중·고등학교 기술교사의 공학교육에 대한 인식 및 교육요구도 Analysis of Middle and High School Technology Teachers' Recognition and Educational Needs about Engineering Education원문보기
The purpose of this study is to analyze middle and high school technology teachers' recognition and educational need about engineering education. For this, we surveyed secondary school technology teachers. The result of this study is as follow. First, most technology teachers perceive that engineeri...
The purpose of this study is to analyze middle and high school technology teachers' recognition and educational need about engineering education. For this, we surveyed secondary school technology teachers. The result of this study is as follow. First, most technology teachers perceive that engineering contents are lack in technology education, therefore they recognize the needs of reinforcement of engineering contents. Second, most technology teachers perceive that present technology subject does not give positive affect to students for their own career selection on engineering field. Furthermore, they perceive that if it contained the contents of engineering in technology education, students would experience creative design and problem solving process. Third, most technology teachers perceive that they are able to teach engineering in technology education and they need the change of national curriculum and the development of engineering program contents. Fourth, they perceive that the 7~9 grade is the best grade to start to study engineering in elementary and secondary school. Fifth, they perceive that 'design', 'problem solving' and 'creative thinking' are the priority of educational needs of teaching ability and knowledge about engineering. Sixth, they perceive that the aerospace engineering, the electrical engineering, the electronic engineering, the mechanical engineering, the computer engineering and the environmental engineering are the priority of educational needs of teaching knowledge about engineering fields.
The purpose of this study is to analyze middle and high school technology teachers' recognition and educational need about engineering education. For this, we surveyed secondary school technology teachers. The result of this study is as follow. First, most technology teachers perceive that engineering contents are lack in technology education, therefore they recognize the needs of reinforcement of engineering contents. Second, most technology teachers perceive that present technology subject does not give positive affect to students for their own career selection on engineering field. Furthermore, they perceive that if it contained the contents of engineering in technology education, students would experience creative design and problem solving process. Third, most technology teachers perceive that they are able to teach engineering in technology education and they need the change of national curriculum and the development of engineering program contents. Fourth, they perceive that the 7~9 grade is the best grade to start to study engineering in elementary and secondary school. Fifth, they perceive that 'design', 'problem solving' and 'creative thinking' are the priority of educational needs of teaching ability and knowledge about engineering. Sixth, they perceive that the aerospace engineering, the electrical engineering, the electronic engineering, the mechanical engineering, the computer engineering and the environmental engineering are the priority of educational needs of teaching knowledge about engineering fields.
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문제 정의
이 연구에서는 중학교와 고등학교의 기술교사들이 갖고 있는 공학교육에 대한 인식과 교육요구도를 분석하였다.
이 연구의 목적은 중학교와 고등학교의 기술교사들이 갖고 있는 공학교육에 대한 인식과 교육요구도를 분석하는 것이다. 이를 위하여 다음과 같은 세부 연구내용을 설정하였다.
주) 진의남, 김용익 (2011). 초등학교 예비교사들의 발명교육 내용에 대한 교육요구도 분석. 한국기술교육학회, 11(2), p.
제안 방법
Borich 교육요구도 값을 산출하여 우선순위를 파악한 결과에서 LF 모델의 1사분에 속한 항목의 개수(3개)만큼 Borich 요구도 상위 순서를 결정하고 중복된 항목을 1순위 항목으로 보고, Borich 교육요구도의 평균이상과 LF 모델의 HL, LH분면에 공통으로 해당하는 항목을 2순위 항목으로 결정하였다. 이와 같은 방법으로 우선순위를 결정한 결과는 Table 13과 같다.
Borich 교육요구도 값을 산출하여 우선순위를 파악한 결과에서 LF 모델의 1사분에 속한 항목의 개수(6개)만큼 Borich 요구도 상위 순서를 결정하고 중복된 항목을 1순위 항목으로 보고, Borich 교육요구도의 평균이상과 LF 모델의 HL, LH분면에 공통으로 해당하는 항목을 2순위 항목으로 결정하였다. 이와 같은 방법으로 우선순위를 결정한 결과는 Table 15와 같다.
