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문제 정의
- 본 연구는 STEAM기반 통합 학습 프로그램을 적용한 수업이 초등학생들의 창의적 인성에 미치는 영향을 파악하는데 목적이 있다. 이를 위하여 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 실험집단과 통제집단을 구성하여 실험집단에는 본 연구에서 개발한 STEAM기반 통합 PBL 프로그램 수업을 적용하였고, 통제집단에는 일반적인 내용의 PBL 수업을 적용하였다.
- 본 연구는 STEAM기반 통합 학습이 초등학생의 창의적인성 향상에 미치는 효과를 알아보았다. 따라서 본 연구에서는 연구대상으로 실험집단과 통제집단을 선정하여 사전 검사를 통해 먼저 두 집단이 동질 집단임을 보이고, 이에 따라 실험집단에는 STEAM기반 통합 PBL 수업을 처치하고 통제집단에는 일반적인 PBL 수업을 처치한 후, 창의적 인성 검사를 실시하였다.
- 본 연구에서는 초등학생의 창의적 인성 향상을 위해 STEAM 기반 통합교과 PBL 학습 프로그램을 개발하고, 이 프로그램을 초등학교 교육현장에 적용하였다. 그 결과를 토대로 논의해 보면 다음과 같다.
- 이러한 목적으로 본 연구에서는 초등학생의 특성을 고려하여 STEAM 기반 통합 교과 PBL 학습을 통하여 학생들의 창의적 인성 측면을 향상시킨다는 결론을 도출하였다.
제안 방법
- STEAM기반의 주제이기는 하나, 매 차시마다 다섯 교과가 모두 접목되는 것이 아니라, 관련 주제에 맞는 과목만 접목하였다. 하지만, 인성측면의 발달을 위하여 Art에 해당하는 과목은 필수적으로 접목하여 주제를 선정하였다.
- 넷째, 초등학생을 대상으로 한 STEAM 기반 통합교과 학습모형을 개발하고 전문가 집단의 검증을 거쳤다.
- 다섯째, 실험집단과 통제집단에게 창의적 인성 예비, 본 검사를 적용하였다.
- 둘째, STEAM 기반 통합 학습 프로그램이 초등학생의 창의적 인성 발달에 미치는 영향을 알아보기 위한 도구로 ‘교육용 로봇’을 활용하여 연구를 진행하였다.
- 둘째, 교육용 로봇의 활용 가능성과 한계점을 명확히 인식 후 내용을 개발하였다.
- 둘째, 미국의 기술교육 및 공학교육 분야에서 태동된 STEM을 기반으로 한 STEAM 교육의 이론을 탐색하.
- 본 연구는 STEAM기반 통합 학습이 초등학생의 창의적인성 향상에 미치는 효과를 알아보았다. 따라서 본 연구에서는 연구대상으로 실험집단과 통제집단을 선정하여 사전 검사를 통해 먼저 두 집단이 동질 집단임을 보이고, 이에 따라 실험집단에는 STEAM기반 통합 PBL 수업을 처치하고 통제집단에는 일반적인 PBL 수업을 처치한 후, 창의적 인성 검사를 실시하였다.
- 셋째, 로봇과 프로그래밍을 처음 접하는 학생들이 대부분이었지만 초등학생의 수준에 맞는 피코크리켓을 활용하여 큰 어려움을 느끼지 않았고, 흥미있는 주제와의 연계를 통해 학습에 몰입할 수 있었다. 또, 학습모둠을 조직하여 모둠별 주제로 제시함으로써 서로 협력하여 학습 결과물을 완성하였다.
- 본 연구는 대구 ○○초등학교 6학년 4개 학급을 선정하여 2개 학급은 실험집단으로 STEAM기반 통합 PBL 학습 프로그램을 적용하여 수업을 실시하였고 나머지 2개 학급은 통제 집단으로 일반적인 PBL 학습 프로그램을 실시하였다. 정규 교과 시간 외 방과 후 시간을 할애 받아 2011년 5월부터 7월에 걸쳐 6차시로, 한 차시 당 40분간 수업을 실시하였다.
- 본 연구에서는 김대현[15]의 PBL 모형을 참고하여 STEAM 기반 PBL 교수-학습 모형을 재구성하였다.
- 본 연구에서는 인지적인 측면을 간과한다기보다는, 정의적인 측면에 집중적으로 초점을 맞추어 진행하였다.
