• 제목/요약/키워드: mathematics curriculum research

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스마트기기 센서를 활용한 STEAM 수업자료 설계 및 평가 (Design and evaluation of STEAM Teaching Material which uses a sensor in a smart device)

  • 양윤정;김의정;김창석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.271-274
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 STEAM 교육의 중요성이 부각되고 있는 최근의 동향을 감안하여, 스마트 기기의 센서를 활용한 과학탐구 활동 및 STEAM 교육 자료를 개발하는 데 있다. IT와 지리정보, 운동, 예술요소가 결합한 융합체제인 GPS 드로잉 어플을 이용해 지도에 그림을 그려봄으로써 단순한 스마트폰 어플 설치가 아닌 스마트 기기의 GPS기능을 활용해서, 중학교 과정에서 접할 수 없는 지리 단원의 이해와 실제 지도 제작에 도움을 주고, IT기기를 활용하여 시너지 효과를 얻고자 한다. STEAM 수업자료 개발을 통해 학생들로 하여금 과학, 기술, 공학, 미술 및 수학의 흥미와 창의성을 신장할 수 있는 창의적 수업자료 및 수업모형을 개발하여 나아갈 방향을 분명히 제시하고자 하였다.

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수학 학습 동거와 귀인의 측정 도구 개발 및 분석 (Instrument Development and Analysis for Mathematical Learning Motivation and Causal Attribution)

  • 이종희;김부미
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제20권3호
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    • pp.413-444
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    • 2010
  • 본 연구에서는 우리나라 학생들의 수학 학습 동기와 귀인에 대한 각각의 측정 도구를 개발하고 그 적용 결과를 분석하였다. 수학 학습 통기 측정 도구는 '자기조절효능감' 17문항, '과제난이도' 9문항, '수학 불안' 9문항의 총 35문항으로, 귀인 측정 도구는 성공과 실패 귀인으로 구분하여 개발하였다. 성공귀인은 '노력/능력'이 6문항, '운'이 4문항, '타인'이 3문항의 총 13개로, 실패귀인은 '노력'이 7문항, '운'이 3문항, '능력'이 3문항, '타인(외적)'이 4문항의 총 17개로 이루어졌다. 수학 학습 동기의 세 요인 간의 상관을 분석한 결과, 과제난이도와 자기조절효능감은 정적 관계 나타냈고 수학 불안은 다른 두 요인과 부적 관계를 보였다. 수학 성취가 우수한 집단은 과제난이도와 자기조절효능감이 가장 높았고 수학 불안은 가장 낮았으며 기초이하 집단이 수학 불안이 가장 높았다. 또 남학생이 여학생보다 어려운 문제에 도전적이며, 수학 학습에 대한 자신의 학습 능력과 노력의 정도에 대한 자가 판단이 긍정적이었다. 그러나 수학 불안에서는 여학생이 남학생보다 불안 수준이 높게 나타났다. 동기와 귀인의 각 구성 요인간 상관을 분석한 결과, 과제가 어려운 것을 선호하거나 자기조절효능감이 높은 학생일수록 수학 학습의 성공의 원인을 노력/능력 귀인에서 찾지만, 운의 탓으로 돌리는 경향은 낮았다. 수학 불안이 높은 학생일수록 수학 학습의 성공의 원인을 운으로 귀인시키는 경향이 강하였다.

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인공지능 사고 함양을 위한 인공지능 빅 아이디어 기반 초등학교 수학 융합 수업 사례연구 (A case study of elementary school mathematics-integrated classes based on AI Big Ideas for fostering AI thinking)

