[논문]초등학생의 창의성 신장을 위한 예술 영역 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램 개발 및 적용: 스크래치 프로그래밍 언어를 활용하여

서영호; 정승범; 김종훈

doi:10.13000/jfmse.2016.28.1.69

초등학생의 창의성 신장을 위한 예술 영역 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램 개발 및 적용: 스크래치 프로그래밍 언어를 활용하여
Development and Application of Education Program Art Area Subject-based STEAM for Improvement of Elementary Students' Creativity: With a Scratch Programming Language 원문보기

水産海洋敎育硏究 = Journal of fisheries and marine sciences education, v.28 no.1 = no.79, 2016년, pp.69 - 82

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, Art area -based STEAM education programs that take advantage of the Scratch was to analyze the effect of the development of elementary school students' creativity. The winter break of ${\bigcirc}{\bigcirc}$ university education donation application students 3, 4, 5th grader was verified two research hypothesis to the target. First, Art area -based STEAM education programs will be effective on the development of elementary school students' creativity. Second, Art area -based STEAM education programs will be more effective on the development of the elementary school girls' creativity than the elementary school boys' creativity. Art area -based STEAM education programs is to show a significant difference on the development of elementary school students' creativity, mean change of elementary school girls were remarkable than boys.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 스크래치 프로그래밍 언어를 활용한 예술 영역 중심의 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 창의성 신장에 미치는 효과를 분석하였다. ○○대학 겨울방학 교육기부 신청 학생 3, 4, 5학년 학생을 대상으로 2가지의 연구 가설을 검증하고자 하였다.
○○대학 겨울방학 교육기부 신청 학생 3, 4, 5학년 학생을 실험집단으로 선정하여 본 연구에서 개발한 교육 프로그램의 효과를 살펴보았으며, 실험집단 내에서 성별에 따른 교육 프로그램의 효과도 살펴보았다. 아직 프로그래밍 언어를 접해보지 못한 학생들이 많아 기초기능부터 익히는 활동부터 실시하였다(<Table 4>).
개발한 교육 프로그램은 초등학교 3, 4, 5학년으로 이루어진 ○○대학 겨울방학 교육기부 신청학생 53명(남 34명, 여 19명)을 대상으로 실시하였다. 본 연구는 2가지의 연구 가설을 검증하고자 한다.
본 연구에서 개발한 교육 프로그램은 스크래치를 활용한 예술 영역 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 창의성 신장에 미치는 효과를 분석하는 것이다. 이를 위하여 검사 도구로 Torrance의 창의성 측정을 위한 TTCT(Torrance Tests of Creative Thinking) 검사 중 도형 A형을 활용하였다.
본 연구에서는 스크래치 프로그래밍 언어를 활용한 예술 영역 중심의 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 창의성 신장에 미치는 효과를 분석하였다. ○○대학 겨울방학 교육기부 신청 학생 3, 4, 5학년 학생을 대상으로 2가지의 연구 가설을 검증하고자 하였다.
본 연구에서는 이론적 배경과 선행 연구를 바탕으로 스크래치를 활용하여 창의성을 신장시킬 수 있는 프로그램의 교재를 다음과 같은 설계 원리에 따라 개발하였다.

가설 설정

1) 예술 영역 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 창의성 신장에 효과적일 것이다.
둘째, 예술 영역 중심의 STEAM 교육 프로그램은 초등학교 남학생들보다 여학생들의 창의성 신장에 더 효과적일 것이다.
첫째, 예술 영역 중심의 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 창의성 신장에 효과적일 것이다.

