[논문]고등학교 기술·가정 교과 '창의 공학 설계' 단원 수업에 대한 교수·학습 운영 실태 분석 및 개선 방안

김성일; 임윤진

고등학교 기술·가정 교과 '창의 공학 설계' 단원 수업에 대한 교수·학습 운영 실태 분석 및 개선 방안
A Study on the Teaching·Learning Management Status and Improvement Plan about 'Creative Engineering Design' Lesson of 'Technology·Home Economics Subject' for High School Teachers 원문보기

大韓工業敎育學會誌 = Journal of Korean Institute of Industrial Educators, v.41 no.1, 2016년, pp.128 - 146

초록
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이 연구의 목적은 고등학교 기술 가정 교과 담당 교사를 대상으로 기술 가정 교과'창의 공학 설계' 단원 수업에 대한 교수 학습 운영 실태 분석 및 개선 방안 연구를 통해 교수 학습 능력과 수업의 질 향상을 위한 기초 자료를 제공하고자 하는데 있다. 이 연구를 위하여 현재 고등학교 기술 가정을 지도하고 있는 교사 63명을 대상으로 온라인 설문지, e-mail 등을 통한 설문조사를 통하여 자료를 수집하였다. 연구에 사용된 설문 조사 도구는 문헌 연구를 통하여 연구자 2인이 공동으로 개발하여 전문가 4인의 검토를 받아 수정하여 활용하였다. 수집한 자료에 대하여 통계 프로그램(SPSS, Ver. 20)을 활용하여 분석한 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 기술 가정과 교사들은 '창의 공학 설계' 수업 내용으로 '창의 사고 기법' 교육을 가장 중요하게 여기고 있으며, 주요 학습 활동 내용으로 '아이디어 구상'에 촛점을 두고 있었다. 둘째, 기술 가정과 교사들은 '창의 공학 설계' 수업 운영을 위해서 '실습 공구 및 재료비 확보' 및 '수업 공간 확보'를 가장 우선적으로 고려하며, 단원의 특성에 맞는 '교수 학습 전략의 수립'이 중요하다고 응답하였다. 셋째, 기술 가정과 교사들이 기대하는 학생 작품 수준은 '교과서 이외의 아이디어 작품'과 '생활 속 불편함 개선을 위한 작품'으로 인식하고 있었다. 넷째, 기술 가정과 교사들은 '창의 공학 설계' 단원의 수업 시 '실습 : 이론 수업 시간 비율'을 3:7(36.5%), 4:6(25.4%), 2:8(23.8%)이 적절하다고 하였으며, 평가 방안으로 '작품+포트폴리오+발표'의 형태를 가장 선호하고 있었다. 다섯째, '창의 공학 설계' 단원의 교수 학습에 영향을 줄 수 있는 변인인 실습실 여부, 교사의 성별, 표시 과목에 따라 교사의 흥미와 만족도는 유의미한 차이를 보였다. 이상의 연구의 결과를 바탕으로 '창의 공학 설계' 단원의 수업에 대한 흥미와 만족도를 높이려면 학생들이 실습할 수 있는 공간과 재료비의 확보가 필요하고, 교사들은 창의 공학 설계 수업에 대한 역량을 신장시키기 위한 연수와 세미나 프로그램의 개발이 필요할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to provide a basic research data for increasing the quality of 'creative engineering design' lesson and the teaching learning capability of high school teachers by analyzing the teaching learning management status and improvement plan of 'technology home economics subject' lesson for high school teachers. In order to investigate the teaching learning management status, the survey questionnaires from 63 teachers were collected from high school teachers who teach technology home economics subject currently and analyzed by statistical program SPSS 20. The main results of this study were as follows: First, for the contents of 'creative engineering design' lesson, the highest mean of response was 'creative thinking method'(M=4.22). In the learning activities, the teachers perceived the importance of the 'idea concept' highly. Second, in the management of 'creative engineering design' lesson, the teachers perceived the importance of the secure of tool, material budget, and practice space for the lesson highly. In the teaching capabilities, the teacher perceived the importance of the preparing teaching learning strategy most($$M{\frac{._-}{.}}4.14$$). Third, the teachers preferred to product for making uncomfortable things better in life and the other production outside from the content of textbook. Fourth, in the ratio of practice:theory lesson, they perceived the ratio of 3:7(36.5%), 4:6(25.4%), and 2:8(23.8%) are appropriate. In the assessment, the combination of production, portfolio, and presentation was preferred most. Fifth, there were statistically significant difference in teachers' interest and satisfaction and contents about 'creative engineering design' lesson between groups divided by the existence of practice space, certification held(technology teacher, non technology teacher), etc. Therefore, in order to improve the interest and satisfaction about the 'creative engineering design' lesson, the secure of space for technology practice and material budget were required. In addition, training and seminars program for improving the teaching capability for 'creative engineering design' lesson were required.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구는 고등학교 기술^.가정 교과 담당 교사를 대상으로 ‘창의 공학 설계’ 단원 수업 내용, 학습 활동 내용, 수업 준비, 수업 능력, 흥미와 만족도, 제품 제작 수준 등 교수^.
학습 실태 분석 및 개선 방안 제시를 통하여 향후 ‘창의 공학 설계’ 단원에 대한 교수^.학습의 질적 향상을 위한 기초 자료로 제공하고자 한다.

