급변하는 21세기 지식 정보 사회는 다양한 학문 분야의 영역을 넘나드는 융합 교육을 강조하고 있다. 특히 기존의 과학 기술 중심의 융합 교육에 예술을 추가하여 과학적 창의성과 예술적 감수성이 조화된 인재 양성을 기대하였다. 그러나 대부분 과학 기술 교과 중심으로 STEAM 교육이 활발하게 이루어지고 예술 교과는 단지 보조 수단으로 인식되거나 활용되고 있는 실정이다. 이는 예술 교육이 지닌 교육의 특성과 가치를 교육적으로 활용하지 못할 뿐더러, 피상적인 통합 교육으로 갈 수 있다는 점이 문제이다. 이에 본 연구에서는 예술을 체험하고 창작하는 과정에서 과학, 기술, 수학 등 여러 영역의 지식을 유용하게 활용할 수 있도록 하여, 백남준이 그 당시의 과학기술을 창의적으로 활용하여 예술 영역을 확장한 사례와 같이 교육 프로그램을 설계하였다. 이러한 학습 과정에서 EPL이 학습의 지적 도구이자 매개체로 필수적으로 활용될 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 초등학생 5학년을 대상으로 교육 프로그램을 적용한 결과 창의적 성향에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.
급변하는 21세기 지식 정보 사회는 다양한 학문 분야의 영역을 넘나드는 융합 교육을 강조하고 있다. 특히 기존의 과학 기술 중심의 융합 교육에 예술을 추가하여 과학적 창의성과 예술적 감수성이 조화된 인재 양성을 기대하였다. 그러나 대부분 과학 기술 교과 중심으로 STEAM 교육이 활발하게 이루어지고 예술 교과는 단지 보조 수단으로 인식되거나 활용되고 있는 실정이다. 이는 예술 교육이 지닌 교육의 특성과 가치를 교육적으로 활용하지 못할 뿐더러, 피상적인 통합 교육으로 갈 수 있다는 점이 문제이다. 이에 본 연구에서는 예술을 체험하고 창작하는 과정에서 과학, 기술, 수학 등 여러 영역의 지식을 유용하게 활용할 수 있도록 하여, 백남준이 그 당시의 과학기술을 창의적으로 활용하여 예술 영역을 확장한 사례와 같이 교육 프로그램을 설계하였다. 이러한 학습 과정에서 EPL이 학습의 지적 도구이자 매개체로 필수적으로 활용될 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 초등학생 5학년을 대상으로 교육 프로그램을 적용한 결과 창의적 성향에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.
The rapidly changing 21st-century knowledge and information society is emphasizing converged education that crosses various academic fields. In particular, the society expected the cultivation of the talent who balance scientific creativity and artistic sensitivity by adding arts to the existing con...
The rapidly changing 21st-century knowledge and information society is emphasizing converged education that crosses various academic fields. In particular, the society expected the cultivation of the talent who balance scientific creativity and artistic sensitivity by adding arts to the existing converged education revolving around science and technology. However, at present, most STEAM education has been actively conducted with a focus on science and technology, whereas the subject of arts has been regarded or utilized as a supplementary means. Its problem is that the educational characteristics and values of art education have not been effectively utilized in educational terms and this could lead to superficial integrated education. In this respect, this study had the knowledge of various fields, such as science, technology, and mathematics, utilized usefully during the process of experiencing and creating arts. Accordingly, this study designed an education programs as with the case of Nam-Jun Baek who expanded the dominion of arts by creatively utilizing his own time's scientific technologies. In this educational process, the target program was developed in a manner that enables EPL to be utilized essentially as the study's knowledge-based tool and medium. The results of applying this educational program in 5th-grade elementary school students showed that the program has positive effects on the creative attributes of the students.
