[국내논문]2009 개정 초등수학 1학년 교과서상의 STEAM 관련교과 내용 분석 An Analysis of 2009 Revised Elementary First Grade Mathematics Textbooks Based on STEAM-related Subject Contents원문보기
2009 개정 교육과정 초등수학 1학년 교과서를 대상으로 수학적 지식 외에 어떤 STEAM 관련교과의 내용을 포함하고 있는지 단원별, 수학내용 영역별로 분석하였다. 단원별 STEAM 관련교과 내용의 개수는 전체적으로 인문과학(스토리텔링)적 내용이 제일 많았고, 스토리텔링이 아닌 인문과학적 내용, 체육교과와 관련된 내용 순으로 많이 분석되었으나 음악교과와 관련된 내용은 매우 적었다. 또한 영역별 STEAM 관련교과 내용의 개수는 규칙성 영역을 제외한 다른 영역에서는 인문과학(스토리텔링)적 내용과 체육교과와 관련된 내용 순으로 많았다. 그러나 단원별, 영역별로 STEAM 관련교과 내용의 개수는 편차가 매우 심하여 다양한 STEAM 자료 개발이 요구된다.
2009 개정 교육과정 초등수학 1학년 교과서를 대상으로 수학적 지식 외에 어떤 STEAM 관련교과의 내용을 포함하고 있는지 단원별, 수학내용 영역별로 분석하였다. 단원별 STEAM 관련교과 내용의 개수는 전체적으로 인문과학(스토리텔링)적 내용이 제일 많았고, 스토리텔링이 아닌 인문과학적 내용, 체육교과와 관련된 내용 순으로 많이 분석되었으나 음악교과와 관련된 내용은 매우 적었다. 또한 영역별 STEAM 관련교과 내용의 개수는 규칙성 영역을 제외한 다른 영역에서는 인문과학(스토리텔링)적 내용과 체육교과와 관련된 내용 순으로 많았다. 그러나 단원별, 영역별로 STEAM 관련교과 내용의 개수는 편차가 매우 심하여 다양한 STEAM 자료 개발이 요구된다.
In this study, we analyzed what STEAM-related subject contents, except mathematical knowledge, are contained in 2009 revised elementary first grade mathematics textbooks. STEAM-related subject contents in the textbooks were examined by unit and by strand of the content in the elementary school mathe...
In this study, we analyzed what STEAM-related subject contents, except mathematical knowledge, are contained in 2009 revised elementary first grade mathematics textbooks. STEAM-related subject contents in the textbooks were examined by unit and by strand of the content in the elementary school mathematics curriculum. According to the results, the number and the type of STEAM-related subject contents are different depending on the unit and the strand of the mathematics content. Generally speaking, in each unit and in each strand of mathematics, storytelling liberal arts-related contents are seen the most, followed by non-storytelling liberal arts-related contents and physical education contents in order, while the number of musical contents was very small. So we need to develop different STEAM materials in order to activate STEAM education in our elementary math classrooms.
In this study, we analyzed what STEAM-related subject contents, except mathematical knowledge, are contained in 2009 revised elementary first grade mathematics textbooks. STEAM-related subject contents in the textbooks were examined by unit and by strand of the content in the elementary school mathematics curriculum. According to the results, the number and the type of STEAM-related subject contents are different depending on the unit and the strand of the mathematics content. Generally speaking, in each unit and in each strand of mathematics, storytelling liberal arts-related contents are seen the most, followed by non-storytelling liberal arts-related contents and physical education contents in order, while the number of musical contents was very small. So we need to develop different STEAM materials in order to activate STEAM education in our elementary math classrooms.
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문제 정의
둘째, 수학과 다른 교과와의 융합은 수학교과서 뿐만 아니라 다른 과목의 교과서에서도 수학과 연계되는 부분을 찾아볼 수 도 있다. 그러나 본 연구에서는 수학 중심의 융합교육 관점으로 살펴보고자 한다.
따라서 본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따라 개발된 초등학교 1학년 수학 교과서를 대상으로 수학적 지식 외에 어떠한 STEAM 관련교과 내용이 포함되어 있는지, 2009 개정 교육과정에서의 초등수학 내용영역과 단원별로 STEAM 관련교과 내용을 분석하고자 한다.
연구문제1) 2009 개정 교육과정에 따라 개발된 초등학교 1학년 수학 교과서의 각 단원별 STEAM 관련교과의 내용과 수는 어떻게 다르게 나타나는가?
이 연구는 2009 개정 교육과정에 따라 개발된 초등학교 1학년 수학 교과서속에 포함되어 있는 STEAM 관련교과의 내용을 분석하고자 한다. 따라서 본 연구에서 다루어질 연구문제는 다음과 같다.