제안 방법

가정 교과 담당 교사를 대상으로 ‘창의 공학 설계’ 단원의 수업 내용, 학습 활동, 수업에 대한 준비(운영), 작품 제작 활동 수준을 분석한다.
둘째, 창의 공학 설계 수업에 대한 교사의 흥미와 만족도, 실습 : 이론 비율, 창의 공학 설계 단원의 내용 체계에 대한 교사의 만족도를 분석한다.
학습법과 평가, 수업방법에 대한 내용을 기초로 하여 설문내용을 선정하였다. 설문 내용은 교육 내용, 학습 활동, 수업에 대한 준비(운영), 교수 역량(수업 능력) 정도, 교사의 만족도, 작품 제작 수준, 내용 체계에 대한 교사의 만족도 문항으로 설정한 후 공동 연구자(기술교육 전공 박사 및 창의 공학 설계 수업 경험이 있는 고등학교 교사 1명)와 같이 작성하였다. 작성한 설문지는 창의 공학 설계 강의를 담당했던 공과대학 교수 2명, 고등학교 교사 2명의 검토 결과 수업내용을 고등학교 수업 범위로 한정하기를 요청하였고, 수업 운영을 위한 교사의 준비 상태에 대한 내용을 추가하기를 요청하였기에 내용을 보완하고 수정하였다.
연구에 사용된 조사 도구의 내용은 교육(수업) 내용 4개 문항, 학습 활동 내용 5개 문항, 수업에 대한 준비(운영) 5개 문항, 교수 역량(수업 능력) 5개 항, 작품 제작 활동 수준 6개 문항, 교사의 흥미와 만족도 1개 문항, 교사의 창의 공학 설계 단원 내용 체계에 대한 만족도 1개 문항이었다. 설문조사에 사용된 척도는 Likert 척도 5단계(5 = 매우 그렇다, 4 = 그렇다, 3 = 보통이다, 2= 그렇지 않다, 1= 전혀 그렇지 않다)를 사용하였고, 실습 : 이론 시간 비율은 선택형 문항으로 하였다. 설문조사 도구의 신뢰도는 Cronbach Alpha 값을 사용하 였다.
셋째, 분석된 자료를 바탕으로 창의 공학 설계 수업의 영역별 중요도를 분석함으로써 교수^.학습 활동의 개선 방안을 도출한다.
수정한 설문지는 기술전공 박사학위를 가진 고등학교 교사 2명, 기술교육과 교수 2명에게 검토를 거친 결과 교사의 수업능력에 관련된 내용, 창의 공학 설계 단원의 수업을 위한 교수 역량 (수업 능력)과 교사의 창의공학설계 단원의 내용 체계에 대한 문항을 포함하였으면 하는 요청을 받아, 설문지 내용을 수정.
연구에 사용된 조사 도구의 내용은 교육(수업) 내용 4개 문항, 학습 활동 내용 5개 문항, 수업에 대한 준비(운영) 5개 문항, 교수 역량(수업 능력) 5개 항, 작품 제작 활동 수준 6개 문항, 교사의 흥미와 만족도 1개 문항, 교사의 창의 공학 설계 단원 내용 체계에 대한 만족도 1개 문항이었다. 설문조사에 사용된 척도는 Likert 척도 5단계(5 = 매우 그렇다, 4 = 그렇다, 3 = 보통이다, 2= 그렇지 않다, 1= 전혀 그렇지 않다)를 사용하였고, 실습 : 이론 시간 비율은 선택형 문항으로 하였다.
