• 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.

• 과학교육연구지
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• 제42권2호
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• pp.214-229
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• 2018

본 연구는 초등학교 4학년 과학 '지구와 달' 단원에서 다양한 교과를 과학 교과를 중심으로 재구성한 과학 중심 STEAM(융합인재교육) 프로그램을 개발하여 이 프로그램이 초등학생의 과학긍정 경험(과학관련 태도, 학습정서, 과학 학습 동기, 과학관련 자아개념 및 진로포부)에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위한 것이다. 연구 대상은 경기도 H시에 위치한 S초등학교 4학년 2개 학급이고, 연구반(30명)과 비교반(34명)으로 나누어 교육적 효과를 분석하였다. 과학중심 STEAM 프로그램을 개발하여 연구반에 적용하였고, 비교반은 교사용 지도서 지침에 근거한 일반 수업모형을 적용하여 비교하였다. 주요 연구 결과는 다음과 같다. 과학중심 STEAM 프로그램은 초등학생의 과학긍정 경험에 긍정적인 영향을 준 것으로 나타났다. 과학긍정 경험의 하위영역인 과학 학습정서, 과학 관련 자아개념, 과학 학습 동기, 과학 진로 포부, 과학 관련 태도 능력의 신장 등에 효과가 있음을 볼 수 있다. 과학중심 STEAM 프로그램이 학생들의 상호작용을 활발하게 하였고, 학습자의 자기 주도적 학습을 유도하였으며, 즐겁게 몰입하게 하여서 과학학습에 대한 어려움이나 불안감에 부딪혀도 포기하지 않는 원동력을 주어서 과학긍정 경험을 이끌어 내는데 유용한 수단임을 알 수 있었다. 과학중심 STEAM 프로그램은 학생들과의 적극적인 의사소통으로 학생이 적극적으로 수업에 임하는 참여형 수업을 가능하게 하였음을 알 수 있다. 이러한 결과를 바탕으로 과학중심 STEAM 프로그램을 적용한 수업은 학생의 과학긍정 경험의 향상에 긍정적인 영향을 준다는 것을 확인할 수 있었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.49-57
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• 2014

프로그래밍 교육에 관심이 많아지면서 교육현장에서 프로그래밍을 어떻게 가르칠 것인가에 대한 방법적 고민이 필요하다. 본 연구는 초등학교 학생들을 대상으로 하는 프로그래밍 교육을 위한 방법으로 스크래치 프로그래밍 중심의 STEAM 교육 프로그램을 제시하였다. 스크래치 프로그래밍을 통해 선정된 과학 주제를 디지털 스토리텔링을 하여 과학에 대한 흥미를 높이고 프로그래밍을 학습하는 STEAM 교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램의 교육효과를 분석하기 위해 초등학교 6학년 학생들을 실험집단에게 선정하여 개발한 교육 프로그램을 투입하였고 사전 사후검사 결과를 분석하였다. 분석 결과 본 연구에서 개발한 교육프로그램이 초등학생의 논리적 사고력과 창의력 신장에 도움을 주는 것으로 나타났다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.448-454
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• 2013

본 논문에서는 과학과 예술을 중심으로 만들어진 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 통해 다학제적 사고의 확장으로의 방법론을 제시한다. 그리고 언어적 도구들과 시각, 청각, 촉각을 이용한 디지털 시각화 기술로 나타내는 디지털 미디어 아트 작품 창작으로 학생들이 경험할 수 있는 아날로그 감성적 표현과 공감각의 디지털 감성적 표현을 분석하는데 목적이 있다. 이 프로그램은 고등학생을 위해 개발된 STEAM 프로그램으로 "칸딘스키, 소리를 그리다"이다. 대표적인 공감각자였던 칸딘스키의 작품을 통해서 간접적으로 공감각을 표현하는 방법을 배우게 된다. 학생들은 이 프로그램을 통해 과학과 예술이 표면적인 개념에만 머무는 것이 아니라 확장된 개념 속에서 놀이, 이야기, 공감각 등으로 재구성한 다양한 감성적 표현을 할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2439-2441
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• 2001

In this paper, PLC program for flowing type steam boiler control is presented. The function of the implementation are flowing type steam boiler, PLC control, interpretation of PLC command, and temperature scheme. The flowing type steam boiler approach is based on master-slave control concept. To show validity of the developed PLC program, severial experiments are illustrated.

• 과학교육연구지
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• 제36권2호
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• pp.263-278
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• 2012

본 연구는 고등학생을 대상으로 J 대학교에서 실시한 STEAM 교육 과학캠프 프로그램 개발과 적용 사례를 소개하고, STEAM 프로그램을 개발할 때 어떤 논리와 관점, 절차적 과정으로 수업을 설계하고 실행하여야 할 것인가를 제시하는 것이다. 수업에 참여하는 예비과학교사들이 STEAM 교육모형과 개발 절차에 따라 수업자료를 개발하였고, 개발된 자료는 교육 전문가 집단에 의한 평가와 실제 수업을 통해 수정 보완하였다. 2012년 여름방학을 이용하여 '융합과학(STEAM) 실험 캠프'라는 주제로 전주시의 과학중점학교 2학년 학생 45명과 전북 지역 13개 고등학교 1~2학년 61명의 학생을 대상으로 개발 프로그램을 적용하였다. 수업 후 프로그램 내용과 활동에 대한 학습자 만족도는 평균 4.02로 나타났고, 수업을 진행한 예비교사들의 프로그램과 교수-학습에 대한 만족도는 4.28 이었다. 따라서 본 연구의 STEAM 교육 프로그램 사례는 과학 중심 STEAM 수업을 계획하여 실행하고자 하는 교사들에게 실질적인 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권1호
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• pp.43-54
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• 2014