- 창의적 인성 검사(CPS-R: Creative Personality Scale-Revised, 이하 CPS-R이라 칭함)는 하주현(2000)이 창의성 이론의 통합적 접근을 바탕으로 하여 제작한 창의적 검사지를 사용하였다. 본 연구에서는 창의적 인성을 호기심, 자기 확신, 상상, 인내/집착, 유머감, 독립성, 모험심 및 개방성의 총 8개 요인으로 구분하였다. 요인별 문항 수는 예비검사 시 각각 6-8개로 모두 60문항이며, 본 검사에서는 42문항이다.
- 셋째, STEAM 기반 통합 학습 프로그램 모형을 제작하기 위해 한 가지 주제를 가지고 수업을 진행하는 PBL 교수-학습 모형 중 김대현의 모형을 참고하여 재구성하였다.
- 셋째, 창의성의 두 가지 요소인 창의적 인지와 창의적 인성을 살펴보고 창의적 인성에 관한 연구 논문 등을 분석하였다.
- 셋째, 초등학생의 흥미, 수준, 학습 가능성 등을 고려해 개발하였다.
- 본 연구는 STEAM기반 통합 학습 프로그램을 적용한 수업이 초등학생들의 창의적 인성에 미치는 영향을 파악하는데 목적이 있다. 이를 위하여 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 실험집단과 통제집단을 구성하여 실험집단에는 본 연구에서 개발한 STEAM기반 통합 PBL 프로그램 수업을 적용하였고, 통제집단에는 일반적인 내용의 PBL 수업을 적용하였다. 또한 실제 두 집단의 동질성 여부와 평균차이를 검증하기 위해 독립표본 t-검정을 실시하였고, 각 집단별 사전․사후 검사의 평균 차이를 검증하기 위해 대응표본 t-검정을 실시하였다.
- 이에 STEAM을 기반으로 한 통합 학습 프로그램을 개발하여 초등학생의 창의적 인성 발달에 적용하였다.
- 본 연구는 대구 ○○초등학교 6학년 4개 학급을 선정하여 2개 학급은 실험집단으로 STEAM기반 통합 PBL 학습 프로그램을 적용하여 수업을 실시하였고 나머지 2개 학급은 통제 집단으로 일반적인 PBL 학습 프로그램을 실시하였다. 정규 교과 시간 외 방과 후 시간을 할애 받아 2011년 5월부터 7월에 걸쳐 6차시로, 한 차시 당 40분간 수업을 실시하였다.
- 첫째, STEAM 기반 통합 학습 프로그램이 초등학생에게 미치는 영향이 학업성취도 향상, 학습동기 유발, 창의적 문제 해결력 향상 등 여러 가지가 있을 것이나 본 연구에서는 창의적 인성 발달에만 그 초점을 두고 접근하였다.
- 첫째, 통합교육의 일반 이론을 고찰하였다.
- 첫째, 통합학습, PBL기반의 실생활 연계성, STEAM기반 내용을 중점으로 기준을 마련하여 구성하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상은 대구○○초등학교 6학년 동질집단 2학급으로 한정하였다.
데이터처리
- 이를 위하여 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 실험집단과 통제집단을 구성하여 실험집단에는 본 연구에서 개발한 STEAM기반 통합 PBL 프로그램 수업을 적용하였고, 통제집단에는 일반적인 내용의 PBL 수업을 적용하였다. 또한 실제 두 집단의 동질성 여부와 평균차이를 검증하기 위해 독립표본 t-검정을 실시하였고, 각 집단별 사전․사후 검사의 평균 차이를 검증하기 위해 대응표본 t-검정을 실시하였다.
- 본 CPS-R의 신뢰도를 알아보기 위한 내적 일치도를 구하기 위하여 Cronbach α 계수를 산출하였다.
- 실제 두 집단의 동질성 여부와 평균차이를 검증하기 위해 독립표본 t-검정을 실시하고, 각 집단별 사전․사후 검사의 평균 차이를 검증하기 위해 대응표본 t-검정을 실시하였다.
- 창의적 인성의 사전-사후 평균 차이를 검증하기 위해 통제 집단과 실험집단의 사전-사후 평균 차이를 대응표본 t-검정을 사용하여 분석하였다.
이론/모형
- 창의적 인성 검사(CPS-R: Creative Personality Scale-Revised, 이하 CPS-R이라 칭함)는 하주현(2000)이 창의성 이론의 통합적 접근을 바탕으로 하여 제작한 창의적 검사지를 사용하였다. 본 연구에서는 창의적 인성을 호기심, 자기 확신, 상상, 인내/집착, 유머감, 독립성, 모험심 및 개방성의 총 8개 요인으로 구분하였다.