The rapidly changing 21st-century knowledge and information society is emphasizing converged education that crosses various academic fields. In particular, the society expected the cultivation of the talent who balance scientific creativity and artistic sensitivity by adding arts to the existing converged education revolving around science and technology. However, at present, most STEAM education has been actively conducted with a focus on science and technology, whereas the subject of arts has been regarded or utilized as a supplementary means. Its problem is that the educational characteristics and values of art education have not been effectively utilized in educational terms and this could lead to superficial integrated education. In this respect, this study had the knowledge of various fields, such as science, technology, and mathematics, utilized usefully during the process of experiencing and creating arts. Accordingly, this study designed an education programs as with the case of Nam-Jun Baek who expanded the dominion of arts by creatively utilizing his own time's scientific technologies. In this educational process, the target program was developed in a manner that enables EPL to be utilized essentially as the study's knowledge-based tool and medium. The results of applying this educational program in 5th-grade elementary school students showed that the program has positive effects on the creative attributes of the students.
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문제 정의
또한 그러한 과학·기술·수학적 지식을 활용하여 예술을 체험하고 창작 하는 과정에서 EPL은 이러한 학문 영역을 유기적으로 융합하는데 필요한 지적 도구로서 역할을 할 수 있다. 따라서 문제를 해결하고 예술을 체험하는 과정에서 과학, 수학, 기술, 등 여러 영역의 지식을 가치 있고 유용하게 융합하여 STEAM의 본래 취지에 부합한 교육 프로그램을 연구하였다.
따라서 예술과 과학·기술을 유기적으로 융합하여 STEAM의 궁극적인 교육 목표에 충실한 프로그램을 개발하고자 하는 논의 가운데 개발된 프로그램이다.
학생들은 ‘앤디워홀 작품 만들기’ 주제를 학습하면서 기존에 누구라도 생각할 수 있는 것이었지만 그것을 미술 작품으로 표현해내어 기존 미술의 개념을 확장시키고, 이 과정 자체가 당시 미술계에서는 혁신이었다고 볼 수 있는 팝아트를 감상하고 또 창작해 볼 수 있도록 하였다. 또한 학생들이 앤디워홀이 그 당시 새롭게 시도했던 방식으로 하지만 그와 또 다른, 프로그래밍 언어인 스크래치를 활용하여 무한히 표현할 수 있는 창작의 공간을 제공하고자 한다. 아래 그림 1은 스크래치2.
본 논문에서는 예술중심의 STEAM 교육 프로그램을 연구 하였다. 기존의 과학·기술·수학을 중심으로 예술을 융합하는 시도는 자칫 예술의 가치를 평가 절하하고 피상적인 융합에 그쳐 결국 STEAM 교육의 궁극적 취지에 어긋날 수 있다.
본 연구에서 추구하는 예술을 중심으로 하는 과학·기술·수학의 융합은 예술을 체험하고 창작하는 과정에서 과학자의 탐구 자세와 기술 및 수학적 지식이 필수적인 요소로 활용될 수 있도록 하는 것이다.
본 연구에서는 Scratch와 로봇을 주요 학습 매체로 하여 예술교과 중심의 STEAM 교육 프로그램을 개발하고 그 효과성을 검증하였다.
본 연구에서는 이러한 문제 제기로 예술과 과학·기술의 관련성을 역사적 배경에서 그리고 구체적 사례를 통해 규명하고자 노력했다.
본 연구의 목적은 예술 분야를 보다 적극적으로 활용하기 위해 EPL을 활용한 예술 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램을 개발 적용하여 그 효과를 검증 하고자 한다. 이러한 연구 목적 달성을 위해 설정한 연구 가설은 다음과 같다.
본 연구에서는 이러한 문제 제기로 예술과 과학·기술의 관련성을 역사적 배경에서 그리고 구체적 사례를 통해 규명하고자 노력했다. 이러한 논의를 바탕으로 EPL을 활용한 예술교과 중심의 STEAM 교육프로그램을 개발하여 그 효과를 검증하였다.
가설 설정
연구가설 : EPL을 활용한 예술 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램은 학습자의 창의적 성향에 유의한 영향을 미칠 것이다.
