• 수산해양교육연구
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• 제24권1호
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• pp.25-33
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• 2012

Though science and technology are evolving rapidly in recent years, the traditional science education has limits for students to be satisfied their interests and needs because they couldn't follow these speeds. STEAM as a education integrating science, technology, engineering, arts and mathematics has strengths of increasing interests and understandings in science and technology and improving integrated thinking and problem solving ability for leaners. In this study we analyze the elementary school curriculum and construct physics learning based on STEAM and develop a android application to increase interests in science and improve problem solving ability. In the future, we need to analyze and develop the curriculum and contents for the STEAM education.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권12호
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• pp.178-184
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• 2022

Renewable energy sources based on solar radiation, wind energy, geothermal energy, and biomass energy have now reached the level of industrial application. A new way to generate electricity using low-potential heat is to install a hydro-steam turbine. In hydro-steam turbines, hot water is supplied directly to turbine rotor nozzles without prior separation into steam and water in separators, which significantly increases the efficiency of hot water energy use. Such turbines are suggested to be used as autonomous energy sources in geothermal heating systems, heating water boilers and cooling systems of chemical reactors, metallurgical furnaces, etc. The authors conclude that the installation of hydro-steam turbines in heating plants and process boiler plants can also be effective if the used exhaust steam-water mixture at the turbine outlet is used to heat the network water or as return water.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.77-86
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• 2014

국제 학업 성취도인 PISA2007, TIMSS 2011에 의하면 우리나라 학생들의 수학, 과학 학업성취도는 최상위에 해당하지만, 관련 태도가 낮다는 결과가 나왔다. 또, 사회에 만연한 이공계 기피현상, 초중고에서 점점 사라지고 있는 정보과학 교육의 현실을 반영하는 학습 경험을 제공해야 할 필요성이 제기되었다. 이러한 필요성에 의해 본 연구자는 2012년에 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램을 개발하고 그 효과를 연구하였다. 그 결과 과학적 문제해결력, 과학적 태도, 인성 등에서 향상되는 결과를 얻었다. 본 연구에서는 2012년 연구의 후속연구이다. STEAM 프로그램을 적용하여 향상을 가져 온 4학년 학생들이 1년 후에 STEAM 교육을 받지 않았을 때 학생들에게 어떤 변화가 생겼는가를 연구하였다. 분석 방법은 4학년 초, STEAM 교육을 받은 4학년말, STEAM 교육을 받지 않은 5학년말의 검사 결과를 비교하였다. 그 결과 과학적 탐구에 대한 태도를 제외한 모든 영역에서 STEAM 교육을 받지 않은 5학년말은 4학년 초에 비해 향상이 없는 결과를 얻었다. 이것은 STEAM 교육의 필요성에 대한 역설적인 증거라고 할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.113-123
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• 2017

이 연구에서는 시스템 사고와 STEAM의 이론을 고찰해 보고 이 이론을 근거로 기후변화 학습에 맞는 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램을 구안하여 학교 현장에서의 적용효과를 확인하고자 하였다. 연구자와 외부전문가들의 지속적인 전문가 과정을 통해 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 개발하였으며, 중학생들을 대상으로 8주에 거쳐 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 과학수업에 적용하였다. 따라서 현장 적용에 대한 효과성을 검증하기 위해 시스템 사고 검사와 STEAM 소양 검사를 실시하였으며, 최종 학업 성취도 검사를 실시하여 시스템 기반 STEAM 프로그램의 효과성을 확인하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 시스템 사고 분석에서는 시스템 사고의 하위 구인 중 '정신 모델'을 제외한 '시스템 분석', '개인숙련', '공유비전', '팀 학습'에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다. 둘째, STEAM 소양 검사에서는 '과학', '기술', '공학', '예술', '수학'의 사전 사후에 의한 두 집단 독립표본 t검정의 통계 결과, STEAM 소양의 하위구인들 전체에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다. 셋째, 기후변화에 관한 학업성취도 평가에서는 실험집단이 비교집단에 비해 학업성취도가 높은 것으로 확인되었다. 따라서 시스템 기반 STEAM 프로그램이 시스템 사고를 통한 융합적 사고력 배양에 적합하며, 기후변화 과학을 바탕으로 새로운 아이디어를 제시함으로써 창의적으로 문제를 해결하는 사고 능력을 신장할 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제37권7호
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• pp.476-488
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• 2016