  • 김초희;장혜원
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제63권2호
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    • pp.255-272
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    • 2024
  • 본 연구의 주요 목적은 인공지능 사고를 함양할 수 있는 수학 융합 수업을 설계하고 이를 적용함으로써 나타나는 초등학생들의 인공지능 사고를 분석하는 것이다. 이를 위해 미국의 AI4K12 Initiative가 개발한 인공지능 빅 아이디어의 학습목표(Learning Objective) 및 지속적 이해(Enduring Understanding)와 2015 개정 초등학교 수학과 교육과정 성취기준을 연계하여 인공지능 사고 함양을 위한 수학 융합 수업을 설계 및 실시하였다. 수학적 내용 수업 2개, 수학적 과정 수업 2개로, 수학적 내용 수업은 인공지능 빅 아이디어의 Perception-Processing, Learning-Nature of Learning과 연계하였으며 수학적 과정 수업은 Representation & Reasoning-Search, Representation & Reasoning-Reasoning과 연계하였다. 설계한 수업 중 Learning-Nature of Learning을 제외한 세 개의 수업을 대상 학년에 맞추어 K 초등학교 5학년 두 학급, 6학년 한 학급에 적용하였다. 수업 중 학생 담화 및 활동지, 수업 관찰 자료를 수집하였으며, 이를 컴퓨팅 사고 분류 체계를 기반으로 인공지능 사고 구성 요소를 추가하여 구성한 인공지능 사고 분석틀을 사용하여 분석하였다. 연구 결과, 인공지능 빅 아이디어가 인공지능 사고 함양을 위한 수학 융합 수업 설계 시 준거로서 기능할 수 있고 이를 통해 초등학생들에게도 인공지능 교육이 가능함을 확인할 수 있었다. 수학 융합 수업은 학생들의 다양한 인공지능 사고를 촉진할 수 있었는데, 구체적으로 수업 과정에서 데이터, 모델링과 시뮬레이션, 컴퓨팅 문제해결, 인공지능 사고 요소가 다양하게 나타난 것에 비해 시스템 사고 요소가 나타나는 빈도수는 상대적으로 적었다. 또한 입체도형 및 공간감각 등의 수학적 내용 요소와 수학 교과역량에 해당하는 수학적 과정 요소의 성취를 보여주었다. 요컨대 인공지능 빅 아이디어를 기반으로 한 수학 융합 수업은 초등학생들의 인공지능 개념 및 원리 이해와 수학적 내용 요소의 이해 및 과정 요소의 강화에 도움이 된다고 할 수 있다. 더욱이 학생들은 수업 중 기존 문제해결 방법의 구조적 일관성을 유지한 채 이를 새로운 문제해결로 확장하는 모습을 보여주었는데, 이러한 반응을 통해 인공지능 사고의 전이 가능성을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과에 기초하여, 대상 학년과 빅 아이디어의 하위 요소를 확장함으로써 초등학생들의 다양한 인공지능 사고 요소를 함양하려는 수학 수업 설계를 통한 교수학적 노력 및 지속적인 연구가 필요하다.

표본 개념의 교육적 의의와 인식 특성 연구 (Pedagogical Significance and Students' Informal Knowledge of Sample and Sampling)

  • 이경화;지은정
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제15권2호
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    • pp.177-196
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    • 2005
  • 현재 학교 수학에서 통계는 표본 평균의 분포에 주목하여 표본과 모집단의 관계를 분석하는 높은 수준의 내용을 다루고 있다. 그러나 통계적 사고의 출발점이자 통계학에서 주요 연구 대상인 표본은 다소 소홀히 다루고 있다. 이 연구에서는 표본 개념의 교육적 의의를 살펴보고 초등학교 5학년부터 고둥학교 2학년까지 학생들을 대상으로 표본에 대한 그들의 인식을 조사하였다. 조사 결과, 학생들이 비형식적인 표본 개념을 지니고 있음을 확인하였다. 특히, 표본이 대표성을 지녀야 하고, 모집단과 표본 사이의 관계를 고려하기 위해 비례추론을 사용하는 것에 관련하여 높은 인식 수준을 나타내었다 또한 이런 능력들은 학년이 올라가면서 자발적으로 향상되는 것으로 파악되었다. 그러나 표본 조사 자체를 전수 조사에 비해 신뢰하지 않으며, 표본의 편의성과 관련하여서는 매우 낮은 인식 수준을 나타내었다 이것은 그 동안 표본 개념이 학교수학에서 소극적으로 다루어져 온 결과로 보인다. 그러므로 표본 개념의 교수학적 변환 방안에 대한 적극적인 연구가 필요함을 제기하였다.

