• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.209-210
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• 2013

본 연구의 목적은 공학에 대한 흥미, 태도, 성취가 낮은 여학생에게 공학 경험을 제공함으로써 공학 분야의 여성 인재를 양성할 수 있는 계기를 마련하기 위한 공학 중심 STEAM 프로그램의 틀을 설계하는 데 있다. 이를 위하여 여학생의 특성을 분석하고 여학생 친화적인 환경을 구축하였으며 여학생 친화적 환경에 부합하는 e-textile이라는 도구를 활용하여 STEAM 교육 프로그램을 설계하였다. 교육 프로그램은 학습자가 직접 참여할 수 있도록 Learning by Doing, Learning by Design의 전략을 사용하도록 하였으며 교육 프로그램 전 과정을 학습자 스스로 창의적인 사고를 바탕으로 문제를 해결해나가도록 하고 교사는 조력자, 안내자 역할을 할 수 있도록 하였다.

• 과학교육연구지
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• 제38권1호
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• pp.120-132
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• 2014

본 연구에서는 초등과학영재를 위하여 영화를 매개체로 하는 융합인재교육 프로그램을 개발하고 이를 교육현장에 적용하여 초등과학영재들의 창의적 문제해결력과 창의적 인성, 그리고 과학적 태도에 미치는 영향을 알아보고자 하였으며 그 연구 결과는 다음과 같았다. 첫째, 영화를 활용한 융합인재교육 프로그램은 초등과학영재의 창의적 인성 향상에 효과적이었으며, 특히 인내/집착, 자기확신, 유머감, 호기심, 상상, 개방성, 모험심, 독립심 영역에 있어서 그 차이가 유의미한 것으로 나타났다. 둘째, 영화를 활용한 융합인재교육 프로그램은 초등과학영재의 창의적 문제해결력 향상에 효과적이었으며, 특히 실험계획세우기, 창의적 문제해결력 영역에 있어서 그 차이가 유의미한 것으로 나타났다. 셋째, 영화를 활용한 융합인재교육 프로그램은 초등과학영재의 과학적 태도 향상에 효과적이었으며, 특히 호기심, 개방성, 비판성, 협동성, 자진성, 끈기성, 창의성 영역에 있어서 그 차이가 유의미한 것으로 나타났다. 이상의 연구결과로 볼 때, 영화를 활용한 융합인 재교육 프로그램은 초등학교 과학영재학생들의 창의적 인성, 창의적 문제해결력, 과학적 태도 향상에 효과적이라고 볼 수 있다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권2호
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• pp.168-180
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• 2024

이 연구에서는 천문·우주의 디지털 자료를 중심으로 한 STEAM 프로그램을 개발하고, 무선 표집된 초등학교 6학년 학생 167명에게 적용하여 창의적 문제해결력 향상을 위한 STEAM 프로그램의 수업 효과를 알아보고자 하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 창의적 문제해결력에 대한 STEAM 프로그램의 수업 전·후 통계적 검정에서 유의미한 결과를 나타내었다(p < .05). 이는 디지털 중심의 문제 해결 과정에서 학생들이 융합적 사고와 아이디어 생성의 절차적 과정을 통해 STEAM 프로그램이 창의적 문제해결력 향상에 도움을 주었음을 시사한다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차이에 의한 대응표본 t-검정에서 모든 항목에서 유의미한 결과가 나타났다(p <.05). 디지털 수업 자료를 분석하고 픽셀아트 작품 제작을 통한 발표 과정을 통해 흥미, 소통, 유용성 등에서 STEAM 태도에 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단되며, 이는 향후 첨단 기술을 활용한 융합 교육 프로그램 개발의 필요성을 강조한다. 셋째, STEAM 프로그램 적용 후에 실시한 수업 만족도 검사에서는 '만족도' 구인은 평균 3.55, '흥미'는 3.35, 그리고 '수업 전반의 난이도'는 3.46을 나타내었으며, 기존 수업과의 차이점으로는 '미래 사회 직업정보 획득'이 강조되었다. 다만, 디지털 변환과 해석 과정에서 수업의 흥미도가 다소 낮아진 부분을 고려하여, 향후 수업에서는 체험 활동을 고려한 적절한 수업시수 배분이 필요할 것으로 판단되며, 향후 개발된 프로그램의 일반화를 위해 다양한 학교급, 적용 시기, 난이도를 고려한 후속 연구가 필요할 것이다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제40권4호
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• pp.443-459
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• 2021

