2009 개정 교육과정에 따른 초등수학교과서의 STEAM 요소 분석: 5~6학년군을 중심으로 An Analysis of STEAM Elements Included in the Elementary School Mathematics Textbooks Revised on 2009 - Focusing on the 5th and 6th Grade Group -원문보기
본 연구에서는 2009 개정 초등수학 5~6학년군 교과서에 포함된 STEAM 요소를 학년별, 내용 영역별로 분석하여 어떤 요소가 어떻게 분포되어 있는지를 알아보고자 하였다. 연구 결과 STEAM 요소의 학년별 분포는 6학년 2학기 246개(30.0%), 5학년 2학기 212개(25.9%), 6학년 1학기 211개(25.7%), 5학년 1학기는 151개(18.4%)의 순으로 나타났고, 5학년에 비해 6학년이 약간 많음을 알 수 있다. STEAM 요소의 내용 영역별 분포는 수와 연산 237(28.9%)개, 규칙성 167개(20.6%), 도형 162개(19.8%), 측정 154개(18.8%), 확률과 통계 98개(11.9%)의 순으로 나타났다. 그러나 STEAM 요소별로는 편차가 있다는 것을 알 수 있었다. 예술(A) 요소가 617개(75.2%)로 가장 많았는데, 표현예술이 445개(54.3%)로 문화예술의 172개(20.9%)보다 2배 이상 많았다. 표현예술이 약 절반을 차지하고 있는 것은 하위요소로 수학 교과서에 만화, 글쓰기, 이야기 만들기 등의 의사소통 요소가 많이 포함된 것이 주된 이유라고 볼 수 있다. 다음으로 기술공학(T-E) 요소가 158개(19.2%) 포함되었고, 과학(S) 요소가 45개(5.5%)가 포함되어 있었다. 2015 개정 교육과정의 수학교과서 개발 시 상대적으로 적은 과학 요소도 보다 적극적으로 융합하려는 노력을 기울일 필요가 있다.
본 연구에서는 2009 개정 초등수학 5~6학년군 교과서에 포함된 STEAM 요소를 학년별, 내용 영역별로 분석하여 어떤 요소가 어떻게 분포되어 있는지를 알아보고자 하였다. 연구 결과 STEAM 요소의 학년별 분포는 6학년 2학기 246개(30.0%), 5학년 2학기 212개(25.9%), 6학년 1학기 211개(25.7%), 5학년 1학기는 151개(18.4%)의 순으로 나타났고, 5학년에 비해 6학년이 약간 많음을 알 수 있다. STEAM 요소의 내용 영역별 분포는 수와 연산 237(28.9%)개, 규칙성 167개(20.6%), 도형 162개(19.8%), 측정 154개(18.8%), 확률과 통계 98개(11.9%)의 순으로 나타났다. 그러나 STEAM 요소별로는 편차가 있다는 것을 알 수 있었다. 예술(A) 요소가 617개(75.2%)로 가장 많았는데, 표현예술이 445개(54.3%)로 문화예술의 172개(20.9%)보다 2배 이상 많았다. 표현예술이 약 절반을 차지하고 있는 것은 하위요소로 수학 교과서에 만화, 글쓰기, 이야기 만들기 등의 의사소통 요소가 많이 포함된 것이 주된 이유라고 볼 수 있다. 다음으로 기술공학(T-E) 요소가 158개(19.2%) 포함되었고, 과학(S) 요소가 45개(5.5%)가 포함되어 있었다. 2015 개정 교육과정의 수학교과서 개발 시 상대적으로 적은 과학 요소도 보다 적극적으로 융합하려는 노력을 기울일 필요가 있다.
This study analyzed what STEAM elements, except mathematical content, are contained in 2009 revised elementary school 5th and 6th grade group mathematics textbooks. STEAM elements in the textbooks were examined by grade and by content area in the elementary school mathematics curriculum. The results...
This study analyzed what STEAM elements, except mathematical content, are contained in 2009 revised elementary school 5th and 6th grade group mathematics textbooks. STEAM elements in the textbooks were examined by grade and by content area in the elementary school mathematics curriculum. The results were as follows. First, the number of STEAM elements in mathematics 5-1, 5-2, 6-1, 6-2 are 151(18.4%), 212(25.9%), 211(25.7%), 246(30.0%), respectively. The 6th Grade than in 5th Grade can be seen a few plenty. Second, the number of STEAM elements are different depending on the type of STEAM. The number of arts element is 617(75.2%) and this elements are seen the most. The number of representative art and cultural art is 445(54.3%) and 172(20.9%), respectively. The number of technology-engineering and science is 158(19.2%) and 45(5.5%), respectively. We need to developed to promote use of science element in next mathematics curriculum.
