• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.34-48
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• 2024

세계적으로 역량중심 교육이 주목됨에 따라, 교육부는 2015 개정 교육과정에서 창의융합형 인재가 갖춰야 할 미래 사회 핵심역량 6가지를 제시하였다. 본 연구에서는 2015 개정 교육과정에 제시된 미래 사회 핵심역량을 함양하고, 천문 영역 실험·실습의 한계를 보완하기 위해 HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램을 개발하였고 그 효율성을 파일럿 테스트를 통해 확인하였다. 개발한 프로그램은 학교 밖 교육 현장인, 충청북도 청주시 소재의 G 도서관에서 초등 3~6학년 학생들을 대상으로 적용하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 STEAM 태도 검사의 '자아 개념'을 제외한 모든 구인에서 통계적으로 유의미한 효과를 보였으며, 특히 '이공계 진로선택', '배려', '소통'에서 높은 효과를 보였다. 따라서 미래 사회 핵심역량 중 '창의적 사고 역량'과 '의사소통 역량', '공동체 역량'의 함양에 긍정적인 결과를 도출하였다. 둘째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 시공간이라는 어려운 개념을 다루었으나, 수업 내용의 난이도가 쉽다고 응답한 학생들이 많고, 배운 공간개념을 응용하여 교구를 활용한 것으로 보아, 학생들의 하늘과 우주의 공간 구조에 대한 이해에 효과적이었다. 덧붙여, 본 프로그램은 2022 개정 교육과정에서 추가된 하늘의 공간적 구조에 대한 성취기준을 충족하는 교육 프로그램으로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 따라서 HTE-STEAM을 기반으로 한 별자리 교육 프로그램은 미래 사회 핵심 역량의 함양에 긍정적인 효과를 보였으며, 학교 환경에서 천문 영역의 야간 관측 실습을 보완하는 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.

• 과학교육연구지
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• 제44권2호
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• pp.183-196
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• 2020

본 연구는 예비 과학교사들을 대상으로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 적용하여 융합인재 핵심 역량에 어떠한 변화가 있는지 살펴보았다. 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램은 STEAM과 아두이노, 그리고 SW 교육에 대한 이론적 배경의 학습, 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험, 그리고 평가 단계로 구성되며, 각 단계에서 아두이노를 활용할 수 있도록 구성하였다. 예비 과학교사들은 '미세먼지'를 주제로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 경험하였다. 예비교사들은 상황제시 단계에서 미세먼지란 무엇인지, 그리고 미세먼지의 심각성에 대해 학습한 후 미세먼지 측정기의 원리에 대해 살펴보았다. 창의적 설계 단계에서는 공기청정기를 제작하기 위해 설계도를 고안하였으며, 이때 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기 제작을 위한 방안을 구상할 수 있도록 하였다. 다음으로 감성적 체험 단계에서는 공기 청정기를 제작하고, 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기를 제작하도록 하였다. 마지막 평가 단계에서는 제작한 공기청정기를 작동하여 미세먼지 측정기를 활용하여 미세먼지 농도를 측정하여 평가할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램 경험 후 의사소통 역량, 문제 해결 역량, 정보수집 역량, 논리분석적 사고 역량, 창의적 역량이 향상되었다. 또한, 예비교사들은 프로그램 경험 후 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 수업의 학교 현장에서의 활용 가능성에 대해 과학적 탐구능력 함양, 협동심과 소통능력 향상, 문제해결력과 창의적 사고력 활용을 언급하였다. 또한 이들은 STEAM 프로그램에 아두이노를 접목하여 활용함으로써 소프트웨어적 지식과 능력을 기를 수 있을 것이라고 하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제39권4호
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• pp.361-377
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• 2018

The purpose of the study was to define five science core competencies introduced in the 2015 revised science curriculum with each component and practical indicators into the frame. Science teachers on site could use it in teaching and developing science program to equip students with the competencies to creatively solve problems which is the aim of science education in the $21^{st}$ century. To develop this frame, we contacted 10 experienced science educators and collected the data through a questionnaire. We coded all responses and categorized into the components and practical indicators of each competency which were all compared with those from well-known theories in order to validate. We then contacted other 35 science educators again to construct the validity to fill out the survey of Likert scale. The finalized science core competency included 19 components in total with practical indicators that can be observable and measurable in the classroom. This frame was used to see how it fits into a STEAM program. The finding was that two different topics of the STEAM program displayed the different description of science core competency usage, which could be used as the prescription of the competency as to whether or not it is more promoted in science class.