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5, 6, 7학년 학생들의 비례추론 능력 실태 조사 (A Survey on the Proportional Reasoning Ability of Fifth, Sixth, and Seventh Graders)

  • 안숙현;방정숙
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제18권1호
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    • pp.103-121
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    • 2008
  • 본 연구는 비례 추론의 중요성을 바탕으로 5, 6, 7학년 학생들의 비례추론 능력을 알아보고자, 다양한 유형의 비례 문제와 비례가 아닌 문제로 구성된 검사지를 이용하여 5학년 155명, 6학년 153명, 7학년 190명의 반응을 분석하였다. 분석 결과, 비례문제 유형별로는 정비례 상황의 미지값 구하기 문제, 수리적 비교, 반비례 상황의 미지값 구하기 문제, 질적 예측 및 비교의 순으로 성취 정도가 높게 나타났으며, 비례가 아닌 문제에서는 비례 상황이 아님에도 불구하고 전체 약 34%의 학생들이 비례관계를 적용하는 오류를 범하였다. 문제유형별로 학년별 학생들의 반응을 비교 분석함으로써 비와 비율 및 비례와 관련한 교수 학습 방향에 대한 시사점을 도출하였다.

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초등학교 과학 영재들의 교과 내용 인식과 학습 양식 (Learning Styles and Perceptions on Subject Matter Content by Science Gifted Elementary Students)

  • 조정일;최규식
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제25권2호
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    • pp.118-125
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 초등학교 과학 영재들의 학교교육 과정의 난이도와 흥미, 학습에 도움이 되는 수업 활동, 각 교과에서 선호하는 학습 양식과 그룹 활동을 알아보는데 있다. 연구를 위한 자료 수집은 전남대학교 과학영재교육원 초등 과학반과 초등수학반 54명, 광주광역시 초등영재교육원 95명, 보통 학생 98명을 대상으로 이루어졌다. 연구 결과 집단 간에 학교 교과 내용의 난이도에 대한 반응에서 차이가 있었다($X^2(4)=33.180$, p<.001). 교과 내용에 대한 관심과 흥미는 세 집단에서 유의한 차이가 나타나지 않았으나 전체 학생의 34.6%가 '흥미 없다'고 답하였다. 교과 내용에 대한 중요도 인식은 영재들에서 비교적 낮게($X^2(4)=12.443$, p<.05) 나타났다. 수업 내용과 수업 방법에 대한 가치 비교에서는 각 집단별 유의한 차이($X^2(4)=9.112$, p<.06)가 있었는데 영재들은 수업의 내용보다 방법을 더 중요하게 생각하였다. 또한 각 교과목에 대한 학습 양식에서도 영재들은 실험, 과제 및 작품 발표, 사물 가지고 활동하기 등을 통해 보다 많은 도움을 받는다. 교과목에 따른 학습 양식 선호도 조사 결과 사회, 과학, 수학에서 영재들은 '자신의 진도에 따라 배우는 것'을 선호하였다. 연구 결과에 기초하여 학교 교육 과정을 기초로 한 차별화된 교육 과정의 도입이 제언되었다.

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고등학교 수학 수업에서 과정 중심 평가 수업을 위한 피드백 중심 수업 자료 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Feedback-Based Instructional Materials for Process-Focused Assessment Classes in High School Mathematics Classes)

  • 이동근;한창훈
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.107-138
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    • 2022
  • 본 연구는 현장의 동일교 소속 교사들을 중심으로 교원학습공동체 프로그램을 이용하여 피드백에 주목하여 과정 중심 평가를 수업에 적용할 수 있는 수업 자료를 개발한 연구이다. 특히 실제 수업에 적용 가능한 수업 자료를 개발하는 것을 목적에 두고 진행한 연구이다. 이때 학교 현장 수업에서 과정 중심 평가를 적용할 때 어떻게 적절한 피드백을 제공할 것인지 고민하였다. 이동근, 안상진(2021)의 자료 개발 연구의 절차를 따라 진행하였으며, 자료 개발 자체의 절차는 교육과정 분석에 근거한 성취기준의 재구성과 이해도 확인 전략을 수립하여 평가계획을 수립하였다. 다음으로 평가과제와 채점 기준표 및 사전 피드백 준비표를 개발하였다. 또한 이들 개발 자료들에 근거하여 실제 수업 적용 시의 장면을 예상할 수 있는 학습 지도안을 결과물로 함께 개발하였다.