제안 방법

첫 번째 연구가설을 검증하기 위하여 창의성 사전 검사를 실시하였다. STEAM 교육 프로그램은 7일간 총 28차시의 내용으로 구성하여 실시하였고, 교육프로그램이 끝난 후 사후 검사를 실시하였다.
교육 방법은 강의와 실습, 과제로 이루어졌으며 스크래치의 기본설명에서 변수와 리스트 활용까지 심화 내용으로 학습할 수 있도록 단계적으로 구성하였다.
연구 대상인 초등학생의 창의성 신장을 위해서 학생들이 초등학교 교과서에서 창의성을 신장시킬 수 있는 10개의 주제를 선정하였다. 그리고 그 주제를 활용하여 학생들이 직접 스크래치를 구현해 봄으로써 학생들이 창의성을 신장시킬 수 있도록 교재를 구성하였다.
그리고 전문성 확보를 위하여 ○○대학 교수 1명, 교육기부 프로그램을 사전에 운영했던 박사 학위를 소지한 현장 교사 1명, 컴퓨터 교육과 석․박사 과정에 있는 현장 교사 5명에게 프로그램 개발의 자문을 받아 프로그램을 개발하였다. 홈페이지를 통해서 지원한 학생들의 수준을 파악하여 프로그램 개발에 적용하였다.
두 번째 연구 가설을 검증하기 위해 실험집단 내에서 여학생과 남학생을 나누어 효과를 비교하였다. 평균에서는 차이가 있으나 성별 간의 유의미한 차이가 나타나지 않았다.
두 번째 연구가설인 STEAM 교육 프로그램의 성별 간 차이를 알아보고자 실험집단 내에서 그룹을 나누어 사전, 사후 검사를 비교하였다. 본 연구의 설계를 도식화하여 <Table 5>에 제시하였다.
둘째, 학생들이 문제에 대해서 다양한 방법으로 생각해 보고, 직접 구현해 봄으로써 문제를 해결할 수 있는 내용을 선정한다.
본 연구의 설계를 도식화하여 에 제시하였다.
성별에 따른 창의성 검사 결과를 비교・분석하기 전 두 집단이 정규분포를 이루는지 확인할 필요가 있어 창의성 사전 검사에 대한 Shapiro-Wilks 정규성 검정을 실시하였고 그 결과는 각각 , 과 같다.
셋째, 초등학생의 흥미와 수준을 고려하여 개발한다.
실험집단 남학생의 사전·사후검사 결과를 비교분석하여 그 결과를 , 에 제시하였다.
실험집단 여학생의 사전·사후검사를 비교·분석하여 와 에 제시하였다.
이러한 문제의식을 가지고 본 연구에서는 창의성을 신장시키기 위하여 예술 영역 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램을 개발하고 적용하였다. 예술 영역 교과인 국어, 음악, 미술 등은 여학생들이 선호하는 교과이다(Shin Seon-Mee, Min Moo-Suk 2004).
7기에서는 교과서 내용과 연계한 ‘Scratch’ 교육을 하였으며, 그 교육을 진행하기 위하여 필요한 교재를 개발하였다. 이번 교육에서는 예술 영역 중심의 교과들인 국어, 사회, 음악, 미술 교과를 중심으로 스크래치와 연계하여 학생들의 창의성을 신장시킬 수 있도록 교재를 구성하였다.
첫 번째 연구 가설을 검증하기 위해 교육 프로그램 사전 사후에 창의성 검사를 실시하고, 분석하였다. 그 결과 창의성 신장에 유의미한 차이를 보였다.
첫 번째 연구가설을 검증하기 위하여 창의성 사전 검사를 실시하였다. STEAM 교육 프로그램은 7일간 총 28차시의 내용으로 구성하여 실시하였고, 교육프로그램이 끝난 후 사후 검사를 실시하였다.
첫째, 초등학교 교과서 중 스크래치를 통해 구현할 수 있는 주제를 선정하였다. 그리고 그 주제들 중 학생들이 창의성을 신장시킬 수 있는 주제를 선별한다.
그리고 전문성 확보를 위하여 ○○대학 교수 1명, 교육기부 프로그램을 사전에 운영했던 박사 학위를 소지한 현장 교사 1명, 컴퓨터 교육과 석․박사 과정에 있는 현장 교사 5명에게 프로그램 개발의 자문을 받아 프로그램을 개발하였다. 홈페이지를 통해서 지원한 학생들의 수준을 파악하여 프로그램 개발에 적용하였다.