본 연구에서는 초등과학 교육과정의 '우리 몸의 구조와 기능' 단원에서 배설 기관을 주제로 TPACK 기반의 STEAM 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램 개발 및 적용은 교육과정 분석 및 학습 목표 세부화, 물리적·심리적 학습 환경 분석, 교수·학습 방법 및 테크놀로지 선정, 수업에 활용할 교사의 TPACK 요인 정리 및 교수·학습자료 개발, 프로그램 적용 및 효과성 검증의 과정으로 진행하였다. STEAM 프로그램 설계 과정에서 고려한 교사의 TPACK은 내용학 지식(배설 기관의 생김새와 하는 일), 교육학 지식(STEAM, 문제 기반 학습, 조사학습, 토의학습, 협동 학습, 과학 글쓰기), 테크놀로지 지식(3D 프린터 및 스마트 기기 활용 기술)과 지식 간의 융합적인 요인이었다. 프로그램은 총 8시간으로 구성되었으며 실험 집단으로 선정된 5학년 학생 29명을 대상으로 적용하였다. 비교 집단의 5학년 27명에게는 교과서 중심으로 개발된 같은 주제의 프로그램을 적용하였다. 프로그램을 적용한 결과 실험 집단은 비교 집단에 비하여 창의적 문제해결력과 과학적 태도에서 유의미한 향상을 보였고 STEAM 프로그램에 대한 만족도도 높게 나타났다. 그러나 두 집단 간의 학업성취도는 유의미한 차이가 없었다. 학생들은 스스로 조사하고 탐구하며 알게 된 지식을 활용하여 문제를 해결하는 과정, 친구들과의 토의 및 협동 학습 과정을 통해 창의적 문제해결력이 향상되었던 것으로 보이며 새로운 기술의 활용, 학생 중심의 활동 과정 및 실생활과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 과학적 태도와 만족도가 높아진 것으로 판단된다.

• 정보교육학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.187-195
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• 2022

최근 메타버스(Metaverse)에 대한 관심과 함께 메타버스 플랫폼을 다양한 형태로 활용하려는 시도가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 메타버스가 가지고 있는 교육적 활용 가능성에 주목하고, 비대면 교육 상황에서 학습자에게 효과적인 학습 경험을 제공하기 위한 메타버스 환경의 융합(STEAM) 프로그램을 개발 및 적용하였다. 개발한 프로그램은 학생들에게 친숙한 마인크래프트와 제페토를 메타버스 학습 플랫폼으로 활용하였고, 모듈 형태의 5가지 주제를 총 16차시로 구성하여 교육 현장에서 차시 대체형 수업이 이루어질 수 있도록 하였다. 이를 통해 학습자의 STEAM 태도의 변화 및 학습 만족도를 측정했으며, 개발한 융합 프로그램을 통해 학습자의 흥미, 배려, 소통, 유용성, 자아개념, 자아효능감, 진로선택 영역이 유의미하게 상승한 것으로 나타났다. 또한 만족도, 흥미, 수업 전반과 관련된 학습자 만족도 검사 전 영역에서도 긍정적인 결과가 확인되었다. 향후 메타버스의 특성을 고려하여 시공간의 제약을 탈피하여 새롭게 소통하고, 높은 자유도와 몰입도를 바탕으로 하는 학습자 중심의 다양한 교육적 접근이 이루어져야 할 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.122-139
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• 2017

