• 한국과학교육학회지
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• 제38권6호
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• pp.781-792
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• 2018

현대 사회에서는 기술이 발전하고 산업이 분화되면서 학생들은 다양한 진로를 선택할 수 있게 되었다. 과학, 기술, 공학, 수학 분야는 다른 분야에 비해 오랜 교육과 경력이 필요하므로 과학기술 직종에 필요한 역량에 기반을 두어 과학교육정책을 설계하고, 학습자가 가진 능력과 적성에 맞는 과학기술 진로를 제시할 필요가 있다. 이 연구는 과학기술 인력과 STEM 직종에 대한 정의를 탐색하고, 미국 노동부에서 운영 및 관리하는 표준 직업 정보($O^*NET$)를 사용하여 STEM 직종의 핵심 역량을 분석하였다. 이 연구는 $O^*NET$의 숙련, 지식, 직업 활동으로 구성된 총 109개의 지표를 대상으로 기술통계와 주성분 분석을 하였다. 그 결과, STEM 직종의 핵심 역량은 STEM 문제해결 역량, 관리역량, 기술 역량, 사회 서비스 역량, 교육 역량, 설계 역량, 생물 화학 역량, 공공서비스 역량으로 구성되며 이들은 전체 분산의 70%를 설명한다. 이 연구는 과학기술직종의 다양성과 과학기술 직종에 요구되는 역량을 구체적으로 보여주어 중등 및 대학교육에서 교육과정 및 교육목표를 설정하는데 참고자료로써 활용될 수 있으며, 개인의 적성에 맞는 개별화된 과학진로교육에 기여할 것이다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.63-78
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• 2014

통합적 STEM 교육은 과학, 기술, 공학, 수학의 내용과 과정을 체계적이고 의도적으로 통합하려는 공학적 설계기반 학습을 말하며, 다른 교과와 통합을 통해 더욱 발달할 수 있다. 이 연구는 과학 탐구 기반의 통합적 STEM 교육 프로그램의 개발과 효과 검증을 위한 기초연구이며, STEM 교육 관련 문헌 연구를 통해 STEM 교육의 가치와 핵심요소를 분석하고 과학 탐구 기반의 통합적 STEM 교육 모형의 개발 및 모형을 적용하여 개발한 대표적인 예시 프로그램을 제시하는 것이다. 모형에 포함될 요소를 확정하기 위해 문헌 분석을 실시하였고, 선행 연구에 포함된 내용과 탐구 과정을 분석하여 통합적 STEM 교육 모형을 구성하였다. 전문가의 내용 타당도 분석 결과 CVR 값의 평균은 0.78로 구성된 모형은 내용 타당도가 있는 것으로 판단되었다. 이 STEM 교육 모형은 내용과 탐구 과정의 두 가지 측면으로 나누어진다. 내용의 측면은 실생활 문제에서 경험할 수 있는 과학, 기술, 공학, 수학 그리고 인문사회와 예술적 소재까지 포괄할 수 있으며, 탐구 과정은 설계와 제작을 기반으로 한 문제해결 과정이다. 탐구 과정은 과학 탐구를 기반으로 하여 기술 공학적 문제해결 과정을 적용할 수 있도록 구성하였다. 학생들은 실생활 문제를 분석하고, 설계하고 제작하는 과정에서 STEM 교과에 대한 흥미를 향상시킬 수 있고 문제에 포함된 지식과 탐구의 방법과 기능을 체계적으로 학습할 수 있다. 개발된 프로그램은 학교 현장에서 활용되어, STEM 교과에 대한 이해도 증진과 과학, 수학에 대한 흥미를 높이고, 과학기술 기반의 융합적 소양과 설계 기반의 문제해결력을 배양하는 데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제45차 동계학술발표논문집 20권1호
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• pp.127-130
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• 2012

수학은 기초학문으로서 합리성과 창의성을 기르는 중요한 과목이다. 하지만 학생들에게는 어렵고 두려운 과목으로 되어가는 게 현실이다. 한편 STEM은 학문 간의 벽을 허물고 서로 융합하여 과학, 수학, 공학, 기술 등의 과목에 흥미도를 높이기 위한 대안적 교육이다. STEM교육의 도구로 로봇이 효과적인 것으로 연구되어 있다. 따라서 STEM 기반의 로봇교육을 하여 수학에 대한 흥미도를 높이고자 수학학습프로그램을 개발하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제22권2호
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• pp.83-97
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• 2019

Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) education has been at the forefront of K-12 curricula in the technology-rich 21st century, with emphasis on how these fields reinforce each other in preparing students for a dynamic future. However, there is a need for greater attention to STEM education research in the mathematics education community, in particular to pedagogical approaches that facilitate integrating the mathematics component of STEM education. Toward this end, the authors report the outcomes of a Project-based Learning (PBL) unit in which upper elementary students integrated STEM elements by researching, crafting, testing, and evaluating kites they created by applying scientific knowledge of aerodynamics and mathematical knowledge of polygons, surface area, graphs, and data analysis. This unit, which the authors developed, implemented, and assessed, demonstrates how STEM subjects and in particular mathematics can be effectively integrated in upper elementary school classrooms through PBL.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제27권1호
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• pp.111-127
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• 2024