대상 데이터

○○대학 방학 중 창의 컴퓨터교실을 운영하였다. 7기에서는 교과서 내용과 연계한 ‘Scratch’ 교육을 하였으며, 그 교육을 진행하기 위하여 필요한 교재를 개발하였다.
개발한 교육 프로그램은 초등학교 3, 4, 5학년으로 이루어진 ○○대학 겨울방학 교육기부 신청학생 53명(남 34명, 여 19명)을 대상으로 실시하였다. 본 연구는 2가지의 연구 가설을 검증하고자 한다.
연구 대상인 초등학생의 창의성 신장을 위해서 학생들이 초등학교 교과서에서 창의성을 신장시킬 수 있는 10개의 주제를 선정하였다. 그리고 그 주제를 활용하여 학생들이 직접 스크래치를 구현해 봄으로써 학생들이 창의성을 신장시킬 수 있도록 교재를 구성하였다.

데이터처리

각 집단 내 사전, 사후검사 결과를 비교하기 위해 사전검사로 실시한 정규성 검정 결과 정규분포를 이루는 하위 요소들에 대해서는 대응 표본 t 검정, 정규분포를 이루지 않는 실험집단의 ‘성급한 종결에 대한 저항’에 대해서는 Wilcoxon 부호 순위 검정을 실시하여 비교하였다.
실험집단의 성별에 따라 실시한 사전, 사후검사 결과를 비교하기 위해 두 집단 모두 정규성을 확보한 ‘창의성 지수’, ‘유창성’, ‘독창성’, ‘제목의 추상성’, ‘정교성’에 대해서는 독립 표본 t 검정, 두 집단 중 하나라도 정규성을 만족하지 못한 ‘성급한 종결에 대한 저항’, ‘창의성 평균’에 대해서는 Mann-Whitney U 검정을 실시하여 비교하였다.
실험집단의 성별에 따른 정규성 검정 결과에 따라 정규성을 확보한 하위 요소에 대해서는 모수 통계 방법인 독립 표본 t 검정을 사용하고, 정규성을 확보하지 못한 하위요소에 대해서는 비모수 통계 방법인 Mann-Whitney U-test를 사용하여 비교·분석하였다.
예술 영역 중심의 STEAM 프로그램에 대한 효과를 분석하기 위하여 프로그램에 참여한 모든 학생들을 대상으로 대응 표본 t 검정을 실시하였고, 그 결과는 와 같다.

이론/모형

본 연구에서 개발한 교육 프로그램은 스크래치를 활용한 예술 영역 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 창의성 신장에 미치는 효과를 분석하는 것이다. 이를 위하여 검사 도구로 Torrance의 창의성 측정을 위한 TTCT(Torrance Tests of Creative Thinking) 검사 중 도형 A형을 활용하였다. TTCT는 도형 검사와 언어 검사 두 가지 유형이 있으나 TTCT 도형 검사가 주로 사용된다(Kim Kyung-Hee 2006b).