간호학 교과과정 개선을 위한 조사 연구 (A Study on improvement of curriculum in Nursing)

  • 김애실
    • 대한간호학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.1-16
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    • 1974
  • This Study involved the development of a survey form and the collection of data in an effort-to provide information which can be used in the improvement of nursing curricula. The data examined were the kinds courses currently being taught in the curricula of nursing education institutions throughout Korea, credits required for course completion, and year in-which courses are taken. For the purposes of this study, curricula were classified into college, nursing school and vocational school categories. Courses were directed into the 3 major categories of general education courses, supporting science courses and professional education course, and further subdirector as. follows: 1) General education (following the classification of Philip H. phoenix): a) Symbolics, b) Empirics, c) Aesthetics. 4) Synthetics, e) Ethics, f) Synoptic. 2) Supporting science: a) physical science, b) biological science, c) social science, d) behavioral science, e) Health science, f) Educations 3) Professional Education; a) basic courses, b) courses in each of the respective fields of nursing. Ⅰ. General Education aimed at developing the individual as a person and as a member of society is relatively strong in college curricula compared with the other two. a) Courses included in the category of symbolics included Korean language, English, German. Chines. Mathematics. Statics: Economics and Computer most college curricula included 20 credits. of courses in this sub-category, while nursing schools required 12 credits and vocational school 10 units. English ordinarily receives particularly heavy emphasis. b) Research methodology, Domestic affair and women & courtney was included under the category of empirics in the college curricula, nursing and vocational school do not offer this at all. c) Courses classified under aesthetics were physical education, drill, music, recreation and fine arts. Most college curricula had 4 credits in these areas, nursing school provided for 2 credits, and most vocational schools offered 10 units. d) Synoptic included leadership, interpersonal relationship, and communications, Most schools did not offer courses of this nature. e) The category of ethics included citizenship. 2 credits are provided in college curricula, while vocational schools require 4 units. Nursing schools do not offer these courses. f) Courses included under synoptic were Korean history, cultural history, philosophy, Logics, and religion. Most college curricular 5 credits in these areas, nursing schools 4 credits. and vocational schools 2 units. g) Only physical education was given every Year in college curricula and only English was given in nursing schools and vocational schools in every of the curriculum. Most of the other courses were given during the first year of the curriculum. Ⅱ. Supporting science courses are fundamental to the practice and application of nursing theory. a) Physical science course include physics, chemistry and natural science. most colleges and nursing schools provided for 2 credits of physical science courses in their curricula, while most vocational schools did not offer t me. b) Courses included under biological science were anatomy, physiologic, biology and biochemistry. Most college curricula provided for 15 credits of biological science, nursing schools for the most part provided for 11 credits, and most vocational schools provided for 8 units. c) Courses included under social science were sociology and anthropology. Most colleges provided for 1 credit in courses of this category, which most nursing schools provided for 2 creates Most vocational school did not provide courses of this type. d) Courses included under behavioral science were general and clinical psychology, developmental psychology. mental hygiene and guidance. Most schools did not provide for these courses. e) Courses included under health science included pharmacy and pharmacology, microbiology, pathology, nutrition