There is an increasing concern in the United States regarding the workforce's ability to maintain a competitive position in the global economy. This has led to an increased interest in effective science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education. The purpose of this study was to investigate the effect of STEM project-based learning (PBL) on students' self-regulation and motivation to learn. Secondary students (n = 60) participated in a STEM summer camp in which STEM PBL was utilized. Results showed that students increased their self-regulation skills (t = 2.83, df = 59, p = .004) and motivation (t = 2.25, df = 59, p =.004), with Cohen's d effect sizes of 0.395 and 0.404, respectively. Student-centered learning and peer collaboration while solving real-world problems were likely the greatest contributing factors to the outcomes. Educators should utilize the results to provide opportunities for students to experience STEM PBL.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권1호
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• pp.1-16
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• 2017

본 연구는 북미 토착민인 인디언 학생들을 대상으로 설계된 문화 반영적 융합교육(STEM)을 이용한 문제해결 수업을 보여준다. 이 수업은 악기상을 고려한 Shelter Design 또는 피난처 설계에 관한 것이었다. 이 수업은 인디언 학생들을 대상으로 6일간 여름방학캠프 프로그램으로 적용되었으며 모든 수업은 인디언 보호구역에 있는 학교에서 실시되었다. 본 연구를 위한 데이터로는 학생들의 Shelter Design 그림, 그림에 대한 부연 설명, 그리고 학생용 학습지였다. 데이터는 질적 분석 방법에 의해 분석되었다. 본 연구의 결과 학생들은 문화 반영적(STEM) 수업 후 STEM 지식을 더 많이 습득하였으며, Shelter Design활동을 하는 동안 학생들의 문화적 지식과 일상생활 경험 등을 활용하여 문제를 해결하는 것으로 드러났다.

• 공학교육연구
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• 제20권3호
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• pp.13-24
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• 2017

This study investigated student engagement of STEM-specialized higher education institutions in comparison with students from humanities & social science and STEM majors, respectively. By doing so, the study aimed to find the effects of the characteristics of STEM disciplines and organizational culture of STEM-specialized small-sized institutions on student engagement. The students majoring STEM disciplines, regardless of the organizational types, showed lower reflective-integrative learning experiences compared to students on humanities & social science disciplines. In contrast, students of STEM-specialized institutions reported significantly higher levels of peer relationship and student-faculty interaction in comparison with humanities & social science students and STEM students of general higher education institutions. Finally, the study suggests policy implications for STEM education.

• 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.

• 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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• 제24권3호
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• pp.131-136
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• 2021

• 한국과학교육학회지
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• 제35권4호
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• pp.709-723
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• 2015

우리나라는 2011년부터 체계적으로 융합인재교육 연구를 수행하기 시작하여 수많은 프로그램을 개발해오고 있으며, 교육과정에도 구체적으로 반영할 움직임을 보이고 있다. 이에 STEM, STEAM 교육에 관한 수많은 논문들의 리뷰를 통해 이 교육의 특징, 문제점, 해결해야 할 과제를 명료화할 시점이 되었다고 본다. 따라서 본 연구는 STEM과 STEAM 교육과 관련한 많은 국내외 논문들의 리뷰를 통해 이들 교육의 특징 및 문제점을 명료화하고 이를 통해 우리나라 융합인재교육의 해결 과제를 제안하는 데 있다. 본 연구를 통해 얻은 의미 있는 결과는 다음과 같다. 첫째, 다양한 통합교육과정의 접근 방식은 통합의 목적에 따라 구분되는 것이지 우월성의 차이로 구분될 수 없음을 제시하였다. 둘째, STEAM 교육과 같은 통합교육과정은 이전의 교육과정에서 강조된 수직적 깊이보다 교과 융합과 같은 수평적 연계를 중시하는 특징이 있다. 이에 따라 교과 지식과 수직적인 연계성이 약화될 수밖에 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 기존의 교육과정에서 강조되었던 핵심 개념과 기능이 STEAM 교육에서도 강조되어야 하며, 이와 더불어 기존의 각 교과의 핵심 개념과 기능에 대한 비교 연구가 선행되어야 함을 제시하였다. 셋째, 우리나라 융합인재교육의 연구 현황을 제시하고, 그 한계와 극복해야 할 사항을 제시하였다. 넷째, 이러한 리뷰 연구 결과를 토대로 현 상황에서 적용 가능한 STEAM 교육의 접근 방안의 예를 제안하고, 교육과정, 교수학습, 평가 측면에서 우리나라 융합인재교육에서 해결해야 할 과제와 시사점을 제안하였다.