제안 방법
다양한 예술 체험활동 과정에 과학·기술의 지식이 필수적인 요소로 작용하도록 프로그램을 설계하였고, 이러한 융합적 지식에 EPL을 실제 예술 창작 활동 시에 지적 도구로써, 반드시 필요한 요소로 활용할 수 있도록 학습 환경을 구성하였다.
연구 결과 학생들의 창의적 성향에 긍정적인 영향을 주었다, 이는 학생들이 수동적으로 지식을 습득하기 보다는 새로운 작품을 창작하거나 체험하는 과정에서 필요한 지식을 스스로 찾고, 또는 기존의 다른 지식들과 융합하는 사고 과정을 경험할 수 있는 교육 프로그램을 적용함으로써 창의적 성향의 하위 요소 인내, 동기, 호기심, 모험심, 자신감 전 영역에 걸쳐 긍정적인 영향을 미쳤다고 볼 수 있다. 또한 개발한 프로그램은 스크래치와 로봇 프로그래밍을 교육하기 위해 스크래치와 로봇을 학생들에게 직접 가르치는 방법이 아닌 학생들이 직면하는 문제를 해결하기 위해서는 스크래치와 로봇 프로그래밍으로 해결해야 하는 학습 환경을 제공하는 방향으로 설계하였다. 즉 예술 활동 과정에 컴퓨터를 단순히 활용하는 수준을 넘어서 새로운 지식, 혹은 작품의 창작을 위한 지적 도구로 제시한 점은 Computational Thinking 교육의 사례로써도 의미가 있다.
대다수 학생들이 스크래치와 로봇 프로그래밍을 처음 접하기 때문에 그에 따른 인지 부담과 심리적 부담을 줄이기 위해 단편적 지식이나 간단한 과제 해결은 주로 개별 학습활동으로 제시하고, 융합적 사고를 요하는 본격적인 학습 과제는 4~5인의 남녀 혼성 조별 활동으로 제시하였다. 또한 조별 과제를 모두 해결한 이후 다음 단계의 과제를 제시함으로써 각 단계별 학습에 충실할 수 있도록 학습 내용을 구성하였다. 이러한 원칙에 따른 학습 주제는 표 4에 나타난바와 같다.
본 연구에서는 실험집단과 통제집단을 임의로 선정하여 실시하는 이질 통제 집단 전후검사 설계를 사용하였다. 연구 대상으로 실험집단과 통제 집단을 먼저 선정하여 사전검사를 통해 실험집단과 통제집단이 동질집단임을 보이고, 실험 처치 후 사후 검사를 실시하여 실험 효과 여부를 분석하였다.
주제에 따라서 학습 매체로 스크래치와 로봇 프로그래밍을 활용하도록 설계하였다. 스크래치나 로봇 프로그래밍 자체 교육을 위한 별도의 시간을 할애하기 보다는 STEAM 교육 과정에서 문제를 해결하기 위해 혹은 예술 작품 창작을 위해, 필요한 관련된 지식을 교사가 소개 및 설명하고 부족하거나 더 필요한 지식은 스스로 찾고 탐구해 볼 수 있도록 프로그램을 설계 하였다. 대다수 학생들이 스크래치와 로봇 프로그래밍을 처음 접하기 때문에 그에 따른 인지 부담과 심리적 부담을 줄이기 위해 단편적 지식이나 간단한 과제 해결은 주로 개별 학습활동으로 제시하고, 융합적 사고를 요하는 본격적인 학습 과제는 4~5인의 남녀 혼성 조별 활동으로 제시하였다.
실험처치 전 창의적 성향 사전검사를 실시하여 동질성을 검증했다. 실험처치는 초등학교 5학년을 대상으로 창의적 체험 시간을 통해 8주에 걸쳐 이루어졌으며, 주당 3시간씩 총 24차시에 걸쳐 진행되었다.