제안 방법
2009 개정 교육과정 1-2학년군 수학 교과서 2-1의 단원을 분석한 후, 분석된 자료를 바탕으로 분석 관점에서 공유한 의견은 놀이마당, 이야기마당, 체험마당에서는 STEAM 관련 다양한 교과에 대한 내용이 포함될 수 있으므로 동일 내용이더라도 중복 하여 분석하며, 초등 실과교육 내용인 나만의 독창적인 생각이나 독창적인 산출물을 요구하는 활동은 기술공학에 분류하기로 하였다.
넷째, 본 연구에서는 초등 실과 교과의 내용인 창의적인 작품을 만드는 활동들을 기술공학 관련 내용으로 분류하였다.
둘째, Yakman이 분류한 과학을 본 연구에서 사용 할 인문과학과 구분을 위해 자연과학으로 명명하였다.
둘째, Yakman이 분류한 예술(Arts)의 범위가 언어, 음악·미술·체육 등의 예술교과, 사회 전반의 현상 등을 포함하므로 예술(Arts)을 사회과학, 인문학, 문화예술의 세 개의 영역으로 구분하였다(p. 45-46).
둘째, 교과서에서의 기술과 공학은 서로 분류하기 어려우므로 Yakman이 분류한 영역인 기술과 공학을 기술공학으로 통일시켜 과학내용을 활용한 기술과 과학 발전에 활용된 기술로 하위 내용을 구성하였다(p.386).
또한 이종학·윤마병은 3학년에서 6학년에 걸쳐 활용할 수 있는 건축을 활용한 초등학교 수학 중심의 융합교육 자료를 개발하였다.
본 연구자의 STEAM 관련교과에 대한 내용 분석의 객관성을 확인하기 위해 초등수학교육 전문가들의 분석과 비교하였다. Kapa 계수의 이론적 범위는 0이상 1.
이론적 배경에서 살펴본 STEAM 영역의 분류에 대한 선행연구를 바탕으로, Yakman이 분류한 과학, 기술, 공학, 예술(언어예술, 체육, 교양과 사회과목, 미술) 및 수학 영역을, 수학을 제외한 아홉 개의 영역으로 세분하여 명명하였으며 그 기준과 이유는 아래와 같다.
한지혜는 2009 개정 중학교 1학년 수학 교과서 속에 포함되어 있는 수학적 지식외의 통합적 요소를 분석하기 위하여 2009 개정 중학교 교육과정에서 제시한 8개4)의 교과군을 수학을 제외한 국어, 사회(역사포함)/도덕, 과학/기술·가정, 체육, 예술, 영어의 6개 영역으로 재구조화하여 이를 분류(한지혜, p. 6, )한 후, 내용면에서 통합된 교과의 영역을 비교·분석하였다.
한편 교육과학기술부는 2011년 이후 초·중등 융합인재교육(STEAM) 교육을 지속적으로 추진하고 있으므로, 본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따라 개발된 수학교과서에 대한 비판은 논외로 하고, 초등 수학 교육에서 STEAM 교육이 실시될 경우를 가정하여 교사들이 수학 1-1, 1-2 교과서를 대상으로 하여 STEAM 관련교과의 내용을 분석하는데 참고할 수 있는 기초 자료 구축의 의미에 초점을 두고 연구를 수행하였다.
대상 데이터
세 명의 전문가와 본 연구자가 [표 2]에서 분류된 수학 외의 STEAM 영역의 새 분류에 따라 2009 개정 교육과정 1-2학년군 수학 교과서 2-1의 단원을 개별로 분석하여, 분석된 자료에 대한 관점을 연구자와 세 명의 전문가가 공유하였다.
데이터처리
그 후, 2009 개정 교육과정 1-2학년군 수학 교과서 2-1의 단원을 각각 분석한 결과를 Kapa 계수를 사용하여 통계 처리 하였다.
성능/효과
그러나 본 연구를 수행한 결과 융합인재교육이 강조되고 있던 시점에 개발된 2009 개정 초등수학 1-1, 1-2 교과서에서 조차도 타 교과 관련 내용들이 골고루 포함되지 못한 것으로 분석되었다. 실제로 동일한 수학내용영역 간의 단원에서도 STEAM 관련교과의 내용의 개수에는 차이가 있었으며, 단원별, 수학내용 영역별로 STEAM 관련교과 내용의 개수가 편중되어 있었다.
둘째, 수학 1-1에서 단원별로 STEAM 관련교과 내용의 개수가 3개 이하인 경우를 살펴보면 1단원과 3단원에서는 인문과학(스토리텔링)관련 내용이 매우 적게 분석되었고, 전체 단원에서 기술공학 관련 내용과 사회 관련 내용, 음악관련 내용, 미술 관련 내용으로 분석되었다.