성능/효과

‘유창성’은 문제에 대한 적절한 반응의 총수, ‘독창성’은 통계적으로 드물게 일어나는 독특한 반응, ‘제목의 추상성’은 종합하고 조직화할 줄 아는 사고과정, ‘정교성’은 세부내용을 상상하고 제시할 줄 아는 것, ‘성급한 종결에 대한 저항’은 성급하게 반응을 종결시키는 것을 지연시키는 능력으로 보았다.
2) 예술 영역 교과 중심의 STEAM 교육 프로그램은 초등학교 남학생들보다 여학생들의 창의성 신장에 더 효과적일 것이다.
또한, 5개의 하위 요소 중 ‘성급한 종결에 대한 저항’을 제외한 ‘유창성’, ‘독창성’, ‘제목의 추상성’, ‘정교성’ 4가지 영역에서 유의미하게 상승하였다.
본 연구는 일반적으로 STEAM 교육 프로그램은 과학, 수학 중심으로 이루어지나 예술 영역 교과를 중심으로 한 교육 프로그램을 개발하여 적용했다는 것에 의의가 있다.
사전·사후검사 결과를 비교 분석한 결과 ‘창의성 지수(Index)’는 사전검사 평균점수는 105.226점, 사후검사 평균점수는 113.717점으로 사후검사가 8.491점 더 높았으며, 유의확률(p)는 .005로 유의수준 .05보다 작으므로 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=2.922, p<.01).
실험집단 남학생의 정규성 검정 결과 ‘성급한 종결에 대한 저항’, ‘창의성 평균’ 정규분포를 따르지 않는 것으로 나타났다.
실험집단 남학생의 창의성 사전·사후검사 결과를 비교·분석한 결과 ‘유창성’은 사전검사 평균점수는 100.765점, 사후검사 평균점수는 108.912점으로 사후검사가 8.147점 더 높았으며, 유의확률(p)는 .007로 유의수준 .05보다 작으므로 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=2.890, p<.01).
실험집단 여학생의 사전·사후검사 결과를 비교분석한 결과 ‘창의성 지수’는 사전검사 평균점수는 101.158점, 사후검사 평균점수는 116.158점으로 사후검사가 15점 더 높았으며, 유의확률(p)는 .002로 유의수준 .05보다 작으므로 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(t=3.559, p<.01).
실험집단 여학생의 정규성 검정 결과 ‘성급한 종결에 대한 저항’을 제외한 하위 요소에서 정규분포를 이루는 것으로 나타났다.

후속연구

그러나 본 연구는 연구 대상의 수가 적다는 점과 다른 영역을 중심으로 한 STEAM 교육 프로그램과의 비교가 이루어지지 않아 추후 연구를 통해 개선되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	창의성이란?	창의성은 전통적 사고에서 벗어나 새롭고 독창적으로 문제를 해결하는 능력으로 21세기 정보화 사회에서 절실히 요구되는 것이다. 이러한 변화에서 성공적으로 직면하기 위해서는 인지력과 추론 능력뿐만 아니라 개방적이고 혁신적인 능력이 요구된다는 것이다(Geery, L J.
	체계적인 컴퓨터 교육이 이루어지지 못하는 이유는?	하지만 현재 초등학교 컴퓨터 교육의 교육과정과 교육내용은 ‘정보 통신 기술 교육 운영 지침’ 외에는 정확하게 제시되어 있지 않고, 창의적 체험활동, 방과 후 활동, 실과 교육의 부분으로 컴퓨터 교육을 실시하고 있다. 그렇기 때문에 체계적인 컴퓨터 교육이 이루어지지 못하고 있다(Lee Chang-Hee 2009).
	STEAM 교육의 특징은?	이러한 창의적 인재를 양성하는 교육으로 과학, 기술, 공학, 예술, 수학 등 다양한 분야의 지식을 바탕으로 새로운 가치를 만들고, 종합적 문제해결력을 배양할 수 있는 STEAM 교육이 필요하다(Ministry of Education, Science and Technology 2010).

참고문헌 (27)