and dietetics, parasitology, and Chinese medicine. Most college curricula provided for 11 credits, while most nursing schools provide for 12 credits, most part provided 20 units of medical courses. f) Courses included under education included educational psychology, principles of education, philosophy of education, history of education, social education, educational evaluation, educational curricula, class management, guidance techniques and school & community. Host college softer 3 credits in courses in this category, while nursing schools provide 8 credits and vocational schools provide for 6 units, 50% of the colleges prepare these students to qualify as regular teachers of the second level, while 91% of the nursing schools and 60% of the vocational schools prepare their of the vocational schools prepare their students to qualify as school nurse. g) The majority of colleges start supporting science courses in the first year and complete them by the second year. Nursing schools and vocational schools usually complete them in the first year. Ⅲ. Professional Education courses are designed to develop professional nursing knowledge, attitudes and skills in the students. a) Basic courses include social nursing, nursing ethics, history of nursing professional control, nursing administration, social medicine, social welfare, introductory nursing, advanced nursing, medical regulations, efficient nursing, nursing english and basic nursing, College curricula devoted 13 credits to these subjects, nursing schools 14 credits, and vocational schools 26 units indicating a severe difference in the scope of education provided. b) There was noticeable tendency for the colleges to take a unified approach to the branches of nursing. 60% of the schools had courses in public health nursing, 80% in pediatric nursing, 60% in obstetric nursing, 90% in psychiatric nursing and 80% in medical-surgical nursing. The greatest number of schools provided 48 crudites in all of these fields combined. in most of the nursing schools, 52 credits were provided for courses divided according to disease. in the vocational schools, unified courses are provided in public health nursing, child nursing, maternal nursing, psychiatric nursing and adult nursing. In addition, one unit is provided for one hour a week of practice. The total number of units provided in the greatest number of vocational schools is thus Ⅲ units double the number provided in nursing schools and colleges. c) In th leges, the second year is devoted mainly to basic nursing courses, while the third and fourth years are used for advanced nursing courses. In nursing schools and vocational schools, the first year deals primarily with basic nursing and the second and third years are used to cover advanced nursing courses. The study yielded the following conclusions. 1. Instructional goals should be established for each courses in line with the idea of nursing, and curriculum improvements should be made accordingly. 2. Course that fall under the synthetics category should be strengthened and ways should be sought to develop the ability to cooperate with those who work for human welfare and health. 3. The ability to solve problems on the basis of scientific principles and knowledge and understanding of man society should be fostered through a strengthening of courses dealing with physical sciences, social sciences and behavioral sciences and redistribution of courses emphasizing biological and health sciences. 4. There should be more balanced curricula with less emphasis on courses in the major There is a need to establish courses necessary for the individual nurse by doing away with courses centered around specific diseases and combining them in unified courses. In addition it is possible to develop skill in dealing with people by using the social setting in comprehensive training. The most efficient ratio of the study experience should be studied to provide more effective, interesting education Elective course should be initiated to insure a man flexible, responsive educational program. 5. The curriculum stipulated in the education law should be examined.