• 대한공업교육학회지
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• 제40권2호
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• pp.239-258
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• 2015

이 연구의 목적은 융합인재교육의 학습성과에 대한 합리적인 교육평가에 활용될 수 있는 기초자료를 제공하는 것으로, 융합인재교육에서 학습자가 함양해야 할 핵심 역량 준거의 상대적 가중치를 포함하는 학습성과 평가 방안을 제시하였다. 연구 방법은 융합인재교육 전문가를 대상으로 핵심역량에 대한 이원비교 설문조사를 실시하였고 핵심역량 요인의 우선순위를 분석하기 위하여 계층적 분석기법(AHP)을 적용하였다. 이에 따른 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 핵심역량 1계층에서 융합수행능력과 융합인지능력의 중요도는 각각 39.4%, 36.8% 순으로 분석되었다. 융합인재교육의 교육평가에서 융합수행능력과 융합인지능력은 유사한 중요도 수준을 보였으며, 융합태도능력(23.8%)보다는 중요하게 고려해야 하는 요인으로 평가되었다. 둘째, 핵심역량 2계층에서 문제해결(20.0%)의 상대적 중요도가 가장 높게 나타났고, 다음으로는 창의적 사고력(18.3%), 책임감(15.3%), 융합지식 이해(11.0%) 순으로 분석되었다. 셋째, 핵심역량의 상대적 가중치 분석 결과는 융합인재 교육프로그램의 교육목표 달성 여부를 상대적 가중치에 따라 합리적으로 평가하는 역량평가 체제의 토대가 될 것이다. 더불어 융합인재교육의 교육평가뿐만 아니라 교수 학습 과정 개선과 학습효과를 높일 수 있는 교육프로그램 개발에 가이드 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국정보기술학회 영문논문지
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• 제10권2호
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• pp.111-123
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• 2020

The core competencies for the 21st century are creativity, critical thinking, collaboration, and communication. In recent classes where ICT (information, communication, and technology) is grafted, a lot of efforts are also being made to increase such competencies. According to a research work, ICT is most often used as a communication channel between teachers and students or as an online collaboration tool among students. However, ICT has only played a role as a guideline for instruction, but not included in the curriculum until now. The research on methods how to integrate technology into teaching and learning is in full swing due to the development of technology and the advent of Covid-19. In this paper, we propose a technology integration hierarchy model, namely K-TIHM that can be combined with STEAM education. Since only learning environments have been proposed in the existing research for technology-based STEAM education, our model proposes a series of technology integration hierarchy that can be applied by school age along with STEAM. Also, we analyze the differences in among the Korea's ICT education operation guidelines, the Korea's Software education guidelines, and ours. The proposed model can help developing the primary and secondary school curriculum integrated with technology.

• 한국과학교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.388-401
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• 2012

본 연구에서는 21세기 미래 융합 인재 양성을 위해 도입된 융합인재교육(STEAM 융합 교육)의 이론적 틀을 마련하고, 융합인재교육의 방향성을 구체화하며, 교사들이 현장에서 융합인재교육을 실행하는 데 필요한 가이드라인을 제공하기 위한 목적으로 개발된 Ewha-STEAM 융합모형을 소개하였다. Ewha-STEAM 융합모형은 미래 융합 인재가 갖추어야 할 핵심 지식과 핵심 역량을 도출하여 융합인재교육의 방향성을 명확히 하고자 하였다. 핵심 지식이란 창의 융합형 인재가 갖추어야 하는 기본 지식을 의미하며, 여러 학문을 연계하는 교과기반 통합 개념과 서로 다른 특성을 지닌 학문을 융합하기 위해 요구되는 각 학문의 본성에 대한 이해와 같은 소양 지식으로 나눌 수 있다. 핵심 역량이란 창의 융합형 인재가 갖추어야 하는 기본 역량으로, 각 교과를 기반으로 하되 여러 학문 영역에 전이되어 문제를 해결할 수 있는 교과기반 통합 역량과 미래 사회에서 새로움을 창조하고 지속가능한 발전을 이끌어나가기 위해 요구되는 창의 인성 역량으로 나누어 제시하였다. 마지막으로, 융합인재교육을 위한 교육과정을 운영하거나 교육프로그램을 개발할 때 고려해야 하는 세 가지 융합요소를 도출하였다. 첫 번째 요소는 융합 단위로서 학교 현장의 수업 운영 방식을 고려하여 개념/탐구과정, 문제/현상, 체험활동의 세 단개로 나누었다. 두 번째 요소는 융합 방식으로 서로 다른 교과목을 어느 정도 융합할 것인가에 대한 것이다. 융합 정도에 따라 다학문적, 간학문적, 탈학문적 융합으로 분류하였다. 마지막 세 번째 요소는 융합 맥락이다. 글로벌 사회에서의 융합은 개인차원을 넘어, 지역 사회, 나아가 전 세계적인 맥락에서 고려해 볼 수 있다. 이에 따라 개인적 맥락, 지역 사회적 맥락, 세계적 맥락의 세 단계로 나누었다. Ewha-STEAM 융합모형은 앞으로 융합인재 교육의 방향성과 잠재성에 대한 합의를 이끌어 내고, 양질의 융합교육 프로그램을 개발하거나 개발된 융합 프로그램을 평가하는데 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권3호
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• pp.321-330
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• 2014