실험처치 전 창의적 성향 사전검사를 실시하여 동질성을 검증했다. 실험처치는 초등학교 5학년을 대상으로 창의적 체험 시간을 통해 8주에 걸쳐 이루어졌으며, 주당 3시간씩 총 24차시에 걸쳐 진행되었다. 통제 집단은 같은 기간 일반적인 교과 수업으로 진행하였다.
본 연구에서는 실험집단과 통제집단을 임의로 선정하여 실시하는 이질 통제 집단 전후검사 설계를 사용하였다. 연구 대상으로 실험집단과 통제 집단을 먼저 선정하여 사전검사를 통해 실험집단과 통제집단이 동질집단임을 보이고, 실험 처치 후 사후 검사를 실시하여 실험 효과 여부를 분석하였다. 이러한 연구의 실험설계를 도식화하면 표 2와 같다.
STEAM 교육은 STEM에 Arts를 추가한 것으로 좁은 의미에서는 디자인 중심의 미술을 생각할 수 있지만, 넓은 의미에서 모든 예술분야가 포함된다고 할 수 있다[5]. 예술 교과를 도입한 STEAM 교육을 통해 학습자의 다양한 흥미를 유발하고 과학적 창의성과 예술적 감수성이 조화된 인재 양성을 기대하였다. 그러나 대부분 기술·수학·과학 교과 중심으로 STEAM연구가 활발하게 이루어지고 예술 교과는 단지 과학기술에 관한 흥미 유발을 위한 보조 도구 혹은 결과물을 표현하는 수단으로 인식되거나 활용되고 있는 실정이다[6].
각 주제별로 4~5차시 동안 2~3개의 학습 활동으로 구성하였다. 주제에 따라서 학습 매체로 스크래치와 로봇 프로그래밍을 활용하도록 설계하였다. 스크래치나 로봇 프로그래밍 자체 교육을 위한 별도의 시간을 할애하기 보다는 STEAM 교육 과정에서 문제를 해결하기 위해 혹은 예술 작품 창작을 위해, 필요한 관련된 지식을 교사가 소개 및 설명하고 부족하거나 더 필요한 지식은 스스로 찾고 탐구해 볼 수 있도록 프로그램을 설계 하였다.
대상 데이터
우리나라의 STEAM 교육은 창의적 설계와 감성적 체험을 통해 과학기술과 관련된 분야의 융합적 지식, 과정, 본성에 대한 흥미와 이해를 높여 창의적이고 종합적으로 문제를 해결할 수 있는 융합적 소양을 갖춘 인재를 양성하는 교육이다. STEAM 교육을 확산시키기 위해 2011년부터 47개의 교사연구회를 지원하였고 2012년에는 170개, 2013년에는 180개로 확대하였다. 연구회에서는 다양한 STEAM 수업 프로그램을 연구 개발하여 적용해 보고 성과를 공유하는 체제를 갖췄다.
개발한 교육 프로그램은 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 24차시 동안 이루어졌다. 연구 결과 학생들의 창의적 성향에 긍정적인 영향을 주었다, 이는 학생들이 수동적으로 지식을 습득하기 보다는 새로운 작품을 창작하거나 체험하는 과정에서 필요한 지식을 스스로 찾고, 또는 기존의 다른 지식들과 융합하는 사고 과정을 경험할 수 있는 교육 프로그램을 적용함으로써 창의적 성향의 하위 요소 인내, 동기, 호기심, 모험심, 자신감 전 영역에 걸쳐 긍정적인 영향을 미쳤다고 볼 수 있다.
교육 프로그램 개발을 위해 예술 분야 대주제 5개를 선정하였다. 각 주제별로 4~5차시 동안 2~3개의 학습 활동으로 구성하였다.
연구회에서는 다양한 STEAM 수업 프로그램을 연구 개발하여 적용해 보고 성과를 공유하는 체제를 갖췄다. 또한 2011년에 16개 시범학교, 2012년에는 80개, 2013년에는 88개 연구 시범학교를 선정하였다. 시범학교에서는 STEAM 교육 내용을 교과목 편성에 반영하고 시범적으로 학교교육에 적용하여 운영하고 있다[12].