This study analyzed what STEAM elements, except mathematical content, are contained in 2009 revised elementary school 5th and 6th grade group mathematics textbooks. STEAM elements in the textbooks were examined by grade and by content area in the elementary school mathematics curriculum. The results were as follows. First, the number of STEAM elements in mathematics 5-1, 5-2, 6-1, 6-2 are 151(18.4%), 212(25.9%), 211(25.7%), 246(30.0%), respectively. The 6th Grade than in 5th Grade can be seen a few plenty. Second, the number of STEAM elements are different depending on the type of STEAM. The number of arts element is 617(75.2%) and this elements are seen the most. The number of representative art and cultural art is 445(54.3%) and 172(20.9%), respectively. The number of technology-engineering and science is 158(19.2%) and 45(5.5%), respectively. We need to developed to promote use of science element in next mathematics curriculum.
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문제 정의
본 연구에서 는 2009 개정 교육과정에 따른 초등수학교과서의 STEAM 요소를 5~6학년군 교과서를 중심으로 분석하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 2009 개정 초등수학 5~6학년군 교과서의 각 학년별 STEAM 요소와 2009 개정 초등수학 5~6학년군 교과서의 수학내용 영역별 STEAM 요소를 분석하고자 한다.
수학 교과서에 STEAM 요소를 활용함으로써 학습자의 흥미나 동기유발에 도움이 될 수 있고 수학의 필요성에 대한 이해를 높일 수 있다. 본 연구에서는 2009 개정 교육과정에 따라 개발된 초등 수학 5~6학년군 교과서에 포함된 STEAM 요소를 학년별, 내용 영역별로 분석하여 어떤 요소가 어떻게 분포되어 있는지를 알아보고자 하였다.
본 연구에서 는 2009 개정 교육과정에 따른 초등수학교과서의 STEAM 요소를 5~6학년군 교과서를 중심으로 분석하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 2009 개정 초등수학 5~6학년군 교과서의 각 학년별 STEAM 요소와 2009 개정 초등수학 5~6학년군 교과서의 수학내용 영역별 STEAM 요소를 분석하고자 한다.
이 정책의 교육적 목적은 과학·수학을 기술·공학·예술과 연계하고 실생활에 접목시켜 학생들의 흥미와 융합적 사고력을 키우고자 하는 것이다(배선아, 2011).
제안 방법
넷째, 하나의 상항에 대해서 두 가지 이상의 STEAM 요소가 포함될 경우 각각 별도로 분류하여 분석하기로 한다.
따라서 본 연구에서는 STEAM 분류 영역을 과학, 기술공학, 표현예술, 문화예술의 네 가지로 분류하였고, 구체적인 내용은 와 같다.
또한 교과서에 포함된 STEAM 요소의 교과서 안의 위치영역을 그림과 같이 단원의 구성에 따라 단원 도입, 본문 차시, 단원 평가, 문제 해결, 창의마당으로 나누어 분류한다. 단원 도입은 주로 그림으로 상황만 제시된 부분이 있어서 교사용 지도서를 참고하여 분류의 정확도를 높였다.
본 연구에서는 2009 개정 수학과 교육과정이 학년군을 중심으로 구성되었고 3~4학년군 수학 교과서가 분석되었으므로 5~6학년군 수학 교과서를 중심으로 분석하였다.
단원 도입은 주로 그림으로 상황만 제시된 부분이 있어서 교사용 지도서를 참고하여 분류의 정확도를 높였다. 본문 차시의 경우는 생각열기, 활동, 마무리로 세분화하고, 창의 마당의 경우 체험 마당, 놀이 마당, 이야기 마당으로 세분화하여 분석하였다. 그리고 6학년 2학기의 마지막 단원인 ‘6.
셋째, 예술 분야의 경우 여러 활용 범위가 존재하므로 교과서 내에서 방법적인 면과 내용적인 면에서의 활용으로 나누어 분석하기로 한다. 방법적인 면에서는 ‘표현예술’로 명명하여 언어예술, 체육, 미술이 하위 범주에 따라 만화, 토의, 발표, 글쓰기, 역할놀이, 그림, 그리기의 내용을 포함하며, 내용적인 면에서는 ‘문화예술’로 명명하여 여러 하위 범주를 통합하여 사회문화, 수학자 이야기, 역사, 직업탐구, 미술, 체육, 음악 등을 포함한다.
여러 가지 문제’는 특정 수학 내용 영역으로 분류하기가 어려워서 차시별 내용에 따라 수학 내용으로 분류하여 분석하였다.
예술 영역은 다시 방법적인 면의 ‘표현예술’과 내용적인 면의 ‘문화예술’로 나누어 분석하였다.
