[논문]STEAM 기반 수학 수업이 문제해결력과 자기효능감에 미치는 영향

이가은; 최재호

STEAM 기반 수학 수업이 문제해결력과 자기효능감에 미치는 영향
The Effects of STEAM-based Mathematics Class in the Mathematical Problem-solving Ability and Self-efficacy 원문보기

한국초등수학교육학회지 = Journal of elementary mathematics education in Korea, v.21 no.4, 2017년, pp.663 - 686

초록
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본 연구는 초등학교 3학년 학생을 대상으로 STEAM을 적용한 수학 교과 중심의 프로그램을 설계하고 현장에 적용하여 수학 교육의 융합적 접근이 학생들의 문제해결력과 자기효능감에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 본 연구를 위하여 D광역시 소재 C초등학교 3학년 2개 학급을 사전 검사를 통하여 실험집단과 비교집단으로 선정하여 문제해결력과 자기효능감 검사를 실시하고 결과를 분석하였다. 또한 수업결과물과 사후설문지를 분석하여 학생들의 문제해결과정에서 나타나는 융합적 사고력과 학습에 대한 긍정적인 변화정도를 파악하고자 하였다. 본 연구의 결과를 살펴보면, 문제해결력과 관련하여 두 집단 간의 검사 결과는 통계적으로 유의미한 차이를 나타내지는 않았으나 실험집단은 비교집단에 비해 수준별 고른 성취수준과 높은 평균점수를 보였다. 또한 STEAM 기반 수학 수업을 진행한 실험 집단의 자기효능감 t-검정을 실시한 결과 5% 유의수준에서 통계적으로 유의미한 결과를 보여 자기효능감에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 수업 결과물 및 소감문을 통하여 표현력의 향상과 수학적 태도의 긍정적인 변화를 확인할 수 있었다. 이를 통해 수학 교과를 중심으로 한 STEAM 프로그램 적용은 학생들의 정의적 영역에 긍정적인 영향을 주며 수학교과 수업 개선 전략으로 활용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to identify the effects of convergent approach of mathematics education on students' problem-solving ability and self-efficacy by designing and applying mathematics curriculum based on STEAM. The results are as follows. First, the test results between the two groups did not show any statistically significant difference in terms of problem solving ability, but the experimental group showed a higher average score than the comparative group. Compared with the standard deviation of the experimental group, It can be seen that the level of difference between students is great. This suggests that STEAM-based mathematics lessons have a positive effect on the problem solving ability of low-level students. Second, the results of the self-efficacy t-test of STEAM-based mathematics class showed statistically significant results at a 5% significance level. In the sub-domain, the preference for the difficulty of the mathematics task, except math self-confidence and the math self-regulation efficacy, were statistically significant at a 5% significance level. This study shows that STEAM-based mathematics classes have a positive effect on the students' positive aspects. Through the STEAM program, students learn that mathematics is connected with other fields, and it provides an opportunity to explore on their own, and they more became interested, motivated, and achievement. Also, through the results of the STEAM-based mathematics class, it can be seen that the expressive power and self-confidence are increased by using the non-formal representation outside of the existing formal representation center. The result of this study can be summarized as follows: A STEAM-based mathematics class has a positive effect on problem solving ability and self-efficacy. Therefore, it is interpreted that the application of the STEAM program focusing on mathematics accounts for education effectives.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	STEAM은 무엇인가?	STEAM은 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 예술(Art), 수학 (Mathematics)이 융합된 개념으로서 학문 간의 벽을 허물고 통합적으로 문제를 해결하려는 시도이다. 하지만 수학에서 STEAM이 교육과정을 통해 구현되기에 현실적 어려움이 있다.
	2015 개정 교육과정에서는 창의 융합형 인재 양성을 강조하고 있는데 이에 따라 어떤 프로그램이 필요한가?	2015 개정 교육과정에서는 학생 참여 중심 수업을 통한 창의적 사고 과정으로 창의 융합형 인재 양성을 강조하고 있다. 그러므로 교육과정의 취지에 맞는 교육을 위해서는 학생들이 수학의 필요성을 알고 가치를 느낄 수 있는 다양한 영역의 소재 발견과 더불어 수학의 내적․외적 연결성을 강화할 수 있는 융합 프로그램 개발이 필요하다. 학교 현장의 수학 수업도 교육과정의 개편에 따라 STEAM 요소가 다소 반영(류성림, 2015; 2016)되어 진행되는 편이나 과학요소 등과의 보다 확장된 융합이 미흡한 실정이다.
	전미수학교사협의회에서 강조한 점은 무엇인가?	따라서 학생들이 수학 학습의 과정에서 다양한 학문 영역의 소재를 활용하게 하고, 보다 풍부한 경험과 새로운 지식을 창출하게 하여 수학 학습의 필요성과 융합적 사고를 접하도록 해야 한다. 전미수학교사협의회(NCTM, 2000)에서는 수학과 교수·학습 과정에서 연결성 (Connections)을 강조하여 수학 내에서의 연결성, 타 교과와의 연결성, 그리고 우리의 일상 생활과의 연결성을 강조하였다. 특히, 교육과학기술부(2012)가 발표한 수학교육선진화 방안에서는 “생각하는 힘을 기르는 수학”을 위하여 “수학과 타 교과간 통합 교수학습을 통해 정치, 경제, 음악, 미술 등 주변의 다양한 분야에 녹아있는 수학적 개념·원리들을 탐색·이해함으로써, 수학의 유용성을 인식하고 통합적·입체적 시각 및 실생활에서의 문제해결능력 배양”을 강조하여 수학과 타 학문 간의 통합 또는 융합의 필요성을 언급하였다.

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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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