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STEAM 관점에서 2009 개정 화학 I 교과서 분석 (Analysis of 2009 Revised Chemistry I Textbooks Based on STEAM Aspect)

  • 복주리;장낙한
    • 과학교육연구지
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    • 제36권2호
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    • pp.381-393
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    • 2012
  • 이번 연구를 통해 고등학교 1,2학년 학생들이 학습하는 2009 개정 교육과정 화학 I 검정 교과서 4종을 선정하여 과학적 지식 외에 어떠한 STEAM 요소를 포함하고 있는지 분석하였다. 각 단원별, 출판사 별, 교과서의 영역별로 포함된 STEAM 요소의 종류와 수는 어떻게 다르게 나타나는가에 관한 연구 문제를 선정하고 결과를 분석해 보았다. 현 교과서의 내용과 잘 맞지 않는 STEAM 요소의 새로운 하위요소들을 정하고, 새로운 분류 틀을 만들어 그 분류틀을 기준으로 분류 하였다. 먼저 예술 분야의 경우 방법적인 면에서의 예술 분야를 '표현예술'로 만화, 토의, 역할놀이의 하위요소를 가지며 내용적인 면에서의 예술 분야를 '문화예술'로 사회문화, 과학자 이야기, 인류의 역사, 직업탐구, 미술의 하위 요소를 갖는다. 기술과 공학요소는 서로 분류하기 어려우므로 '기술공학' 이라는 하나의 분야로 통일하고, '과학적 내용을 활용한 기술'과 '과학적 발전에 활용된 기술'의 두 가지 하위 요소를 포함한다. 마지막으로 수학요소는 수, 연산, 단위변환, 구조모형의 하위 요소를 갖는다. 또한 교과서에 포함된 STEAM요소의 교과서 안의 위치영역을 도입부, 본문, 보충자료의 세 영역으로 분류하고, 본문의 경우 내용과 탐구영역으로 세분화 하여 분석하였다. 분석 결과 대부분의 교과서가 개정 교육과정의 의도를 파악하여 다른 분야를 통해 학습이 일어나게 하기위해 STEAM 요소를 포함 하고 있었다. 그러나 교과서 별로 활용하는 학습 방법이 제한되어 있으며, 교과서의 종류에 따라 조금 다르게 나타났다. 또한 포함하고 있는 세부요소의 종류는 전체 14종류 밖에 되지 않으며, 그것도 교과서 별로 몇 가지 요소에 집중돼는 경향을 나타내는 것으로 보아 현재 화학교육에서 활용되는 STEAM 교육에는 한계가 있는 것으로 보인다. 단원별로는 수업내용에 따라 포함된 STEAM 요소가 다르게 나타났는데, 많은 수의 STEAM 요소가 I단원에 포함되어 있는 것으로 보아 수업 내용에 수학, 역사 들이 포함되어 있지 않는 경우 STEAM 요소가 포함되기 어려움을 알 수 있었다. 마지막으로 영역별로 포함된 STEAM 요소의 경우 요소들이 대부분이 보충자료 영역에 포함되어 있고, 그 요소가 문화 예술이 가장 많은 것으로 보아 실제적으로 화학 지식에 대한 활용적인 면에만 STEAM이 활용되며 화학지식에 대한 접근 방법적 융합교육이 매우 부족함을 알 수 있었다. 현재, 국내 교육계에서 STEAM 교육에 관해 주시하고 있는 만큼, 새로운 교육적 경향인 STEAM 교육이란 무엇인지에 관해 면밀히 탐구하고, STEAM 교육의 효과와 프로그램 및 교재 개발에 대한 엄밀한 연구가 필요하다. 이러한 연구들을 통해서 저학년들에게 집중되어 있는 융합교육을 전 학생들에게 확대하고, 궁극적으로 평생에 걸친 학습 시대에 스스로 활용 할 수 있게 될 것이다.

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우리나라 중학교 2학년 학생들의 과학에 대한 정의적 태도 특성 탐색 (Exploration of Features of Korean Eighth Grade Students' Attitudes Toward Science)

  • 곽영순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.135-142
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    • 2017
  • 4년 주기로 반복되는 TIMSS 연구에서는 2016년 말에 TIMSS 2015 결과를 발표하였다. 본 연구에서는 TIMSS 2015 결과 중에서, 학생들의 설문 응답 결과를 토대로 우리나라 학생들의 과학에 대한 태도와 성취도의 관계를 살펴보고, TIMSS 평가주기별 공통문항을 중심으로 학생들의 응답 변화추이와, 학교급 변화에 따른 학생들의 태도 변화추이를 살펴보았다. 연구결과에 따르면 우리나라 중학교 2학년 학생들은 과학 성취도 상위 15개국은 물론 전체 참여국 중 과학에 대한 자신감, 과학 학습에 대한 흥미, 과학에 대한 가치인식 등에서 최하위 수준을 나타내었다. 또한, TIMSS 평가주기별 공통문항을 중심으로 과학에 대한 태도를 분석한 결과, 우리나라 학생들은 과학에 대한 자신감과 과학 학습에 대한 흥미는 TIMSS 2011에 비해 TIMSS 2015에서 모두 낮아졌다. 반면에 과학에 대한 도구적 가치인식의 경우 TIMSS 2011에 비해 TIMSS 2015에서 모두 상승하였다. 또한, 우리나라 학생들은 초등학교 4학년에서 중학교 2학년으로 진학함에 따라 과학에 대한 자신감과 흥미가 감소하는 것으로 나타났다. 연구결과를 토대로, 우리나라 중학생들의 과학에 대한 정의적 태도 개선을 위한 후속연구와 과학과 교수학습 개선 방안을 제안하였다.