본 연구에서는 경기도 ○○시에 위치한 초등학교 5학년 2개 학급을 임의로 선정하고, 표1 과 같이 각각을 실험 집단과 통제 집단으로 구성하였다.
창의적 성향검사는 신문승이 우리나라 초등학교 5-6학년을 대상으로 타당화한 초등학생용 창의적 성향검사를 사용하였다[21]. 이 검사는 표 3과 같이 문제해결을 위한 인내, 동기, 호기심, 모험심, 그리고 자신감 등 모두 5개 요인 35문항으로 구성되어 있다.
성능/효과
소집단 활동을 통해 학습자들은 구성원들과 협력하여 활동을 하게 되고 결과물을 완성해간다. 넷째, 로봇 프로그래밍은 통합 학습 환경을 제공한다. 간학문적 로봇의 성격은 다양한 교과와 연계할 수 있는 통합적 접근을 용이하게 한다.
실험 처치 후 실험집단과 통제집단 간의 차이를 살펴본 독립표본 t-검증한 결과 표 8과 같이 인내, 동기, 호기심, 모험심, 자신감의 하위 요소에서 모두 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<.05).
개발한 교육 프로그램은 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 24차시 동안 이루어졌다. 연구 결과 학생들의 창의적 성향에 긍정적인 영향을 주었다, 이는 학생들이 수동적으로 지식을 습득하기 보다는 새로운 작품을 창작하거나 체험하는 과정에서 필요한 지식을 스스로 찾고, 또는 기존의 다른 지식들과 융합하는 사고 과정을 경험할 수 있는 교육 프로그램을 적용함으로써 창의적 성향의 하위 요소 인내, 동기, 호기심, 모험심, 자신감 전 영역에 걸쳐 긍정적인 영향을 미쳤다고 볼 수 있다. 또한 개발한 프로그램은 스크래치와 로봇 프로그래밍을 교육하기 위해 스크래치와 로봇을 학생들에게 직접 가르치는 방법이 아닌 학생들이 직면하는 문제를 해결하기 위해서는 스크래치와 로봇 프로그래밍으로 해결해야 하는 학습 환경을 제공하는 방향으로 설계하였다.
따라서 예술과 과학·기술을 유기적으로 융합하여 STEAM의 궁극적인 교육 목표에 충실한 프로그램을 개발하고자 하는 논의 가운데 개발된 프로그램이다. 특히 초등학생들 수준에 맞는 현대미술 및 음악 주제를 선정하여 예술 탐구 및 체험과정에서 백남준이 그 당시의 과학기술을 활용하여 새로운 예술 영역으로 제시한 비디오 아트 사례와 같이 EPL을 활용한 예술 체험 프로그램을 개발하여 적용한 것이 효과적이었다고 판단된다. 다양한 예술 체험활동 과정에 과학·기술의 지식이 필수적인 요소로 작용하도록 프로그램을 설계하였고, 이러한 융합적 지식에 EPL을 실제 예술 창작 활동 시에 지적 도구로써, 반드시 필요한 요소로 활용할 수 있도록 학습 환경을 구성하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
STEAM교육은 어디서 유래를 찾을수 있는가?
STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics)교육은 본래 STEM교육에서 유래를 찾을 수 있다. STEM 교육은 1990년대 미국과학재단(NSF)의 Ramaley가 STEM이라는 용어를 사용하면서 시작되었으며, 2003년 미국이 PISA(Programme for International Student Assessment)의 과학, 수학 평가에서 저조한 성과를 거둠에 따라 2007년 미국 경쟁법에서 주요 아젠다로 제시되었다[5].
EPL이란?
EPL(Educational Programming Language)이란 교육용 프로그래밍 언어로 학생이 프로그래밍을 접하는데 있어 부담감을 최소화 할 수 있도록 고안된 컴퓨터 언어이다. 일반 프로그래밍 언어는 기본 문법이나 구조를 익히고, 구문오류를 해소하는데 많은 시간과 인지적 부담을 초래한다.
