A Study on Development of the Instructional Materials for Elementary School Mathematics Based on STEAM Education

융합인재교육을 적용한 초등수학 수업자료 개발 연구

In the knowledge-based society today, most knowledge is the integrated one which is difficult to be classified into subjects rather than the knowledge of a single subject. Thus, integrated thinking, which integrated knowledge is preferentially acquired first and then can be also associated with imagination and artistic sensitivity, is simultaneously required in order that we have a problem-solving capability in our daily life. STEAM education(science, technology, engineering, arts and mathematics) is one of the educational methods to improve this problem-solving capability as well as integrated thinking. This research developed materials for STEAM education which can be applied to the 6th grade curriculum of elementary school mathematics, then input it, and analyzed how it impacts with students' attitudes toward mathematics. Unit 3 'Prism' and Pyramid' were restructured and replaced by classes such as 'Spaghetti Project' or 'Paper Craft'. Unit 4 'Several Solid Figure' was taught as a class of 'EDUCUBE'. Unit 6 'Proportional Graph' was taught as a class of 'Creating my own bracelet'. After having this class, we found that mathematics class applied STEAM also has a positive effect on the mathematical attitude of students. Many students said that math is fun and gets more interesting after having math class applied STEAM and we come to know that they have positive awareness of mathematics.

오늘날 지식정보 기반 사회에서 제공되는 지식은 단일한 교과의 지식이 아니라 교과를 구분하기 힘든 통합된 형태로 나타나고 있다. 이러한 사회에서 문제해결력을 갖추기 위해서는 통합된 형태의 지식을 우선적으로 습득하고, 이를 과학적 상상이나 예술적 감성과 결합시킬 수 있는 융합적인 사고가 요구된다. 융합인재교육(STEAM)은 이러한 문제해결력과 융합적 사고를 신장시키기 위한 교육 방안의 하나로 제시되고 있다. 본 연구는 초등학교 수학과 6학년 교과서를 중심으로 수학수업에 적용할 수 있는 융합인재교육 수업자료를 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 3단원 '각기둥과 각뿔' 수업에서는 '스파게티 프로젝트', '페이퍼 크래프트' 자료를, 4단원 '여러 가지 입체도형'에서는 'EDUCUBE' 자료를, 그리고 6단원 '비율 그래프'에서는 '나만의 팔찌 만들기' 수업자료를 개발하였다. 또한 이렇게 개발된 자료들을 실제 수업에 적용하였으며, 그 결과 특히 학생들의 수학적 태도에 있어서 긍정적인 변화를 관찰할 수 있었다. 융합인재교육을 적용한 수학수업 결과 학생들의 수업태도 및 수업에 대한 흥미가 긍정적이었으며, 수학 교과에 대한 인식이 개선된 것으로 나타났다. 이에 본 연구는 융합인재교육을 적용한 초등수학 수업자료의 개발이 보다 다양한 영역과의 융합을 통해 다양한 학년과 내용 영역에서 전개될 필요가 있음을 제안하고 있다.