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3D 프린팅과 체육 중심 STEAM프로그램이 중학생의 교과흥미도 및 창의적 태도에 미치는 영향
The Effect of 3D PRINTING and Physical Education Central STEAM Program on the Subject Interest and Creative Attitude of Middle School Students 원문보기

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.15 no.1, 2017년, pp.547 - 557  

유충현 (대림대학교 기계과) ,  조건상 (대림대학교 스포츠지도과)

초록
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이 연구는 중학생을 중심으로 3D 프린팅과 체육 중심 STEAM프로그램이 중학생의 교과흥미도 및 창의적 태도에 미치는 영향을 실증적으로 구명하는데 목적이 있다. 이에 따른 연구대상은 경기도 소재 중학생을 대상으로 실험집단 98명과 비교 101명을 중심으로 사전 사후검사를 통해 교과흥미도와 창의성 태도에 대한 자료를 수집하였다. 자료분석은 통계프로그램인 SPSS 23.0 프로그램을 활용하여, 탐색적 요인분석, 신뢰도 분석 그리고, 종속표본 t검증과 독립표본 t검증 실시하였다. 이러한 과정을 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 3D 프린터를 활용한 체육 중심 STEAM 프로그램은 교과흥미도에 효과적이었다. 둘째, 3D 프린터를 활용한 체육 중심 STEAM프로그램은 창의적 태도에 효과적이었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the effect of 3D PRINTING and physical education central STEAM program on the subject interest and creative attitude of middle school students. In order to achieve this purpose, this research collected data from two different groups; a control group (n=98...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 무엇보다도 이 연구에서 3D 프린팅과 체육수업을 통한 통합적 접근을 시도하려고 하는 이유는 3D 프린팅의 실감형 공학적 요소와 체육수업의 체감형 예술요소를 통해 기계와 사람을 연결하는 실제적인 접근교육을 하고자 하는 이유 때문이다. 그리고 추상적이고 상상만을 추구 하기 보다 이러한 추상적 사고와 상상을 실제적으로 실현화하여 활동함으로서 교육적 흥미와 창의적 태도를 발현 하고자 함에 연구의 의미를 두었다.
  • 따라서 본 연구에서는 컴퓨터 활용능력과 인지능력의 발달단계를 고려하여 중학생을 대상한 3D 프린팅과 체육 중심 STEAM프로그램을 적용하였을 때, 학생들의 교과흥미도 및 창의적 태도에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 효과를 검증하고자 하는데 연구의 목적이 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위한 연구문제는 첫째, 3D 프린팅과 체육 중심 STEAM 프로그램이 중학생의 교과흥미도에 영향을 미치는가?와 둘째, 3D 프린팅과 체육 중심 STEAM 프로그램이 중학생의 창의적 태도에 영향을 미치는가?로 설정하였다.
  • 이 연구에서는 3D 프린팅과 체육 중심 STEAM 프로그램이 중학생의 교과흥미도 및 창의적 태도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 비교집단과 실험집단을 통해 연구 조사한 결과 다음과 같은 결론을 내릴 수 있었다.
  • 기술의 진보적인 발달은 현대인들로 하여금 4차 산업 혁명이라는 급진적이고 변혁적인 교육의 변화를 요구하고 있다. 이처럼 이 연구에서는 시대의 변화속도와 흐름에 맞추어 융합교육을 적용하였을 때 학생들의 흥미도와 창의적 태도에 어떠한 영향을 미치고 있는가에 대한 의문을 바탕으로 연구를 진행하였다. 특히, 4차 산업혁명 초기에 기술혁신으로 이슈화되었던 3D 프린터교육과 체육수업을 융합한 형태의 STEAM프로그램을 중학생들에게 적용하였을 때 교과흥미도와 창의적 태도에 영향을 미쳤는가에 대한 방향으로 연구를 진행하였으며, 도출된 결과를 중심으로 다음과 같이 논의 하고자 한다.
  • 이처럼 이 연구에서는 시대의 변화속도와 흐름에 맞추어 융합교육을 적용하였을 때 학생들의 흥미도와 창의적 태도에 어떠한 영향을 미치고 있는가에 대한 의문을 바탕으로 연구를 진행하였다. 특히, 4차 산업혁명 초기에 기술혁신으로 이슈화되었던 3D 프린터교육과 체육수업을 융합한 형태의 STEAM프로그램을 중학생들에게 적용하였을 때 교과흥미도와 창의적 태도에 영향을 미쳤는가에 대한 방향으로 연구를 진행하였으며, 도출된 결과를 중심으로 다음과 같이 논의 하고자 한다.