이 연구의 목적을 달성하기 위하여 연구자 2인이 직접 설문지를 개발하였다. 설문지 문항은 창의 공학 설계 선행 연구(이태식 외, 2009; 김성일, 2014), 2009 개정 교육과정(2011, 교육부)과 2015 개정 교육과정(2015, 교육부)의 창의 공학 설계 단원의 학습목표, 교수^.
이들 중 연구의 목적을 달성하기 위하여 설문조사 대상자 선정 방법으로 ‘추천과 동의’의 과정을 거쳐 최종 64명에 대하여 설문 조사를 실시하였다.
설문 내용은 교육 내용, 학습 활동, 수업에 대한 준비(운영), 교수 역량(수업 능력) 정도, 교사의 만족도, 작품 제작 수준, 내용 체계에 대한 교사의 만족도 문항으로 설정한 후 공동 연구자(기술교육 전공 박사 및 창의 공학 설계 수업 경험이 있는 고등학교 교사 1명)와 같이 작성하였다. 작성한 설문지는 창의 공학 설계 강의를 담당했던 공과대학 교수 2명, 고등학교 교사 2명의 검토 결과 수업내용을 고등학교 수업 범위로 한정하기를 요청하였고, 수업 운영을 위한 교사의 준비 상태에 대한 내용을 추가하기를 요청하였기에 내용을 보완하고 수정하였다. 수정한 설문지는 기술전공 박사학위를 가진 고등학교 교사 2명, 기술교육과 교수 2명에게 검토를 거친 결과 교사의 수업능력에 관련된 내용, 창의 공학 설계 단원의 수업을 위한 교수 역량 (수업 능력)과 교사의 창의공학설계 단원의 내용 체계에 대한 문항을 포함하였으면 하는 요청을 받아, 설문지 내용을 수정^.
보완하였다. 파일럿 테스트를 실시한 뒤 수업에 어려운 점은 한 가지가 아닌 여러 가지가 될 수 있음으로 몇 개를 선택해야 하는지 선택문항 갯수를 정해주는 것이 좋다는 의견과 기술실 여부보다는 기술실로 사용할 공간에 대한 문항 추가, 질문에 대한 정확한 답을 얻을 수 있도록 문장을 수정하였으면 한다는 요청을 받아 최종적으로 수정 및 보완하였다([그림 1] 참조).
학습 방법으로는“창의 문제 해결 및 창의적 설계 능력을 길러 현대 기술의 문제점을 조사.
설문지 문항은 창의 공학 설계 선행 연구(이태식 외, 2009; 김성일, 2014), 2009 개정 교육과정(2011, 교육부)과 2015 개정 교육과정(2015, 교육부)의 창의 공학 설계 단원의 학습목표, 교수^.학습법과 평가, 수업방법에 대한 내용을 기초로 하여 설문내용을 선정하였다. 설문 내용은 교육 내용, 학습 활동, 수업에 대한 준비(운영), 교수 역량(수업 능력) 정도, 교사의 만족도, 작품 제작 수준, 내용 체계에 대한 교사의 만족도 문항으로 설정한 후 공동 연구자(기술교육 전공 박사 및 창의 공학 설계 수업 경험이 있는 고등학교 교사 1명)와 같이 작성하였다.