각 문항별 특성에 따라 Likert 5점 척도나 선택형 문항을 사용하였으며, 필요시에 복수응답을 하도록 하였다. Google Drive의 Google 설문지를 통해 개발된 이메일 설문지는 15명의 기술교사들에게 사전조사(pre-test)를 거친 후 전문가의 자문을 통해 최종 수정하였다.
2011년 우리나라 교육과학기술부는 공학을 포함한 과학, 기술, 예술, 수학교과의 융합 교육을 통한 창조적이고 융합적 인재 양성을 위한 융합인재교육(STEAM)을 강화하였다(교육과학기술부, 2010). STEAM 교육을 통해 초･중등교육에서의 공학의 중요성을 확인하였다. 하지만, 초･ 중등교육에서의 공학교육에 연구와 이해의 부족으로 초창기에는 혼란을 겪었지만, 현재는 대부분이 공학을 기술 교과와 동일하거나 유사하게 인식하고 분류하고 있다.
첫 번째 영역은 현재 기술교사의 공학교육에 대한 인식을 조사하는 문항(10문항)으로 구성하였으며, 두 번째 영역은 기술교사의 공학교육에 대한 교육 요구도를 조사하는 문항(4문항)으로 구성하였다. 각 문항별 특성에 따라 Likert 5점 척도나 선택형 문항을 사용하였으며, 필요시에 복수응답을 하도록 하였다. Google Drive의 Google 설문지를 통해 개발된 이메일 설문지는 15명의 기술교사들에게 사전조사(pre-test)를 거친 후 전문가의 자문을 통해 최종 수정하였다.
둘째, 이 연구를 통해 공학을 가르치고자 하는 기술교사들의 의지와 이를 위한 교수 능력 및 지식에 대한 교육요구를 확인 하였다. 기술교사들의 공학관련 전문성 신장을 위한 교원 연수 프로그램의 개발 및 운영이 필요할 것이다.
둘째, 중･고등학교 기술교사들의 공학교육에 대한 교육요구도를 분석한다.
조사도구는 관련 선행연구(김영민 외, 2013a; 김영민 외, 2013b; 김진연 외, 2015; 한국공학교육인증원, 2014) 고찰을 통하여 개발하였으며 공학, 기술교육전문가 4인과의 협의를 통하여 개발하였으며, 이를 기술교사 26명에게 예비조사(pilot test)를 실시하여 문항을 수정 및 보완하였다.
중･고등학교 기술교사들이 인식하는 공학 분야(전공)별 지식에 대한 교육요구도 우선순위는 교육요구도 산출식과 LF 모델을 활용하여 분석하였다. LF 모델의 결과는 [Fig.
중･고등학교 기술교사들이 인식하는 공학관련 교수 능력 및 지식에 대한 교육요구도 우선순위는 교육요구도 산출식과 LF 모델을 활용하여 분석하였다. LF 모델의 결과는 [Fig.
질문지는 크게 두 영역으로 구성하였다. 첫 번째 영역은 현재 기술교사의 공학교육에 대한 인식을 조사하는 문항(10문항)으로 구성하였으며, 두 번째 영역은 기술교사의 공학교육에 대한 교육 요구도를 조사하는 문항(4문항)으로 구성하였다. 각 문항별 특성에 따라 Likert 5점 척도나 선택형 문항을 사용하였으며, 필요시에 복수응답을 하도록 하였다.
첫째, 중･고등학교 기술교사들의 공학교육에 대한 인식을 분석한다.
대상 데이터
이 연구의 모집단은 국내의 중학교, 고등학교에서 기술교과를 가르치는 기술교사들이다. 기술･가정 교과목 담당 교원수는 중학교 8,247명, 고등학교 2,639명으로 총 10,805명이었다(교육통계서비스, 2015). 이중 기술교과 담당교사는 교육과정 및 수업 시수상 절반 정도 되기 때문에, 모집단을 5,400명으로 정하였다.
이 연구의 모집단은 국내의 중학교, 고등학교에서 기술교과를 가르치는 기술교사들이다. 기술･가정 교과목 담당 교원수는 중학교 8,247명, 고등학교 2,639명으로 총 10,805명이었다(교육통계서비스, 2015).