An, Kyeong-Mi(2010). The Effect of the Programming Education on the Elementary School Student's Learning-Flow and programming ability, Gyeongin National University of Education.
Bae, Young-Kwon(2007). The Development of College Programming Instruction Model based on STAD Learning Model, The Journal of educational studies, 38(3), 93-115.
Baek, Seong-Soon(2006). Verification of effect on a metacognitive strategy instruction model in programming language learning, Korea National University of Education.
Carpenter, M.(2007). Prettpy, straight up or with a twist, http://www.post-gazette.com/pg/07218/807248-314.stm
Geery, L J.(1997). A exploratory study of the ways in which superintendents use their emotional intelligence to address conflict in their educational organization, Unpublished doctoral dissertation, University of LaVerne.
Gil, Soon-Hee(2011). Utilizing the computer, music academy activation of training plans, Jeju national university.
Hong, Sun-Jeong(2006). Intelligence and creativity : Psychological inquiry For Human intelligence, Yangseowon : Seoul.
Jo, Seong-Hwan et al.(2008). The Effect of CPS-based Scratch EPL on Problem Solving Ability and Programming Attitude, The Journal of The Korean Association of information Education, 12(1), 77-88.
Kim, Eun-Jeong(2013). The Development and Application of Mathematics Program Based on STEAM Using Scratch for the first grade high School Students, Korea National university of Education.
Kim, Jeong-A.Kim, Byeong-Su.Lee, Ji-Hwon & Kim, Jong-Hoon(2011). A Study of Teaching-Learning Methods for the IT-Based STEAM Education Model With Regards to Developing People of Interdisciplinary Abilities, Journal of fishries and marine sciences education, 23(3), 445-460.
Kim, Kyung-Hee(2006a). Can we trust creativity tests? A Review of the Torrance Tests of creative thinking(TTCT), Creativity Research Journal, 18(1), 3-14.

상세보기
Kim, Kyung-Hee(2006b). Is creativity unidimensional or multidimensional? Analyses of the torrance tests of creative thinking, Creativity Research Journal, 18(3), 251-260.

상세보기
Kim, Tae-Hoon & Kim, Jong-Hoon(2014). Development and implementation of STEAM Program based on Scratch Programming, The Journal of Korean association of computer education, 17(6), 49-57.
Kim, Tae-Hun.Yang, Young-Hoon & Kim, Jong-Hoon(2013). Development and Implementation of STEAM Program based on Programming using Kodu, Journal of fishries and marine sciences education, 25(5), 1020-1030.

원문보기 상세보기
Lee, Mi-Hyeon & Koo, Deok-Hoi (2010). Scratch Programming Learning how to study for elementary school students, The Journal of The Korean Association of information Education, 15(1), 249-250.
Ministry of Education, Science and Technology(2010). Future to open the 2011 business report window human resources and advanced science and technology of the Republic of Korea, Retrieved from http://www.moe.go.kr
Park, Byeong-Gi(1998). Based on creativity-education, Science of education : Seoul.
Park, Rak-Joo(2012). Scratch Programing and Elementary Students' Self-efficacy : Focused on the 4th Grade Students, Cheongju National University of Education.
Resnick, M.(2006). Computer as Paintbrush: Technology, Play, and the Creative Society. Singer, D., Golikoff, R., and Hirsh-Pasek, K. (eds.), Play Learning: How play motivates and enhances children's cognitive and social-emotional growth, Oxford University Press.
Sanders, M.(2006). A rationale for new approaches to STEM education and STEM education graduate programs, Paper presented at the 93rd Mississippi Valley Technology Teacher Education Conference, Nashville, TN.
Scratch Website(2012). http://scratch.mit.edu.
Shin, Seon-Mee & Min, Moo-Suk(2004). Analysis of Primary Students' Job Preference by Gender, The Journal of Korean Education, 31(3), 241-264.
Song, Jeong-Beom, Paik, Seoung-Hey, Lee, Tae-Wuk(2008). The Effect of Robot Programming Learning Considered Gender Differences on Female Middle School Student's Flow Level and Problem Solving Ability, The Journal of Korean association of computer education, 12(1), 45-55.
Torrance, E. P. 1978). Giftedness in solving furture problems, Journal of Creative Behavior, 12(2), 75-86.

상세보기
Torrance, E. P.(2010). Torrance Tests of Creative Thinking Directions manual and scoring guide(Figual test booklet A), Korean FPSP.
Yakman, G.(2009). What is the point of STEAM? A Brief Overview, http://www.steamedu.com/2006-2010_ Short_WHAT_IS_STEAM.pdf
Yakman, G.(2012). Why STEAM, 12-17, http://www.steamedu.com/wp-content/uploads/2014/12/WhySTEAMshortWeb.pdf

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format