대상 데이터

설문에 동의를 얻은 교사를 대상으로 설문조사는 Google 온라인 설문지를 작성하여 활용하였으며, 학내망의 제한으로 Google 설문에 접속할 수 없는 교사에 한하여 e-메일과 Fax, 직접 회수를 통하여 자료를 수집하였다.
설문의 응답자는 남교사 49명, 여교사 14명으로 남자의 비율이 높았다. 교원 자격증별로는 기술 자격증을 가진 교사가 84.
설문지는 2015년 5월 14일부터 10월 18일까지 고등학교 기술 담당 교사를 대상으로 하여 64개의 설문지 중 응답 내용이 빠진 응답지 1부를 제외한 63부를 분석하였다.
이 연구의 대상은 2015년도에 고등학교에서 ‘기술.

데이터처리

또한 실습실의 유무에 따른 비교, 성별에 따른 비교 및 교사 자격에 따른 비교분석에는 t-test를 실시하였으며, 연구의 유의 수준은 p<.05로 분석하였다.
설문 조사를 통하여 수집된 자료는 통계 분석 패키지(SPSS ver. 20)를 활용하였으며, 기본적으로 빈도 및 기술통계(평균, 표준편차) 분석을 실시하였다. 또한 실습실의 유무에 따른 비교, 성별에 따른 비교 및 교사 자격에 따른 비교분석에는 t-test를 실시하였으며, 연구의 유의 수준은 p<.
설문조사에 사용된 척도는 Likert 척도 5단계(5 = 매우 그렇다, 4 = 그렇다, 3 = 보통이다, 2= 그렇지 않다, 1= 전혀 그렇지 않다)를 사용하였고, 실습 : 이론 시간 비율은 선택형 문항으로 하였다. 설문조사 도구의 신뢰도는 Cronbach Alpha 값을 사용하 였다. 연구에서 사용된 조사도구의 신뢰도 수준 평균은 Cronbach Alpha = .

성능/효과

고등학교 창의 공학 설계 수업 남녀 교사별에 따른 흥미와 만족도 분석에서 남교사의 평균은 조금 높은 편이고(M=4.02), 여교사의 만족도는 보통보다 조금 높은 수준(M=3.57)을 보였다. 따라서 남녀 교사별 흥미와 만족도는 유의미한 차이를 보였다.
고등학교 창의 공학 설계 수업에 사용하는 실습실 여부에 따른 교사의 흥미와 만족도, 교사의 창의 공학 설계 단원의 내용 체계에 대한 만족도를 살펴본 결과, 실습실이 있는 교사의 흥미와 만족도는 평균은 조금 높은 편이고(M=4.14), 실습실이 없는 학교 교사의 흥미와 만족도는 실습실이 있는 학교보다 조금 낮은 수준(M=3.74)으로 실습실 여부에 따른 교사의 흥미와 만족도는 유의미한 차이를 보였다. 또한 교사의 창의 공학 설계 단원의 내용 체계에 대한 만족도도 유의미한 차이를 보였다(<표 15>참조).
넷째, ‘창의 공학 설계’ 수업을 위해서는 단원에 부합하는 ‘교수.
다섯째, ‘창의 공학 설계’의 수업의 개선을 위해서 가장 중요한 요소는 교사의 전문성과 재원의 확보가 가장 중요한 것으로 볼 수 있다.
둘째, 현장의 교사들은 ‘창의 공학 설계’ 수업을 위하여 실습 공구 및 재료비 그리고 수업 공간의 확보가 가장 중요하다고 인식하고 있었다.
57)을 보였다. 따라서 남녀 교사별 흥미와 만족도는 유의미한 차이를 보였다.
셋째, 담당 교사들은 ‘창의 공학 설계’ 수업의 평가는 작품+포트폴리오+발표의 형태가 가장 적절하며, 지필평가를 지양하고 다양한 평가 방법이 적용되는 것이 바람직하다고 인식하고 있었다.
이상의 내용을 정리하면 기술 교과 교육에서 지향하는 핵심 개념은 ‘기술 혁신’과 ‘창의 공학 설계’이며, 이를 위하여 창의적인 제품의 구상 활동과 설계(Design) 활동을 통하여 기술 혁신이 이루어지도록 교육하는데 초점을 두고 있다고 볼 수 있다.
창의 공학 설계 수업 담당 교사의 표시 과목별(기술, 기술.가정, 가정, 기타)에 따른 교사의 흥미와 만족도, 교사의 창의 공학 설계 단원 내용 체계 만족도를 기술 교사와 기술교사 외 교사로 분류하여 살펴본 결과, 표시과목이 기술교사의 경우 흥미와 만족도 평균은 보통을 약간 상회하는 수준(M=4.04)이지만, 기술교사 외 교사의 흥미와 만족도 평균은 보통 수준(M=3.30)으로 차이를 보여 통계상 유의미한 차이가 있었다(참조).
첫째, 고등학교 ‘창의 공학 설계’ 수업은 아이디어 구상에서부터 제작에 이르기까지 창의적 사고와 설계 및 제작에 이르는 통합적인 수업으로 운영되고 있었다.