기술･가정 교과목 담당 교원수는 중학교 8,247명, 고등학교 2,639명으로 총 10,805명이었다(교육통계서비스, 2015). 이중 기술교과 담당교사는 교육과정 및 수업 시수상 절반 정도 되기 때문에, 모집단을 5,400명으로 정하였다. 최대한 다양한 지역의 기술교사에게 설문을 요청하기 위하여, 지역별 기술교사연구회와 기술 교사 관련 연수에 참가한 기술교사들에게 사전 협조를 받아 총 821명의 e-mail 주소를 표집하였다.
자료 수집은 사전에 협조된 이메일 주소를 통해 인터넷 조사로 실시되었다. 조사 기간은 2015년 2월에서 4월까지 총 3개월이었으며, 회수율을 높이기 위하여 반복하여 이메일 설문지를 보냈으며, 지역 교사연구회에 이메일 설문지 발송을 안내하고, 설문 응답을 요청하였다.
자료 수집은 사전에 협조된 이메일 주소를 통해 인터넷 조사로 실시되었다. 조사 기간은 2015년 2월에서 4월까지 총 3개월이었으며, 회수율을 높이기 위하여 반복하여 이메일 설문지를 보냈으며, 지역 교사연구회에 이메일 설문지 발송을 안내하고, 설문 응답을 요청하였다. 총 821부를 배포하였고 그 중 202부를 회수(회수율 24.
조사 기간은 2015년 2월에서 4월까지 총 3개월이었으며, 회수율을 높이기 위하여 반복하여 이메일 설문지를 보냈으며, 지역 교사연구회에 이메일 설문지 발송을 안내하고, 설문 응답을 요청하였다. 총 821부를 배포하였고 그 중 202부를 회수(회수율 24.6%)하였으며, 이 중 응답이 매우 불성실하거나 중복 전송된 설문지 21부를 제외하고 총 181부를 분석에 활용하였다.
이중 기술교과 담당교사는 교육과정 및 수업 시수상 절반 정도 되기 때문에, 모집단을 5,400명으로 정하였다. 최대한 다양한 지역의 기술교사에게 설문을 요청하기 위하여, 지역별 기술교사연구회와 기술 교사 관련 연수에 참가한 기술교사들에게 사전 협조를 받아 총 821명의 e-mail 주소를 표집하였다.
데이터처리
자료 분석에는 IBM SPSS Statistics 22를 활용하였으며, 모든 통계처리에 있어 유의수준은 5%로 설정하였다. 기술교사의 공학에 대한 인식을 알아보기 위해 빈도, 비율, 평균, 표준편차와 같은 기술통계와 변인에 따른 차이 분석을 위한 t검정과 2검정을 실시하였다. 기술교사의 공학에 대한 교육요구도 분석을 위해 수정된 Borich, G.
이론/모형
D.(1980)의 교육요구도 계산 공식(Fig. 1)을 사용하였고, 우선순위 분석을 위해 수정된 교육요구도 계산 공식(진의남, 김용익, 2011), Mink, O. G., et al.(1991)의 The Locus for Focus 모델(이하 LF모델)을 사용하여 분석을 실시하였다.
, et al.(1991)의 The Locus for Focus 모델(이하 LF모델)을 사용하여 분석을 실시하였다.
성능/효과
교육요구도에서 전체 평균보다 높은 항목은 8개이었으며, 설계 3.78, 문제해결력 3.61, 창의적 사고 3.39, 공학과 경제, 2.90, 공학과 환경 2.78, 공학분야 진로지식 2.74, 팀워크/협력 2.71, 실험/실습 능력 2.66의 순으로 나타났다. 중요도에서 전체 평균보다 높은 항목은 7개이었으며, 문제해결력 4.
끝으로, 정규 교육과정에서의 공학교육 강화 방안으로는 기술 교과를 공학 또는 공학･기술 교과로 변경하는 방안을 가장 높게 인식하여, 기술교과 교육과정 개정을 통해 공학교육을 강화하여야 한다는 인식과 일치하였다. 이는 기술교사들이 기술 교과에서 공학교육 실시 필요성에 대한 높은 요구와 의지를 나타내는 것으로 판단된다.
넷째, 공학교육 자료 개발 및 제공을 가장 필요한 지원방안 으로 인식하고 있어, 공학교육 프로그램 개발 및 제공의 필요성을 확인할 수 있었다.