둘째, 수학 1-2에서 단원별로 STEAM 관련교과 내용의 개수가 3개 이하인 경우를 살펴보면 스토리텔링의 경우에도 4단원, 5단원, 6단원에서는 상대적으로 적게 나타나 단원별로 편중되어 있었으며, 음악 관련 내용, 사회 관련 내용, 자연과학 관련 내용으로 분석되었다.
둘째, 수학과 다른 교과와의 융합은 수학교과서 뿐만 아니라 다른 과목의 교과서에서도 수학과 연계되는 부분을 찾아볼 수 도 있다. 그러나 본 연구에서는 수학 중심의 융합교육 관점으로 살펴보고자 한다.
실제로 동일한 수학내용영역 간의 단원에서도 STEAM 관련교과의 내용의 개수에는 차이가 있었으며, 단원별, 수학내용 영역별로 STEAM 관련교과 내용의 개수가 편중되어 있었다. 본 연구의 STEAM 관련교과에 대한 내용 분석의 객관성을 확보하기 위해 참여한 초등교육전문가 3명은 [표 2]에 제시된 분석틀을 따라 수학교과서를 분석하는 것은 상당히 의미 있었다고 피력했으며, 더 나아가 초등학교 1-2학년군에서 사용하고 있는 통합교과와 수학의 내용들을 통합시킬 수 있는 자료의 개발도 의미 있을 것이라는 의견을 제시하였다. 따라서 본 연구에서 수행한 자료는 교사들이 수학 내용과 타 교과들을 연결시킬 수 있는 자료의 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.
세 명의 초등수학교육 전문가와 본 연구자의 Kapa 계수 분석 결과 [표 3]과 같이 2학년을 담당하고 있는 전문가 C와의 Kapa 계수는 0.4959로 신뢰도가 있고, 1학년을 담당하고 있는 전문가 A와 전문가 B와의 Kapa 계수는 각각 0.6953과 0.601로 신뢰도가 높게 나타났다. 따라서 본 연구자의 내용 분석이 객관적이라고 할 수 있다.
셋째, 2009 개정 초등학교 교육과정에서는 일곱 개의 교과(군), 즉 국어, 사회/도덕, 수학, 과학/실과, 체육, 예술(음악, 미술), 영어로 편성하였지만 각 교과의 내용과 성취기준은 개별 교과로 구분하여 제시하고 있을 뿐만 아니라, 초등 수학교과서는 스토리텔링 형식이 적용되었다. 따라서 초등 교사들이 학교 현장에서 실제로 사용하고 있는 수학교과서에서 STEAM 관련교과의 내용을 분석할 수 있는 안목을 키우는데 도움을 주기 위해서, 개별 교과의 체제를 유지하는 것이 좋다고 판단하여, Yakman이 분류한 예술 영역을 7개의 영역, 즉 ‘체육’, ‘음악’, ‘미술’, ‘스토리텔링이 포함된 인문과학(이하, 인문과학(스토리텔링)’, ‘스토리텔링이 포함되지 않은 인문과학(이하, 인문과학(非스토리텔링)’, ‘초등 도덕 교과의 목표와 문화의 성격이 포함된 역사 및 일반 사회 영역(이하, 문화)’, ‘문화의 성격이 배제된 지리, 역사 및 일반 사회 영역(이하, 사회)’ 으로 명명하였다.
셋째, 교과서에 포함된 STEAM 관련교과에 대한 내용을 분석함에 있어서 내용적으로 포함된 숫자만 파악하므로 내용의 충실도와 질적인 면까지 모두 파악하기 곤란하다.
첫째, Yakman이 가장 중요하게 생각한 예술 분야의 경우 여러 활용 범위가 존재하므로 교과서 내에서 방법적인 면에서의 활용과 내용적인 면에서의 활용으로 구분하였는데, 방법적인 면에서의 예술 분야는 ‘표현예술’로 분류하여 표현예술에는 Yakman이 분류한 예술 요소인 언어예술과 체육을 포함시켰다.
후속연구
둘째, 초등학교 교사들이 상대적으로 쉽게 접근할 수 있는 교과간 통합 모형을 활용하여 수학과 타 교과의 융합 자료 개발에 대한 연구가 수행되어지기를 희망한다.