이 연구의 목적은 초등학교 비형식 과학 교육에 적용 가능한 융합인재교육 프로그램을 개발하고 적용하여 개발된 프로그램의 과학에 대한 태도 및 과학 자기효능감에 대해 교육적 효과를 검증하는 것이다. 프로그램 개발을 위해 융합인재교육과 비형식 과학 교육에 대한 문헌조사를 바탕으로 '빛' 주제 중심으로 한 융합인재교육 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 예비적용과 전문가 집단의 세미나를 통해 수정 보완했으며 최종적으로 8차시 프로그램으로 완성했다. 연구 대상은 광역시 소재 초등학교에 개설된 비형식 과학 교육에 참여하는 65명을 대상으로 프로그램 적용 전 후에 나타나는 학생들의 과학에 대한 태도 및 과학 자기효능감 검사를 통해 단일 집단 사전 사후 대응표본 t-검증과 프로그램 적용 이후 학생들과 비구조화된 면담도 실시하였다. 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 융합인재교육 프로그램은 초등 과학 4학년 2학기 '거울과 그림자' 단원을 기반으로 '빛' 주제를 중심으로 개발하였다. 둘째, 개발된 융합인재교육 프로그램을 초등학교 3, 4학년군 대상으로 과학에 대한 태도 및 과학 자기효능감에 효과를 검증한 결과, 과학에 대한 태도 영역에서는 통계적으로 유의미한 결과가 나타났고, 과학 자기효능감에 대한 효과는 유의미하게 나타나지 않았다. 셋째, 개발된 융합인재교육 프로그램을 초등학교 5, 6학년군 대상으로 과학에 대한 태도 및 과학 자기효능감에 효과를 검증한 결과, 과학에 대한 태도 영역과 과학 자기효능감에 대한 효과가 통계적으로 유의미한 것으로 나타났다. 따라서 이 연구에서 개발된 '빛' 주제를 중심으로 한 융합인재교육 프로그램은 비형식 과학교육에서의 과학에 대한 태도에 효과가 있었지만 해당 영역의 단원 학습경험 유무에 따라 과학 자기효능감에 영향의 차이를 알 수 있었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.87-98
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• 2015

초등학교 로봇활용교육에서 여학생들의 경우 기계에 대한 부정적 태도와 인식 등으로 인하여 학습동기와 흥미를 유지하는 데 어려움이 따른다. 본 연구에서는 초등학교 여학생들을 위한 STEAM 기반 스토리텔링 로봇활용교육을 통하여 학습태도를 향상시키는 방안을 모색하였다. 교육과정은 여학생들에게 친근한 명작동화를 9개의 학습주제로 구성하였고 스마트폰을 활용하여 로봇설계, 제작, 학습토론, 공유할 수 있는 스마트 로봇교육지원시스템을 개발하였다. 학습태도에 대한 t-검증 결과, 실험집단이 통제집단보다 평균이 더 높았으며 설계된 시스템은 여학생들의 협력적 학습활동과 학습동기 지속에 효과적인 것으로 나타났다.

• 과학교육연구지
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• 제37권2호
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• pp.338-347
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• 2013

이 연구의 목적은 활동 중심 STEAM 교육 프로그램을 개발하고, 이 프로그램이 학생들의 과학 학습 흥미도에 미치는 효과를 알아보기 위한 것이다. 이 프로그램은 7학년 과학반을 대상으로 적용되었다. 이 연구는 단일집단 사전사후검사 설계로 이루어졌다. 검사도구로는 과학학습 흥미도 검사지를 활용했다. 대응표본 t 검정 결과 과학 학습 흥미에 대한 사전 검사와 사후 검사 사이에는 유의미한 차이가 나타났다. 또한 학습 흥미도의 하위 영역인 과학에 대한 태도, 과학학습 인식, 과학학습 전략면에서도 유의미한 차이가 나타났다. 이와 같은 결과는 STEAM 교육 프로그램이 학생들의 과학 학습 흥미도를 높이는데 효과적임을 나타낸 것이다. 따라서 앞으로 활동 중심 STEAM 교육 프로그램의 효과에 관한 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권2호
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• pp.247-260
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• 2023