다섯째, 기술교과의 중학교 수준에서부터 공학교육이 필요하다고 인식한 점은 중학교가 학생들의 진로탐색 단계이기 때문에 공학분야 진로 탐색을 제공하다는 측면에서 더 의미가 있다고 판단된다.
둘째, 기술교사들의 공학 분야(전공)별 지식에 대한 교육요구 도의 우선순위를 분석한 결과 1순위는 항공우주공학, 전기/전자공학, 기계공학, 컴퓨터공학, 환경공학이었다. 공학의 모든 분야를 다루기는 현실적으로 어려운 만큼, 우선 1순위로 요구한 공학 분야에 대한 기술교사를 위한 관련 연수와 교육자료 개발 및 제공이 필요할 것으로 판단된다.
둘째, 현재의 기술교과는 학생들의 공학분야 진로선택에 크게 도움을 주지 못하므로, 공학적 내용을 강화하면 학생들의 공학분야 진로선택에 도움을 줄 수 있을 것이다. 또한, 기술교사들은 공학적 내용 강화를 통해, 학생들이 공학의 중요 요소인 창의적 설계 및 문제해결과정 체험이 가장 필요하다고 인식 하여 초･중등 교사를 대상으로 한 선행연구(김영민 외, 2013b)와도 일치하였다.
10으로 높게 나타나 대부분의 기술교사들이 중･고등학교 기술교과에서 공학적 내용의 강화가 필요하다고 인식하는 것으로 나타났다. 변인별로는 성별에 따른 유의미한 차이가 나타났으며, 남자가 여자보다 필요성을 높게 인식하고 있었다. 이는 일반적으로 남자가 여자보다 공학적 내용에 높은 관심과 흥미를 갖는 것과 관련이 있는 것으로 보인다.
09로 나와 대부분의 기술교사들은 현재의 기술교과가 학생들의 공학분야에 대한 흥미 부여에 대해 보통으로 인식하고 있었다. 변인별로는 성별에 따른 유의미한 차이가 나타났으며, 여자가 남자보다 기술교과의 공학분야에 대한 흥미 부여 정도를 높게 인식하고 있었다. 이 역시 공학에 대한 관심과 지식 및 필요성에 대해 남자가 여자 보다 높은 인식을 갖고 있는 점과 관련이 있는 것으로 보인다.
08로 비교적 높게 나타나, 학생들의 공학분야 진로 선택에 긍정적으로 영향을 미칠 것으로 인식하였다. 변인별로는 주전공별에 따른 유의미한 차이가 나타났으며, 기술교육 전공자들이 기타 전공자들에 비해 공학적내용 강화가 학생의 공학분야 진로 선택에 더 도움이 될 것으로 인식하였다. 이는 기타 전공자들 비해 기술교육 전공자들이 공학에 대한 이해와 기대가 더 높기 때문으로 보인다.
셋째, 기술교사들이 기술교과에서 공학교육을 실시할 수 있다고 인식한 점은 매우 긍정적으로 판단된다. 또한, 기술교과 교육과정의 개정을 통해 공학적 내용을 강화하여야 한다는 내용 역시 기술교사들의 공학교육에 대한 의지가 반영된 것으로 판단된다.
첫째, 기술교사들의 공학관련 교수 능력 및 지식에 대한 교육요구도의 우선순위를 분석한 결과 1순위는 설계, 문제해결력, 창의적 사고이었다. 이는 학생들이 공학교육을 통해 창의적 설계 및 문제해결과정을 체험하는 것이 공학교육의 효과 및 역할이라고 응답한 것과 일치하였으며, 관련 선행연구(김영민 외, 2013b)에서의 공학의 핵심 개념과도 일치하였다.
첫째, 대부분의 기술교사들은 기술교과에 공학적 내용이 부족하며, 강화가 필요하다고 인식을 나타냈다. 기술교사들은 공학적 산출물인 제품을 중심으로 이루어져 있는 기술교과에 공학관련 내용이 보다 강화될 필요성을 인식하는 것으로 판단된다.