후속연구

둘째, 다양한 교육사례를 발굴하여 흥미롭게 체계적인 내용 체계를 개발해야 한다. 풍부한 활동 요소들을 짜임새 있게 조직화하여 ‘창의 공학 설계’ 단원이 의도했던 바를 실천할 수 있도록 내용 체계의 개선이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	창의성을 향상시키기 위한 교육 프로그램의 활성화가 필요한 이유는 무엇인가?	지식 기반의 무한 경쟁 사회에서 창의적인 산출물 개발을 위한 노력은 산업계뿐만 아니라 교육계의 화두이기도 하다. 또한, 지식 정보 사회에서 문제 해결 능력과 창의성은 공학과 기술에서 반드시 갖추어야 할 능력으로 인식하고 있어 창의성을 향상시키기 위한 교육 프로그램의 활성화가 필요한 시점이다. 이러한 변화에 능동적으로 대처하기 위하여 학교 현장에서도 창의적이고 문제 해결 능력을 향상시키기 위한 교육 프로그램을 도입하고 있다.
	창의 공학 설계 교육이 성공적으로 현장에 정착되기 위해 필요한 것은 무엇인가?	창의 공학 설계 교육 내용이 성공적으로 현장에 정착되기 위해서는 담당교사들의 수업 방향 설정과 교수.학습 방법의 선택 및 실행, 그리고 평가에 이르는 전(全)단계에 대한 다양한 논의가 필요하고, 이에 대한 연구가 필요한 시점이다. 그러나 기술 교육 분야에서 창의 공학 설계에 관한 선행 연구를 살펴보면 창의 공학 설계 교육 모형에 관한 연구(이창훈, 2008), 예비 교사 대상의 창의 공학 설계 수업 방향에 관한 연구(강종표, 2011; 김성일, 2014)가 있지만 연구 대상이 주로 예비 교사이고, 현장 교사들을 대상으로 한 연구는 부족한 실정이다.
	고등학교 기술 가정 교과 담당 교사들이 생각하는 ‘창의 공학 설계’ 단원의 영역별 중요도는 어떠한가?	첫째, 고등학교 ‘창의 공학 설계’ 수업은 아이디어 구상에서부터 제작에 이르기까지 창의적 사고와 설계 및 제작에 이르는 통합적인 수업으로 운영되고 있었다. 둘째, 현장의 교사들은 ‘창의 공학 설계’ 수업을 위하여 실습 공구 및 재료비 그리고 수업 공간의 확보가 가장 중요하다고 인식하고 있었다. 셋째, 담당 교사들은 ‘창의 공학 설계’ 수업의 평가는 작품+포트폴리오+발표의 형태가 가장 적절하며, 지필평가를 지양하고 다양한 평가 방법이 적용되는 것이 바람직하다고 인식하고 있었다. 넷째, ‘창의 공학 설계’ 수업을 위해서는 단원에 부합하는 ‘교수.학습 전략 수립’이 가장 중요하며, 이를 위하여 담당 교사의 ‘창의 공학 설계’와 관련한 전문성 신장 노력이 필요하다. 다섯째, ‘창의 공학 설계’의 수업의 개선을 위해서 가장 중요한 요소는 교사의 전문성과 재원의 확보가 가장 중요한 것으로 볼 수 있다.

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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].

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