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이 연구는 5학년 과학 1학기 2단원『태양계와 별』단원 가운데 태양계 행성의 특징을 그리스 ․ 로마신화와 수학적 요소, 음악적 요소 등 STEAM 기법을 사용하여 디지털교재를 개발하고 이를 적용한 과학 수업이 학생들의 학업성취도에 미치는 영향을 알아보기 위해서 실시하였다. STEAM 프로그램은 학생들의 흥미를 향상시키고 학습을 효율적으로 하는데 긍정적인 효과를 가지며, 또한 2000만부 이상 팔리며 밀리언셀러에 등재된 그리스 ․ 로마신화는 학생들이 어려워하는 천문 영역을 보다 쉽게 접근할 수 있기에 이를 활용한 디지털교재를 개발하게 되었다. 경기도 H시 면 소재지에 위치하고 있는 S초등학교 5학년 2개 반 학생들을 대상으로 실험집단에서는 디지털교재를 이용한 수업, 통제집단에서는 서책형 교과서를 활용한 수업을 진행하였다.
5학년 1학기 2단원 『태양계와 별』단원 가운데 6차시를 실험집단에는 디지털교재로 진행한 후 학업성취도에 대한 사후 검사 결과를 대응표본 ...

이 연구는 5학년 과학 1학기 2단원『태양계와 별』단원 가운데 태양계 행성의 특징을 그리스 ․ 로마신화와 수학적 요소, 음악적 요소 등 STEAM 기법을 사용하여 디지털교재를 개발하고 이를 적용한 과학 수업이 학생들의 학업성취도에 미치는 영향을 알아보기 위해서 실시하였다. STEAM 프로그램은 학생들의 흥미를 향상시키고 학습을 효율적으로 하는데 긍정적인 효과를 가지며, 또한 2000만부 이상 팔리며 밀리언셀러에 등재된 그리스 ․ 로마신화는 학생들이 어려워하는 천문 영역을 보다 쉽게 접근할 수 있기에 이를 활용한 디지털교재를 개발하게 되었다. 경기도 H시 면 소재지에 위치하고 있는 S초등학교 5학년 2개 반 학생들을 대상으로 실험집단에서는 디지털교재를 이용한 수업, 통제집단에서는 서책형 교과서를 활용한 수업을 진행하였다.
5학년 1학기 2단원 『태양계와 별』단원 가운데 6차시를 실험집단에는 디지털교재로 진행한 후 학업성취도에 대한 사후 검사 결과를 대응표본 t-검증을 통해 분석하고, 학생들과 동료 교사를 통해 프로그램 만족도를 조사하였다.

본 연구의 결론은 다음과 같다.
첫째, 실험집단과 통제집단의 사후 과학 학업 성취도 검사 결과, 과목의 평균에 대한 t-검증 결과 유의확률이 0.022로 통계적으로 유의미한 차이가 있었다.(t=-2.498, p<.05) 이를 통해 태양계 행성을 주제로 한 STEAM 기반 디지털교재를 활용한 수업이 과학 학업 성취도를 향상시키는데 긍정적인 영향이 보였다.
둘째, 태양계 행성을 주제로 한 STEAM 기반 디지털교재에 대한 학생 및 동료교사들의 만족도를 조사한 결과 5점 만점을 기준으로 각각 4. 32와 4. 71로 디지털교재에 대해 흥미와 관심을 가지고 긍정적으로 인식하고 있음을 확인하였다. 특히 사진, 동영상, 여러 종류의 다양한 어플리케이션 등 다양한 멀티미디어 자료의 제공 등 흥미도 측면에서 높은 만족도를 보였다.

본 연구는 디지털교재를 적용한 수업이 초등학생의 과학 학업성취도를 향상시키는데 긍정적인 영향을 보여줬다는 점에 연구의 의의가 있다고 할 수 있다. 그러나 태양계 행성을 주제로 한 STEAM 기반 디지털교재를 적용한 수업에서 다음과 같은 제한점을 가지고 있어 제언으로 후속연구를 기대한다.

첫째, 본 연구는 5학년 과학 1학기 2단원『태양계와 별』단원 가운데 일부분인 태양계 행성에 대해 디지털교재를 개발 및 적용하였다. 따라서 『태양계와 별』단원의 나머지 차시에 관한 디지털 교재의 추가 개발 및 적용을 통해 그 효과를 검증하는 후속 연구가 필요하다.
둘째, 본 연구에서 사용된 디지털교재는 SDF PageMaker2를 제작도구로 사용하였다. 이 프로그램은 대다수의 교사가 지속적인 연수를 통해서 누구나 쉽게 배우고 생산할 수 있다. 2018년 3, 4학년부터 도입되는 디지털교과서의 경우 교육부 차원에서 제작된 자료의 배부 및 사용으로 이루어질 예정이므로 교사의 자율권과 재구성의 권한은 확대보다는 축소될 것으로 생각된다. 따라서 디지털교과서를 제작할 수 있는 다양한 프로그램의 교사 연수를 실시하고, 교사들이 제작한 다양한 디지털교과서의 투입 효과를 알아보는 연구가 요구된다.
셋째, 디지털교재를 활용할 수 있는 교육환경의 구성이 시급하다.
본 연구를 진행하면서 가장 어려웠던 것은 학습자가 이용하는 디지털 기기의 사양이 현저히 낮아 디지털교재를 활용하는데 많은 어려움이 있었다. 또한 학교에서는 보안을 이유로 무선 AP가 설치된 곳이 일부로 한정되어 있어서 디지털교과서의 초등학교 3, 4학년의 전면적인 도입에 앞서서 제반시설 마련이 우선되어야 한다.

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