중･고등학교 기술교사들은 기술교과에서의 공학적 내용 강화의 필요성에 대하여 Table 2와 같이 응답하였다. 평균값 4.10으로 높게 나타나 대부분의 기술교사들이 중･고등학교 기술교과에서 공학적 내용의 강화가 필요하다고 인식하는 것으로 나타났다. 변인별로는 성별에 따른 유의미한 차이가 나타났으며, 남자가 여자보다 필요성을 높게 인식하고 있었다.
후속연구
첫째, 초･중등교육에서 공학을 가르쳐야 하는 당위성은 국내외 사례나 다양한 연구를 통해 확인되고 있다. 초･중등교육에서 공학을 가르치기 위한 현실적이며, 효율적인 방안인 기술교과를 통한 공학교육 적용 및 강화를 위한 구체적인 연구와 관련 정책 및 지원이 필요할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
기술교사들의 공학 관련 교수 능력 및 지식에 대한 교육요구도의 우선순위를 분석한 결과 1순위는 무엇인가?
첫째, 기술교사들의 공학관련 교수 능력 및 지식에 대한 교육요구도의 우선순위를 분석한 결과 1순위는 설계, 문제해결력, 창의적 사고이었다. 이는 학생들이 공학교육을 통해 창의적 설계 및 문제해결과정을 체험하는 것이 공학교육의 효과 및 역할이라고 응답한 것과 일치하였으며, 관련 선행연구(김영민 외, 2013b)에서의 공학의 핵심 개념과도 일치하였다.
기술적 소양은 무엇을 의미하는가?
현재의 청소년들은 최첨단 공학과 기술의 산출물인 스마트폰 이나 PC, 인터넷 등을 생활의 일부로 자연스럽게 받아들이고 이를 적극적으로 활용하고 있어, 기술적 소양의 필요성과 중요성이 더욱 커졌다. 기술적 소양(Technological Literacy)은 기술을 이용하고, 관리하고, 평가하며, 이해하는 능력을 의미한다 (ITEA, 2005).
기술교과에서의 공학적 내용의 강화가 필요하다고 생각하는 것은 변인별로 어떠한 차이가 나타났는가?
10으로 높게 나타나 대부분의 기술교사들이 중･고등학교 기술교과에서 공학적 내용의 강화가 필요하다고 인식하는 것으로 나타났다. 변인별로는 성별에 따른 유의미한 차이가 나타났 으며, 남자가 여자보다 필요성을 높게 인식하고 있었다. 이는 일반적으로 남자가 여자보다 공학적 내용에 높은 관심과 흥미를 갖는 것과 관련이 있는 것으로 보인다.
참고문헌 (26)
교육과학기술부(2010). 창의인재와 선진과학기술로 여는 미래 대한민국. 2011년 업무 보고. 교육과학기술부.
교육통계서비스(2015). 2015 교육통계연보. http://kess.kedi.re.kr/에서 2015년 12월 20일 검색함.
국가교육과정정보센터(2015). 2015 국가 교육과정 개정. http://www.ncic.go.kr/에서 2015년 12월 20일 검색함.
김영민(2012). 공학전문가가 인지하는 고등학교 공학 기술 교과 교육 목표와 내용 요소. 충남대학교대학원 석사학위논문.
김영민 외(2013a). 초.중등교육에서의 공학교육에 대한 공학 전문가들의 인식 연수. 대한공업교육학회지, 38(2), 136-155.
김영민 외(2013b). 초.중등학교 교사의 초.중등 공학교육에 대한 인식 분석. 공학교육연구, 16(5), 9-17.
International Technology Education Association(ITEA/ ITEEA). (2000/2002/2007). Standards for Technological Literacy; Content for the study of technology. Reston. VA: Author.
International Technology Education Association(ITEA/ ITEEA)(2005). Technological Literacy for All: A Rationale and Structure for the Study of Technology. Reston. VA : Author.
Mink, O. G., et al. (1991). Developing and managing open organizations: A model and method for maximizing organizational potential. Austin: Somerset Consulting Group, Inc.
National Research Council(2012). A frameworks for K-12 Science Education: Practices, Crosscutting Concepts, and Core Ideas. Washington, DC: The National Academy Press.
NGSS Lead States(2013). Next Generation Science Standards: For states, by states. Washington, DC: The National Academy Press.
Purzer, S., et al. (2014). Engineering in pre-college settings. Purdue University press.
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