미래 사회의 변화는 미래 교육의 변화를 요청하며, 이러한 미래교육의 변화 요청을 과학과 교육과정에서도 적극적으로 반영해 나갈 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 현재 교육과정인 2009개정 과학과 교육과정에 대한 실태를 진단하고, 미래교육의 변화 방향에 비추어 개선방안을 제시하고자 한다. 본 연구는 초 중 고 과학교사 447명의 설문조사와 12명의 전문가 심층면담을 통해 과학과 교육과정의 주요 쟁점 및 개선 방안을 탐색하였다. 과학과 선택과목 구성, 일반선택과목인 융합형 '과학', 과학 과목 집중이수제, 진로집중과정, 과학과 선택과목의 이수단위 증감, 대학 입시에서 과학과 선택과목 간 형평성 등으로 구분하여 2009개정 과학과 교육과정의 문제점을 살펴보았다. 이어서 현장교사들과 전문가들이 제안한 과학과 교육과정 개정방향들 중 핵심역량과 융합교육에 초점을 두고 과학과 교육과정을 구상하는 방안을 탐색하였다. 그 결과 과학과의 핵심역량은 기존 교육과정에서 강조한 문제해결력, 의사소통 능력뿐만 아니라 기초학습능력과 자아정체성, 도덕적 역량 등이 추가되어야 함을 알 수 있었다. 융합교육은 다른 교과와의 융합 이전에 과학과 내부 과목 간 융합이 먼저 이뤄져야하며, 과학 과목을 중심으로 한 STEM 형태의 융합이 바람직함을 알았다. 이러한 결과를 실천하기 위해서는 과학과 교육과정 연구 개발을 전담할 교육과정 개발센터의 구축이 필요하다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제13권3호
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• pp.330-343
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• 2020

이 연구에서는 데이터를 기반으로 하여 대기대순환, 해류 순환에 관한 STEAM 교육프로그램을 제작하고 이를 고등학교 1학년 106명을 대상으로 적용하여 그 효과와 문제해결과정을 분석하고자 하였다. 이를 위해 데이터를 수집, 정제, 시각화, 분석하고 이러한 결과를 기반으로 의사소통 과정을 진행할 수 있도록 하는 프로그램을 구성하였다. 이를 활용하여 일상생활에서의 순환에서 전 지구적인 관점에서 나타나는 순환으로의 개념을 확장하여 전 세계적으로 발생하는 순환에 관한 문제를 확인할 수 있도록 하였다. 프로그램의 투입 결과 지식정보처리역량과 그 하위 영역에서 유의미한 변화가 확인되었으며. STEAM 핵심역량과 STEAM 핵심역량의 하위 영역인 융합, 창의 역량에서 유의미한 변화를 확인하였다. 또한 학생들의 응답을 텍스트 네트워크의 형태로 분석하여 데이터 기반 STEAM 교육에 대한 제안할 점을 얻고자 하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.105-114
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• 2015

SW 역량은 미래 사회에서 필요로 하는 핵심 역량으로, 컴퓨팅 사고력을 기반으로 하고 있다. 하지만 교육 현장에 컴퓨팅 사고력의 도입은 교사와 학생의 인식과 적절한 교육 프로그램의 부족으로 도입이 어려운 실정이다. 이에, 본 연구에서는 현장에 친숙한 융합인재교육을 이용해서 개발된 컴퓨팅 사고력 기반 융합인재교육의 현장 적용을 통해 현장 적용 가능성을 제시하고, 그 효과성을 분석하였다. 연구 대상은 49명으로 실험집단 23명, 통제집단 26명으로 선정하였으며, 실험집단에 컴퓨팅 사고력 기반 융합인재교육 프로그램을 실시한 후 사전-사후 융합적 사고력 검사, 컴퓨팅 사고력 검사를 통해 프로그램 효과성 분석을 시행하였다. 연구 결과, 실험집단의 경우 융합적 사고력의 하위 요인인 과학선호도와 자기 주도적 학습능력이 유의하게 향상되었다. 또한, 컴퓨팅 사고력 점수도 실험집단에서 유의한 향상을 보여 컴퓨팅 사고력 기반 융합인재교육(CT-STEAM) 프로그램의 효과를 확인할 수 있었다. 향후, 다양한 컴퓨팅 툴을 활용한 융합인재교육 프로그램의 개발을 기대해 본다.

• 의학교육논단
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• 제17권1호
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• pp.39-48
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• 2015

The purpose of this study was to propose a theoretical model for an integrated medical humanities curriculum based on a STEAM (science, technology, engineering, arts, and mathematics) education framework and to provide a guideline for curriculum integration. Three dimensions of integrated curriculum development are competencies, core contents, and elements of integration. Competencies imply the purpose of the medical humanities of a medical school and the exit outcomes of the curriculum. Core contents imply the goals and objectives of the curriculum. We compared the goals and themes of the medical humanities with core attributes of professionalism. Four elements of integration were proposed: units (cases, problem activities, core contents, disciplines/subjects), types (multidisciplinary, interdisciplinary, transdisciplinary), contexts of integration (life cycle of patients, scope of society), and stages of student development (from student to doctor). It is expected that this theoretical model for an integrated medical humanities curriculum can be used as a guideline for curriculum development and an evaluation criterion for instructional designers and subject matter experts.