성능/효과
- [표 9]에서와 같이, 실험집단의 창의적 인성 사전․사후의 평균차이를 살펴본 결과, 사전검사와 사후검사의 평균 차이를 분석하기 위해 대응표본 t-검정을 한 결과 t값이 –21.34이고 유의확률은 .000(p<.05)으로써 사전검사와 사후검사의 평균 차이는 통계적으로 유의한 차이를 보였다.
- [그림 2]처럼 두 집단 모두 평균점수가 향상되었다. 그러나 통제집단의 향상정도는 2.88인 반면 실험집단의 향상 정도는 15.26로 나타나 통제집단에 비해 실험집단은 5.30배 이상 유의미하게 향상된 것으로 드러났다. 이는 창의적 인성에 관한 통제집단의 일반 PBL 수업도 일부 점수의 향상을 보였지만, 실험집단의 점수 향상정도에 미치지 못함을 파악할 수 있다.
- 넷째, STEAM기반 통합교과 PBL 학습을 함으로써 호기심, 자기확신, 상상, 인내/집착, 유머감, 독립성, 모험심 및 개방성의 창의적 인성 하위영역들이 향상되었음을 확인할 수 있었고, 이는 일반적인 PBL 학습에 비해 어떤 주제로, 어떤 교과를 통합하여 학습내용을 구성하는가가 학습 결과에 많은 영향을 끼친다는 것을 확인할 수 있었다.
- 둘째, 2009개정교육과정부터 교과군으로 묶어 수업을 진행해야 하는데. 이에 활용할 수 있는 초석이 될 수 있다.
- 둘째, 실험집단과 통제집단의 사후 결과 .000(P<.05)로 유의미한 결과를 얻었고, 실험집단의 사전·사후 결과에서도 .000(P<.05)로 유의미한 결과를 얻었다.
- 05)으로써 사전검사와 사후검사의 평균 차이는 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 따라서 본 연구에서 제안한 STEAM기반 통합 PBL 프로그램을 통해 실험집단의 창의적 인성에 영향을 미친 것으로 판단할 수 있다.
- 본 연구에서 개발한 프로그램을 적용한 실험집단과 일반적인 수업을 진행한 집단의 사후 검사 결과는 아래 표와 같다. 사후 검사 결과는 사전 검사 결과와 비교하기 위해 100점 만점으로 환산하였다.
- 셋째, 로봇과 프로그래밍을 처음 접하는 학생들이 대부분이었지만 초등학생의 수준에 맞는 피코크리켓을 활용하여 큰 어려움을 느끼지 않았고, 흥미있는 주제와의 연계를 통해 학습에 몰입할 수 있었다. 또, 학습모둠을 조직하여 모둠별 주제로 제시함으로써 서로 협력하여 학습 결과물을 완성하였다.
- 여섯째, 검사결과를 분석하여 3회 정도 수정․보완의 과정을 거치고, STEAM 기반 통합교과 모형 학습이 주는 시사점을 제시하였다.
- 05)로 유의미한 결과를 얻었다. 이러한 유의미한 결과를 볼 때 STEAM기반 통합교과 학습이 초등학생의 창의적 인성 향상에 도움이 되는 것으로 나타났다.
- 05)로 유의한 차이를 보였다. 즉 본 연구에서 제안한 STEAM기반 통합 PBL 학습 프로그램이 일반적인 PBL 수업보다 창의적 인성 향상에 높은 영향을 주고 있음을 알 수 있었다.
- 첫째, STEAM기반 통합교과 PBL 학습 프로그램을 적용한 실험집단이 일반적인 PBL 수업을 한 통제집단보다 창의적 인성 향상에서 통계적으로 유의미하게 나타났다. 즉, STEAM 기반 통합교과 PBL학습이 창의적 인성 향상에 도움이 되었음을 알 수 있다.
후속연구
- 이에 활용할 수 있는 초석이 될 수 있다. 셋째, 본 연구에서는 통합교과 학습의 일부분인 STEAM 기반의 통합교과 학습만 진행하였지만, 앞으로 많은 연구를 통하여 미국의 ‘Project 2061’과 같은 중·장기적인 통합교과 교육과정을 만들어야 할 것이다.
- 첫째, 이제까지 STEM에 관한 연구는 계속 진행되어 왔지만 Art의 개념을 더한 STEAM에 관한 연구는 국내에서는 거의 이루어지지 않았다. 앞으로 예술을 접목시켜 인성의 측면을 향상시키려는 연구가 더 이루어져야 한다고 생각하고 앞으로의 연구에 토대가 될 수 있다.
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