본 연구의 STEAM 관련교과에 대한 내용 분석의 객관성을 확보하기 위해 참여한 초등교육전문가 3명은 [표 2]에 제시된 분석틀을 따라 수학교과서를 분석하는 것은 상당히 의미 있었다고 피력했으며, 더 나아가 초등학교 1-2학년군에서 사용하고 있는 통합교과와 수학의 내용들을 통합시킬 수 있는 자료의 개발도 의미 있을 것이라는 의견을 제시하였다. 따라서 본 연구에서 수행한 자료는 교사들이 수학 내용과 타 교과들을 연결시킬 수 있는 자료의 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.
셋째, 2009 교육과정에서는 초등학교 1∼2학년군을 대상으로 간학문적 접근법에 근거하여 바른생활, 슬기 로운 생활, 즐거운 생활을 통합한 통합교과가 운영되고 있으므로, 교과간 통합모형을 사용하여 수학수업시간에 활용할 수 있는 융합형 자료를 개발하는 연구가 수행되어지기를 희망한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
STEM 교육의 초기는?
미국은 부유하고 강한 선진국으로서의 입지를 다져왔으나, 국제학업성취도 평가인 PISA 2003에서 미국 중등학생들의 수학 및 과학 분야에서의 성적 부진과학생, 학부모, 그리고 미국 사회 구성원들의 기술교육에 대한 인식의 부족 및 잘못된 이해, 공과대학으로 진학하는 학생들의 부족과 여학생들의 공학프로그램 참여가 저조한 교육들이 미국의 국가 경쟁력 하락을 불러오는 것으로 인식하여 이러한 문제점들을 해결하기 위해 기술교과 교육자들을 중심으로 과학, 기술, 공학, 수학 내용을 통합하여 K-12 학교 수준에서 통합적으로 교육하는 방식인 STEM 교육이 시도되었다. 처음에는 과학교과의 통합을 염두에 둔 교육프로그램이 아닌, 단지 과학, 기술, 공학, 수학교육의 혁신이 중요함을 강조하기 위해 각 과목의 글자를 따서 만들었다(노상우·안동순, 2012). 미국의 STEM 교육 선구자는 Virginia Tech의 Sanders 교수로, 2005년에 미국 Virginia Tech 대학원에 STEM 교사 양성 과정을 설치하여 새로운 모델의 교사 양성을 하고 있다(김진수, 2001).
STEAM의 시작은?
미국의 STEM 교육 선구자는 Virginia Tech의 Sanders 교수로, 2005년에 미국 Virginia Tech 대학원에 STEM 교사 양성 과정을 설치하여 새로운 모델의 교사 양성을 하고 있다(김진수, 2001). 2006년 미국의 야크만(G. Yakman)은 STEM 교수·학습 요소가 예술 분야의 영향을 받고 있음을 발견하고 자신의 학위 논문에서 기존의 STEM에 예술(Arts)을 추가한 STEAM을 사용하였다. Yakman은 STEAM 교육에서 과학과 기술은 모든 수학적 요소에 근거하여 공학과 예술을 통해 얻는 해석이며, 예술 분야를 통해 창의적인 요소에 더 초점을 맞출 수 있으므로 STEM 교육과 예술 교과의 영역을 분리시키는 것은 힘들다(박형주, 2012)고 하였다.
우리나라에서의 융합교육은 어떠한가?
최근 미국, 영국, 핀란드, 일본 등 세계 주요국에서는 과학기술 인재 양성을 위해 국가의 미래를 걸고 수학, 과학, 기술, 공학 및 예술을 융합하는 교육을 실시하고 있을 뿐만 아니라 2010년 이후 우리나라 교육현장에서 많이 등장하는 단어 중의 하나도 ‘융합교육’이다. 우리나라에서의 융합교육은 PISA와 TIMSS 등의 국제 학업성취도 평가 결과들을 분석한 연구(한국교육과정평가원, 2008, 2009)에서 우리나라 중·고등학생의 수학과 과학 교과에서 인지적 영역인 학업 성취도는 최 상위권에 속하지만 정의적 영역인 수학·과학 교과에 대한 흥미도와 가치 인식 등에서의 성취도가 매우 낮게 나타나, 교육과학기술부(2010)는 ‘2011년 업무계획’ 보고를 통하여 학생들의 수학·과학에 대한 동기 및 흥미가 부족한 점 등을 보완하기 위해 초·중등 융합인재교육(STEAM1) 교육을 강화하겠다고 발표한 이후, 한국과학창의재단의 도움을 받아 STEAM교육에 대한 교육과정과 교수·학습 자료개발하고 STEAM교육 환경 구축에 힘을 쏟고 있다. 그러나 지금까지의 융합교육에 대한 연구는 주로 과학 및 기술교육 분야에 치중된 반면 수학교육 분야, 특히 초등수학 분야에서의 연구는 상대적으로 매우 적은 실정이다.
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