이 연구는 2015 교육과정에 따라 개발된 고등학교 지구과학 I의 '지질 구조' 내용 요소를 드론과 구글어스와 같은 3차원 데이터를 활용한 웹기반의 전문가시스템을 활용하여 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 적용하였을 때 고등학생의 창의적 문제해결력, STEAM에 대한 태도 및 수업 만족도 향상에 효과가 있는지를 알아보는 데 그 목적이 있다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그램을 적용한 후 고등학생의 창의적 문제해결력이 p <.001 수준에서 의미 있는 결과를 나타내었는데, 이는 지질 투어 자료를 직접 제작하고 발표하는 웹기반의 자료를 활용하는 수업 활동이 고등학생의 창의적 문제해결력에 도움이 된 것으로 판단한다. 둘째, STEAM 태도에서는 p <.001 수준에서 유의미한 값을 나타내어 고등학생의 STEAM에 대한 태도에 긍정적 영향을 준 것으로 확인하였다. 드론과 구글어스를 통한 웹기반의 수업 활동이 학습자의 지식에 대한 자아 효능감과 유용성에 대한 가치인식 등의 융합적 사고에 도움을 준 것으로 판단한다. 셋째, STEAM 프로그램에 대한 고등학생의 수업 만족도는 3.251로 다소 높은 평균을 나타내었다. 이는 드론과 구글어스 등 웹기반의 수업 활동이 학습자의 수업 만족도에 긍정적 영향을 준 것으로 판단한다. 다만 수업 시간 부족이 학습자의 수업 흥미를 높이는 데 한계가 있었다. 이 연구의 제언은 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그램에서 이루어지는 발표 자료 제작 및 실습 등을 감안하여 블록 타임 또는 수업 전 수업 이해를 위한 사전지도 등의 활동이 필요하다. 둘째, 고등학교 교육과정에서 STEAM 교육이 활성화되기 위해서는 고교학점제에서 적용할 수 있는 다양한 융합교육 프로그램의 개발에 대한 정성적 연구 및 정량적 연구가 필요할 것으로 판단한다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제11권3호
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• pp.224-236
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• 2018

이 연구의 목적은 중학생들의 인지 발달과 융합인재소양을 향상시키기 위해 추론 중심의 HTE-STEAM 프로그램을 개발하여 이에 대한 학교현장에서의 효과성을 알아보고자 하였다. 연구대상은 우리나라 중부지역에 위치한 두 개 중학교에 재학 중인 자유학기제 기간 동안 HTE-STEAM 프로그램에 참여한 중학생들로, 무선 표집에 의해 선정된 202명의 학생들이다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, HTE-STEAM 프로그램 수업의 전 후에 대한 통계적 검정에서 유의미한 값을 나타내었으며(p<.05), 연구 참여자들의 논리적 사고력 수준은 수업전과 비교하여 수업 후에 향상되었다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전 사후 점수 차에 의한 대응표본 t검점에서 모두 유의미한 통계적 검정 결과를 나타내어(p<.05), HTE-STEAM 프로그램이 연구 참여자들에게 융합인재소양에 대한 긍정적인 영향을 끼친 것으로 나타났다. 셋째, HTE-STEAM 만족도 검사에서는 하위 구인의 평균값이 3.27~4.12를 나타내어 전체적으로 긍정적인 반응을 나타내었다. 따라서 이 연구에서 최종 구안한 지구과학의 '재해 재난과 안전'이라는 주제의 HTE-STEAM 프로그램은 연구 참여자들에게 추론에 의한 인지 수준의 발달과 협력학습이라는 소통과 배려의 융합인재소양에 긍정적인 영향을 끼친 것으로 나타났다.