과학 기술 경쟁 시대라는 시대적 흐름에 따라 세계 주요 국가들이 STEAM 교육에 주목하고 있다. 우리나라 과학교육의 목적이 과학적 소양을 지닌 창의적 인재 육성이라는 점에서 보면 STEAM 교육의 필요성은 부정할 수 없는 사실이다. 이에 본 연구에서는 초등학교 6학년 과학 교과에서 활동과 흥미를 고려한 주제 중심의 STEAM 통합교육 프로그램을 개발하여 초등학생의 창의성 및 과학교과 흥미도에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 하였다. 본 연구에서 개발한 STEAM 교육 프로그램은 6학년 각 단원별 마무리 활동에 단원 정리 및 심화 보충활동으로 적용할 수 있도록 개발하였다. 주제별 활동중심의 프로그램으로 학생들의 과학 학습을 통해서 창의성 및 과학교과 흥미도를 높이는데 주안점을 두었다. 개발한 STEAM 프로그램을 J도내 3개 초등학교 학생들에게 사전 사후에 투입한 결과, 실험 집단은 비교 집단에 비해 초등학생들의 창의성 및 과학 교과 흥미도가 유의미하게 향상되었다. 따라서 지속적이며 체계적인 STEAM 프로그램의 개발이 요구되며, 더 나아가서는 초등학교 전 학년에 걸쳐 적용할 수 있는 STEAM 프로그램을 개발하고 교육현장에서 적극적으로 활용하려는 노력이 이루어져야 할 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제17권1호
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• pp.34-48
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• 2024

세계적으로 역량중심 교육이 주목됨에 따라, 교육부는 2015 개정 교육과정에서 창의융합형 인재가 갖춰야 할 미래 사회 핵심역량 6가지를 제시하였다. 본 연구에서는 2015 개정 교육과정에 제시된 미래 사회 핵심역량을 함양하고, 천문 영역 실험·실습의 한계를 보완하기 위해 HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램을 개발하였고 그 효율성을 파일럿 테스트를 통해 확인하였다. 개발한 프로그램은 학교 밖 교육 현장인, 충청북도 청주시 소재의 G 도서관에서 초등 3~6학년 학생들을 대상으로 적용하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 STEAM 태도 검사의 '자아 개념'을 제외한 모든 구인에서 통계적으로 유의미한 효과를 보였으며, 특히 '이공계 진로선택', '배려', '소통'에서 높은 효과를 보였다. 따라서 미래 사회 핵심역량 중 '창의적 사고 역량'과 '의사소통 역량', '공동체 역량'의 함양에 긍정적인 결과를 도출하였다. 둘째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 시공간이라는 어려운 개념을 다루었으나, 수업 내용의 난이도가 쉽다고 응답한 학생들이 많고, 배운 공간개념을 응용하여 교구를 활용한 것으로 보아, 학생들의 하늘과 우주의 공간 구조에 대한 이해에 효과적이었다. 덧붙여, 본 프로그램은 2022 개정 교육과정에서 추가된 하늘의 공간적 구조에 대한 성취기준을 충족하는 교육 프로그램으로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 따라서 HTE-STEAM을 기반으로 한 별자리 교육 프로그램은 미래 사회 핵심 역량의 함양에 긍정적인 효과를 보였으며, 학교 환경에서 천문 영역의 야간 관측 실습을 보완하는 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권1호
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• pp.125-147
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• 2017

본 연구에서는 중학교 1학년 자유학기제 시간을 활용하여 수학교과 중심의 STEAM 수업을 실시한 후 STEAM 교육이 중학교 1학년 학생들의 STEM 분야에 대한 진로 흥미도와 융합적 문제해결력에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 본 연구는 2016년도에 한국과학창의재단/교육부의 지원을 받아 개발된 자유학기제용 수학교과 중심의 STEAM 프로그램을 활용하여 총 12주 동안 중학교 1학년 학생 40명을 대상으로 수행되었다. STEM 분야 진로 흥미도 검사결과에 의하면, STEAM 수업이 중학생들의 과학, 수학 및 기술/공학 분야의 진로에 대한 흥미를 높이는데 효과가 있는 것으로 나타났다. 융합적 문제해결력 검사에서도 STEAM 수업은 학생들의 융합적 문제해결력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났는데, 특히 '사고력' 과 '설계 및 실행' 능력을 향상시키는데 효과가 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.1-11
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• 2018

과학, 기술, 공학, 예술, 그리고 수학을 통합한 STEAM 프로그램은 중등 교육에서 필수적인 요소로 자리 잡았고 소프트웨어 교육은 앞으로 중등학교에서 필수 이수과목으로 선정될 예정이다. 본 연구에서는 STEAM 교육과 함께 소프트웨어 교육 자료로 레고 마인드스톰 로봇 활용방안을 제안하고자 한다. 5차시로 개발된 STEAM 교육 프로그램은 차시별로 STEAM 교육에서의 핵심적인 요소를 포함하여 문제해결중심으로 구성되었고, 이를 수업에 적용하여 사례를 분석하였다. 분석 결과 레고 로봇을 활용한 STEAM 프로그램은 학생들에게 창의적인 사고와 문제해결 방법에 대해 구상 할 수 있는 기회를 제공하고 소프트웨어 교육과 과학 수업에의 활용 가능성에 대해 긍정적인 결과를 보였다. 또한 본 연구에서 개발한 프로그램은 방과 후 수업, 영재수업 등 현장에 적용 가능함을 알 수 있었다.