Abstract
The purpose of this study was to identify the effects of convergent approach of mathematics education on students' problem-solving ability and self-efficacy by designing and applying mathematics curriculum based on STEAM. The results are as follows. First, the test results between the two groups did not show any statistically significant difference in terms of problem solving ability, but the experimental group showed a higher average score than the comparative group. Compared with the standard deviation of the experimental group, It can be seen that the level of difference between students is great. This suggests that STEAM-based mathematics lessons have a positive effect on the problem solving ability of low-level students. Second, the results of the self-efficacy t-test of STEAM-based mathematics class showed statistically significant results at a 5% significance level. In the sub-domain, the preference for the difficulty of the mathematics task, except math self-confidence and the math self-regulation efficacy, were statistically significant at a 5% significance level. This study shows that STEAM-based mathematics classes have a positive effect on the students' positive aspects. Through the STEAM program, students learn that mathematics is connected with other fields, and it provides an opportunity to explore on their own, and they more became interested, motivated, and achievement. Also, through the results of the STEAM-based mathematics class, it can be seen that the expressive power and self-confidence are increased by using the non-formal representation outside of the existing formal representation center. The result of this study can be summarized as follows: A STEAM-based mathematics class has a positive effect on problem solving ability and self-efficacy. Therefore, it is interpreted that the application of the STEAM program focusing on mathematics accounts for education effectives.
본 연구는 초등학교 3학년 학생을 대상으로 STEAM을 적용한 수학 교과 중심의 프로그램을 설계하고 현장에 적용하여 수학 교육의 융합적 접근이 학생들의 문제해결력과 자기효능감에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 본 연구를 위하여 D광역시 소재 C초등학교 3학년 2개 학급을 사전 검사를 통하여 실험집단과 비교집단으로 선정하여 문제해결력과 자기효능감 검사를 실시하고 결과를 분석하였다. 또한 수업결과물과 사후설문지를 분석하여 학생들의 문제해결과정에서 나타나는 융합적 사고력과 학습에 대한 긍정적인 변화정도를 파악하고자 하였다. 본 연구의 결과를 살펴보면, 문제해결력과 관련하여 두 집단 간의 검사 결과는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지는 않았으나 실험집단은 비교집단에 비해 수준별 고른 성취수준과 높은 평균점수를 보였다. 또한 STEAM 기반 수학 수업을 진행한 실험 집단의 자기효능감 t-검정을 실시한 결과 5% 유의수준에서 통계적으로 유의미한 결과를 보여 자기효능감에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 수업 결과물 및 소감문을 통하여 표현력의 향상과 수학적 태도의 긍정적인 변화를 확인할 수 있었다. 이를 통해 수학 교과를 중심으로 한 STEAM 프로그램 적용은 학생들의 정의적 영역에 긍정적인 영향을 주며 수학교과 수업 개선 전략으로 활용될 수 있을 것이다.
