Journal of the Korean Society of Earth Science Education (대한지구과학교육학회지)

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A Study on the Development of Experiential STEAM Program Based on Visual Impairment Using 3D Printer: Focusing on 'Sun' Concept

3D프린터 활용 체험형 STEAM 프로그램 개발 연구: '태양' 개념을 중심으로

  • Received : 2022.03.29
  • Accepted : 2022.04.28
  • Published : 2022.04.30
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Abstract

In this study, experiential STEAM program using 3D printer was produced focusing on the content elements of 'solar' in the 2015 revised science curriculum, and in order to find out the effectiveness of the STEAM program, analyzed creative problem solving, STEAM attitude, and STEAM satisfaction by applying it to two middle school 77 students simple random sampled. The results of this study are as follows. First, a solar tactile model was produced using a 3D printer, and a program was developed to enable students to actively learn experience-oriented activities through visual impairment experiences. Second, in the response sample t-test by the difference in pre- and post-score of STEAM attitude tests, significant statistical test results were shown in 'interest', 'consideration', 'self-concept', 'self-efficacy', and 'science and engineering career choice' sub-factors except 'consideration' and 'usefulness / value recognition' sub-factors (p<.05). Third,, the STEAM satisfaction test conducted after the application of the 3D printer-based STEAM program showed that the average value range of sub-factors were 3.66~3.97, which improved students' understanding and interest in science subjects through the 3D printer-based STEAM program.

이 연구에서는 2015 개정 과학과 교육과정 중 '태양'에 관한 내용 요소를 중심으로, 3D 프린터를 활용한 체험형 STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics) 프로그램을 개발하고, 이에 대한 효과성을 알아보고자 무선 표집된 2개의 중학교 77명의 학생들에게 이를 적용하여 창의적 문제해결력, STEAM 태도 및 수업만족도를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 3D프린터를 활용하여 태양촉각모델을 제작하고 시각장애 체험을 통해 학생들이 체험 위주의 적극적인 학습이 가능하도록 프로그램을 개발하였다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응표본 t 검정에서는 '소통', '유용성·가치 인식' 구인을 제외한 '흥미', '배려', '자아 개념', '자아 효능감', '이공계 진로선택' 구인에서 유의미한 통계적 검정 결과(p< .05)를 얻었다. 셋째, 3D프린터 활용 시각장애 중심의 체험형 STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 만족도 검사에서는 하위구인들의 평균값의 범위가 3.66 ~ 3.97로, 전반적으로 수업에 대한 긍정적인 반응을 나타내었다.

Keywords

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