대상 데이터
본 연구는 2009 개정 교육과정에 따라 개발된 초등학교 5~6학년군 수학교과서인 수학 5-1, 수학 5-2, 수학 6-1, 수학 6-2의 4권을 대상으로 하였다(교육부, 2015c, 2015d, 2015e, 2015f).
이론/모형
본 연구에서는 Yakman의 분류틀에 선행 연구자인 복주리·장낙한(2012), 정주희(2013), 정권식(2015)이 과학 교과서의 STEAM 요소를 분석하기 위한 분류 기준을 참고하여 다음과 같은 내용으로 분석하고자 한다.
초등학교 5~6학년군 수학교과서에 포함된 STEAM 요소를 분석하기 위하여 Yakman(2008, 2010)의 분류틀을 이용하였다. Yakman은 교과의 영역을 과학, 기술, 공학, 예술, 수학의 5가지 교과의 영역으로 분류하였고, 각 영역에 따른 하위영역을 포함하고 있다.
성능/효과
8%)으로 구성되어 있다. 각 영역별로 STEAM 요소의 분포 상황을 알아보면, 3~4학년군 초등수학교과서에서는 내용 영역의 단원 분포 비율과 STEAM 요소가 비슷하게 분포되어 있었으나, 5~6학년군 초등수학 교과서에서는 수와 연산, 도형 영역은 단원 분포 비율에 비해 STEAM 요소가 적게 나타났고, 나머지 영역은 단원 분포 비율에 비해 STEAM 요소가 많게 나타났음을 알 수 있다. 내용 영역별로 구체적으로 알아보면 다음과 같다.
서동엽(2014)은 최근 우리나라에서 논의되고 있는 STEAM 교육에 대하여 등장 배경, 주요 주장, 교육 방안 등을 살펴보고, 수학교육학의 관점에서 STEAM 교육을 분석하였다. 결론적으로 STEAM 교육을 너무 급진적으로 추구하는 것은 조심스러우며, 기존에 수학 교육학 분야나 창의성 교육과 관련된 논의를 고려하여 보다 많은 기초 연구가 필요함을 주장하였다.
둘째, 교과서에서의 기술과 공학은 서로 분류하기 어려우므로 ‘기술공학’이라는 하나의 이름으로 명명하였다.
즉, 수와 연산, 도형 영역은 단원 분포 비율에 비해 STEAM 요소가 적게 나타났고, 도형, 측정, 확률과 통계 영역은 단원 분포 비율과 STEAM 요소가 비슷하게 나타났다. 또한 STEAM 요소별로도 편차가 심하다는 것을 알 수 있었다. 예술(A) 요소가 617개(75.
연구 결과 STEAM 요소의 학년별 분포는 6학년 2학기 246개(30.0%), 5학년 2학기 212개(25.9%), 6학년 1학기 211개(25.7%), 5학년 1학기는 151개(18.4%)의 순으로 나타났고, 6학년이 5학년에 비해 94개 정도 많은 것으로 나타났다. 내용 영역별 분포는 3~4학년군에서는 STEAM 요소가 내용 영역별 분포와 비슷하게 나타났지만, 5~6학년군에서는 STEAM 요소가 내용 영역의 분포 비율과 일치하지는 않았다.
고영욱(2014)은 6학년 2학기 2단원 「원기둥과 원뿔」단원을 기반으로 기존의 7차시를 STEAM요소를 융합하여 재구성한 12차시로 구성하여 적용하였다. 연구 결과 수학성취도는 큰 변화가 없었지만 정의적 측면에서는 긍정적인 영향을 미치고 있었다. 전미숙·박문환(2015)은 초등학교 1학년을 대상으로 융합인재교육(STEAM)을 적용한 수학 프로그램을 개발하고 적용하였는데, 이 프로그램은 수학 교과에 대한 학습 동기, 창의적 인성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
내용 영역별 분포는 3~4학년군에서는 STEAM 요소가 내용 영역별 분포와 비슷하게 나타났지만, 5~6학년군에서는 STEAM 요소가 내용 영역의 분포 비율과 일치하지는 않았다. 즉, 수와 연산, 도형 영역은 단원 분포 비율에 비해 STEAM 요소가 적게 나타났고, 도형, 측정, 확률과 통계 영역은 단원 분포 비율과 STEAM 요소가 비슷하게 나타났다. 또한 STEAM 요소별로도 편차가 심하다는 것을 알 수 있었다.
특히 상황을 분석해 보면 내용은 공룡의 발자국으로서 과학적인 것이지만 상황 중에는 공룡 박물관과 같은 ‘문화예술’과 두 학생의 대화 형식인 ‘표현예술’이 포함되기 때문에 하나의 차시가 과학 1개, 문화예술 1개, 표현예술 1개로 분석되었다.