로봇 프로그래밍 교육의 특징은?
또한 로봇 프로그래밍 교육도 학생들을 위한 또 다른 EPL 로서 다음과 같은 특징을 지닌다[15]. 첫째, 상호작용적 학습 환경을 제공한다. 학습자는 로봇, 교사, 동료 학습자들과 문제 해결과정에서 다양한 형태의 상호작용을 하게 된다. 둘째, 체험적 학습 환경을 제공한다. 실세계를 물리적으로 모델링한 학습 환경은 학습자의 직․간접적인 체험을 이끈다. 이러한 과정에서 학습자는 자발적, 창의적 프로그래밍 학습을 유발할 수 있다. 셋째, 로봇 학습은 협력적 학습 환경을 제공한다. 소집단 활동을 통해 학습자들은 구성원들과 협력하여 활동을 하게 되고 결과물을 완성해간다. 넷째, 로봇 프로그래밍은 통합 학습 환경을 제공한다. 간학문적 로봇의 성격은 다양한 교과와 연계할 수 있는 통합적 접근을 용이하게 한다.
참고문헌 (21)
Korea Foundation for the Advancement of Science and Creativity. "A study on the Action Plans for STEAM Education", 2012.
H. C. KIM, S, J, LEE, B, LEE, "A Planning Study on the Fusion Technology Project in National R&D Program ", The Korean Society of Mechanical Engineers Conference, pp14-19, 2006.
H. J. Kim, "Devlopment of STEAM Instruction Material of Technology-Home economics course in the Middle School ", M.A. thesis, Korea National University of Education, 2012.
Ministry of Education, Science and Technology, "2011 Work Report", 2010.
Y. S. Baek, "STEAM Education in Korea" Journal of Learner-Centered Curriculum and Instruction, Vol. 11, No. 4, pp. 149-171, 2011.
H. I. Jeong, "A study on the imporance of Art aproach to STEAM Education" The journal of Art and Education, vol. 17, pp56-72, 2011.
J. H. Kim, "A study on art-based STEAM for art curriculum", Korea Institute for Curriculum and Evaluation, 2012
H. H. Kim, "Happening video art Happening video art Nam June Paik", Korea-Press, 2000
C. S. Lee, "Recent Trends and Dilemma of STEM Education in the United States", Journal of Korean Association of Practical Arts Education, Vol. 25, No. 4, pp. 101-122, 2012.
Sanders, M. "An Introduction to Intergrative STEM Education", Conference of SETAM, 2011
J. S. Kim, "Pyramid Model and Cubic Model for STEAM Education", The Korean Society for School Science Conference Symposium, 2011.
Ministry of Education, Science and Technology, "STEAM Guide Book", 2012.
E. K. Lee, "The Effects of a Robot Based Programming Learning on Learners' Creative Problem Solving Potential", Journal of Korean Institute of Industrial Education.Editorial committee, Vol. 33, No. 2, pp. 120-136, 2008
http://scratch.mit.edu
U. Y. J, "A Robot Programming Teaching and Learning Model to Stimulate and Maintain Professional High School Student's Learning Motivation " The Journal of Korean association of computer education", vol. 12, No. 4, pp. 13-21, 2009
S. M. K, "A Prospect on Concept Mapping for Learning of Music Elements", Journal of Society for Pentecostal Studies in Korea, Vol. 41 No. 2, pp. 67-100, 2012
H, L, Park. "Meta-analysis of Master's Thesis in an Integrated Music Teaching andLearning MethodsofSecondary School", M.A. thesis, Ewha Woman University, 2010.
Korea Institute for Curriculum and Evaluation, "Investigation about Implications of Art based STEAM Education" 2012
Strosberg, E. "Art and Science", Seoul, 2001.
S. W. Lee, "Music Acoustic", Seoul, pp18, 2003
M. S. Shin, " A Study on the Development of Creative Personality Inventory for the Identification of the Gifted Elementary School Children", Ph.D. thesis, Korea National University of Education, 2010.
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