구대상으로 선정하였다. 파이썬 프로그램을 통해 융합인재교육정책단계별로 키워드 빈도분석, 키워드 네트워크분석, 토픽모델링을 수행하였다. 분석 결과, 융합인재교육정책단계에 따라 매체별로 융합인재교육과 관련된 키워드의 빈도와 네트워크에 차이가 나타났다. 매체별로 주로 사용하거나 중요하게 사용되는 키워드와 토픽에 차이가 나타나 융합인재교육정책에 대한 관심의 차이가 존재한다는 것을 확인하였다. 끝으로 교육부 보도자료의 토픽 대부분은 언론보도에서 도출된 토픽과 대응되는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과를 통해 도출된 융합인재교육정책에 대한 시사점은 다음과 같다. 정책의제설정 시기부터 지금까지 다양한 주제와 연계하고 대상을 확대하여 변화하고 있는 융합인재교육은 인문학을 포함한 다양한 주제를 연계하는 방안에 대해 고려할 필요가 있다. 또한 매체별로 융합인재교육정책에 관한 관심의 차이가 존재하므로 이에 대한 이해를 통해 정책의 협력적인 발전 방향이 모색될 필요가 있다. 그리고 융합인재교육의 목표인 미래인재 양성을 위한 핵심역량 강화와 융합 소양에 대한 교육부의 지원과 언론의 융합인재교육에 대한 대중의 이해도를 높이기 위한 노력이 요구된다. 끝으로 융합인재교육정책의 평가 및 변동 과정에서 나타날 주제들에 대해 지속해서 분석할 필요가 있다.
3D 프린팅 기술은 21세기를 이끌 혁신적인 발명품으로 창의적 융합인재를 양성하는 융합인재교육(STEAM)에 필수적인 도구 중 하나이다. 본 연구에서는 대학에서의 수학적 모델링 강좌와 한국과학창의재단 R&E에서 수행한 STEAM 교육의 내용을 중심으로, 아름다운 자연속의 기하학적 도형을 3D 프린터로 직접 프린팅하는 전체 과정과 STEAM 관점에서 수행한 수학강좌의 결과물과 성과를 소개한다. 이렇게 예술을 수학으로 이해한 후 3D 프린팅이라는 공학 및 기술로 구현하는 과정은 STEAM 교육의 목표에 부합하는 하나의 예가 된다. 그리고 수학과 예술을 3D 프린팅으로 연결하는 접근을 통하여 21세기가 필요로 하는 융합인재를 양성할 수 있다는 가능성을 제시한다.
본 연구에서는 2012년부터 2015년까지 개발되어 공개된 233개의 초등학교 프로그램들을 대상으로, 과학기술과 인문학 융합의 내용적 측면과 방법적 측면의 융합 실태를 분석함으로써, 추후 STEAM 프로그램 개발이나 정책 개발, 기 개발된 프로그램의 현장 적용을 위한 수정 보완 등에 기초자료와 시사점을 제공하고자 하였다. 분석 결과, STEAM 프로그램 내에서 Liberal Arts로 구분된 국어, 사회, 도덕 교과의 융합 빈도 중 도덕 교과의 융합이 상대적으로 낮게 나타났다. 이는 그동안의 STEAM 교육에 있어 과학기술과 인문학 융합이 구체적 목적 아래 이루어진 내용적 융합보다는 다양한 학문간의 융합만이 상대적으로 강조되었기 때문으로 보인다. 과학기술과 인문학 융합의 방법적 측면의 분석에서는 기술적 차원의 인문학 융합에 비해 규범적 차원의 인문학 융합이 상대적으로 적게 이루어졌다. 단순히 두 가지 방법의 정량적 비교가 의미를 가지는 것은 아니나, 일부 윤리적, 규범적 정향이나 고민이 필요한 프로그램들이 발견됨에도 불구하고 단순히 기술적 인문학 융합만 이루어져 과학기술의 양면성에 대한 학생들의 인식 부재가 염려된다. 또한 STEAM 프로그램에서 분석된 과학기술과 규범적 차원의 인문학 융합이 이루어진 경우도 '과학기술의 활용에 있어서의 인문학 보정'과 '과학기술 연구와 발전 그 자체에 대한 인문학 보정' 으로 나누어짐을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과들을 바탕으로 STEAM 프로그램 개발이나 정책 개발, 교육현장에서의 프로그램 수정 보완 등과 관련된 시사점을 논의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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