확률과 통계 영역의 STEAM 요소는 98개(11.9%)였는데, 각 영역별로는 문화예술 41개, 표현예술 33개, 기술공학 11개, 과학 7개의 순으로 나타났다. 다른 영역과 달리 확률과 통계는 문화예술이 가장 많게 나타났다.
후속연구
이를 위해 수학교과서 개발 계획 단계에서 과학 전문가들을 연구진으로 섭외하여 자문을 받으면 좋겠다는 생각이다. 둘째, 앞으로의 STEAM 관련 연구에서는 교과서의 STEAM 내용 요소 분석뿐 아니라 STEAM 교육을 효율적으로 하는 교수·학습 방법에 대한 연구도 병행했으면 좋겠다.
마지막으로 제언을 다음과 같이 하고자 한다. 첫째, 표현예술이 많아서 의사소통 능력을 기르는 데는 도움이 될 것이라 보이긴 하지만, 상대적으로 적은 과학 요소도 보다 적극적으로 융합하려는 노력을 기울일 필요가 있다. 이를 위해 수학교과서 개발 계획 단계에서 과학 전문가들을 연구진으로 섭외하여 자문을 받으면 좋겠다는 생각이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
과학 요소의 하위 영역으로는 무엇이 포함되는가?
과학 요소의 하위 영역으로는 우주과학, 물리, 화학, 지구과학, 생물학, 생체의학, 생명과학 등이 포함된다. 대표적인 예로는 [그림 2]와 같이 5학년 1학기의 ‘5.
STEM 교육이란?
미국에서는 지난 10년 이상을 STEM 중심의 프로그램이 국가 경제에 긍정적인 영향을 끼칠 수 있다는 이유로 STEM 교육을 강화해 왔다(Oljace, 2013). Vasquez, Sneider와 Comer(2013)에 의하면 STEM 교육은 과학, 기술, 공학, 수학의 4가지 교과목으로 분리된 전통적인 장벽을 없애고, 학생들에게 그 과목들을 실제적이고 엄밀하며 적절한 학습경험으로 통합하여 교육하려는 학제적 접근 방식이다. 우리나라는 미국의 STEM 교육에 예술·인문·사회를 첨가시킨 유럽연합의 관점을 받아들여 STEM 교육에 예술 (Arts)를 포함시킨 STEAM 교육을 추구하고 있다.
STEM 교육에서 Arts를 추가하게 된 이유는 무엇인가?
1990년대에 미국 과학재단에서는 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 수학(Mathematics)을 통틀어 일컫는 말로 STEM이라는 용어를 사용하였는데, 여기에 예술(Arts)까지 포함시킨 것이 STEAM 교육이다. Yakman은 Arts를 추가하게 된 이유에 대해서 인간은 언어적 행위 없이 지식을 공유하지 못하고, 교양교육 없이 발전을 이해할 수 없으며, 손으로 혹은 육체적인 행위 없이 사물에 관한 실제적 지식을 얻을 수 없고, 순수 미술 없이 과거의 기록을 가질 수 없기 때문이라고 하였다(Maes, 2010; 류성림, 2015).
참고문헌 (49)
고영욱 (2014). 수학기반 융합인재교육(STEAM) 프로그램 구안 및 적용. 경인교육대학교 석사학위논문.
교육과학기술부 (2010). 2011년 업무보고: 창의인재와 선진과학기술로 여는 미래 대한민국. 서울: 교육과학기술부.
허형구 (2013). 수학 교과 중심 STEAM 프로그램 개발 및 적용. 대구교육대학교 석사학위논문.
홍민아, 박종윤 (2014). 2009 개정 중학교 과학 (1) 교과서에 포함된 STEAM 활동 분석. 교과교육학연구, 18(4), 1033-1055.
Maes, B. (2010). Stop talking about "STEM" education! "TEAMS" is way cooler. Retrieved from http://bertmaes.wordpress.com/2010/10/21/teams.
Oljace, G. (2013). STEM is elementary: Why elementary science, technology, engineering, and mathematics prepares students to beat the gaps. STEM is Elementary, LLC.
Vasquez, J. A., Sneider, C., & Comer, M. (2013). STEM lesson essentials, grades 3-8. Portsmouth, NH: Heinemann.
Yakman, G. (2006). STEM pedagogical commons for contextual learning. Unpublished paper for EDCI5774 STEM Education Pedagogy. Virginia Polytechnic and State University Master Thesis.
Yakman, G. (2008). ST ${\Sigma}$ @M Education: An overview of creating a model of integrative education. Retrieved from http://www.steamedu.com/2088_PATT_Publication.pdf.
Yakman, G. (2010). What is the point of STE@M?-A Brief Overview. http://www.steamedu.com/2006-2010_Short_WHAT_IS_STEAM.pdf.
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