이 연구의 목적은 과학 탐구 기반의 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 개발하고 적용하여 중학생의 과학 자기효능감, 진로 인식, STEM에 대한 태도 변화를 검증하는데 있다. 과학 탐구 기반의 STEAM 교육 프로그램은 '지진'을 주제로 ADBA 모형에 적용하여 총 6차시 분량으로 개발하였다. 중학생을 대상으로 예비적용을 거쳐 수정 보완하여 최종적으로 개발된 프로그램은 광역시 소재의 H 중학교 3학년 학생 105명을 대상으로 효과성을 검증하였다. 자료 분석은 단일집단 사전 사후 대응표본 t-검증을 실시하여 수업 전 후의 과학 자기효능감, 진로 인식, 과학 기술 공학 수학에 대한 태도의 변화에 대하여 효과성을 분석하였다. 결론적으로, '지진'을 주제로 한 과학 탐구 기반의 융합인재교육프로그램은 학생들의 과학 자기효능감과 과학 관련 진로 인식의 향상에 효과가 있었다. 그리고 과학, 기술, 공학, 수학에 대한 태도의 인식, 능력, 가치, 흥미의 지속 영역에서 고르게 유의미한 효과가 나타났다. 개발된 과학 탐구 기반의 융합인재교육 프로그램은 학교 현장에서 충분하게 적용될 수 있으며, 이를 통해 과학적 탐구 능력의 향상과 창의 융합적 사고를 지닌 인재를 기르는데 도움이 될 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제32권3호
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• pp.250-259
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• 2013

This study was aimed at developing eco-STEAM educational programs based on smart learning, implementing the programs to verify their educational effectiveness, and exploring the possibilities for eco-education. The subjects of Science, Mathematics, Practical Arts, Arts, and Physical Education were analyzed to extract STEAM elements for the 5th and 6th grades at elementary school, and then 16 lessen plans were developed under 8 thematic strands. The programs were applied to classes of 5th and 6th graders, and then tested to see the effectiveness in terms of emotional experience, convergence, creative design and satisfaction. The average scores for post-test were statistically higher than those of pre-test(p<.001), showing positive effectiveness of the eco-STEAM programs developed. This study put out the following conclusions. First, the students got emotional experiences through inquiry and observation. Second, the programs helped students to learn about the environment in their contexts and provided a base for interdisciplinary approach. Third, the students in this study could have opportunities for improving their problem-solving abilities by using the creative design. Forth, the students' interests in the ecological topics were increased throughout regular curricula.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제6권3호
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• pp.1-11
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• 2018

The purpose of this study is to develop and analyze the meaning and contents of the "H-STEAM teaching & learning model" which combines Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics (STEAM) with the elements of Humanities. We developed this model based on the key competencies linked with career path for middle school students in Korea, with the recognition of two issues. First, the existing Korean STEAM education lacks the elements of humanities, thus failing to achieve an authentic convergence education. Second, it is necessary to develop a program that might correspond to the Free Semester Program that was first introduced in 2013, and implemented at full scale in 2016 for middle school students in Korea. The advantages of H-STEAM are as follows: First, H-STEAM enables students to flexibly think while traversing the physical world and the symbolic world in the process of dealing with the daily problems. Second, it combines advanced technology with human sensibility and imagination, and enables students to derive creative outcomes that stimulate their minds. Third, it makes students feel and realize a point of contact between the subject that students learn, and jobs of the real world.

• 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.

• 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.