가설 설정

  • 따라서 본 연구에서는 컴퓨터 활용능력과 인지능력의 발달단계를 고려하여 중학생을 대상한 3D 프린팅과 체육 중심 STEAM프로그램을 적용하였을 때, 학생들의 교과흥미도 및 창의적 태도에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 효과를 검증하고자 하는데 연구의 목적이 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위한 연구문제는 첫째, 3D 프린팅과 체육 중심 STEAM 프로그램이 중학생의 교과흥미도에 영향을 미치는가?와 둘째, 3D 프린팅과 체육 중심 STEAM 프로그램이 중학생의 창의적 태도에 영향을 미치는가?로 설정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
융합인재교육이 무엇인가? 이러한 교육계의 노력과 함께 교육현장에서는 창의· 융합형 인재양성을 위한 다양한 학문영역 간 통합을 통해서 현장에 적용하게 되는데, 이 교육방식이 바로 STEAM교육이다. STEAM(융합인재교육)교육은 미국 에서 청소년들의 수학, 과학 분야의 낮은 흥미와 성취도를 높이기 위한 방법으로 2007년 진행된 과학기술 교육인 STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics) 교육과정에 예술(Arts)이 통합된 교육과정을 말한다[3]. 이미 전 세계적인 관심을 얻고 있는 교육과정으로서 국내에서는 2008년 한국과학창의재단에 소개되면서 이에 대한 교육과 연구가 활발하게 이루어지고 있다[4].
STEAM교육이 다양한 영역으로의 통합적 접근을 시도함으로써 나타나는 효과는 무엇인가? 최근 연구에서도 STEAM교육은 과학이나 수학적 지식기반을 중심으로 한 탐구활동이나, 로봇과 같은 테크놀러지 영역, IT기반 그리고 예술영역 등의 다양한 영역으로의 통합적 접근을 시도하고 있으며[8, 9, 10, 11], 이에 따른 효과 또한 학습자들의 문제해결력, 창의력, 협동력, 과제집중력, 비판적 사고력 등의 신장에도 긍정적인 효과를 보여주고 있다. 하지만, 국내 융합인재교육에서 예술영역의 관심은 그리 크지 않았다.
융합인재교육에서 예술을 포함한 STEAM교육으로 발전되는 이유는 무엇인가? 이미 전 세계적인 관심을 얻고 있는 교육과정으로서 국내에서는 2008년 한국과학창의재단에 소개되면서 이에 대한 교육과 연구가 활발하게 이루어지고 있다[4]. 특히, STEM교육에서 예술을 포함한 STEAM교육으로 발전 되었는데, 이는 예술 영역이 실생활과 관련성을 높이고, 흥미와 창의성 및 경쟁력 높인다는 하는 요소라는 이유 때문이다[5, 6, 7]. 이와 같이 STEAM 교육은 예술교육과의 통합교육을 통해서 이공계 중심의 과학기술 중심에서 예술영역을 포함함으로 균형성 있는 융합인재교육으로 서의 진일보하게 발전하게 되었다.
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참고문헌 (27)

  1. Korea Foundation for the Advancement of Science and Creativity, "Easy and visible introduction on STEAM education. Korea Foundation by the Achievement of Science & Creativity." Seoul, 2015. 

  2. Ministry of Education, "2014 revised curriculum content." Retrieved from http://www.moe.go.kr/web/100119/ko/board/view.do?bbsId412&boardSeq56884, September 24, 2014. 

  3. Ministry of Education, Science and Technology, "2011 Business report window to open the creative talent and the advanced science and technology future of republic of Korea." Ministry of Education, Science. and Technology, 2010. 

  4. Sang-Gu Lee, Jae-Yoon Lee, Kyung-Eun Park, Jae-Hwa Lee, Seung-Chul Ahn, "Mathematics, Art and 3D-Printing in STEAM Education." Communications of Mathematical Education, Vol. 29, No. 1, pp.35-49, 2015. 

  5. Yakman G., Kim J.,"STEAM education using BADUK to teach purposefully Integrated STEM." 37th Annual Conference International Society for Exploring Teaching and Learning, Atlanta, Georgia, 2007. 

  6. Yakman, G. "Whatis the poin tof STEAM?: A brief overview." Retrieved from http://www.steamedu.com/2006-2010 Short WHAT IS STEAM. pdf. 2010. 

  7. John, T.," STEM to STEAM - Recognizing the Value of Creative Skills in the Competitive Debate." Retrieved from http://www.huffingtonpost.com/john-tarnoff/stem-to-steam-recognizing_b_756519.html, 2010. 

  8. Soon-Beom Kwon, Dong-Soo Nam, Tae-Wuk Lee, "Study on Educational Implementation of Social Network Service for Development of Elementary School Students' Creative Personality." The Korean Association of Computer Education conference, Vol. 15, No. 1, pp. 21-26, 2011. 

  9. Tae-Hun Kim, Jong-Hoon Kim, "Development and implementation of STEAM Program based on Scratch Programming." The Journal of Korean Association of Computer Education, Vol. 17, No. 6, pp. 49-57, 2014. 

  10. Jeong-Beom Song, Tae-Wuk Lee, "The Effect of STEM Integration Education Using Educational Robot on Academic Achievement and Subject Attitude." Journal of the Korean Association of Information Education, Vol. 15, No. 1, pp. 11-22, 2011. 

  11. Seung-Young Shin, "Factor Analysis of Elementary School Student's Learning Satisfaction after the Robot utilized STEAM Education." The Journal of Korean Association of Computer Education, Vol. 15, No. 5, pp. 11-22, 2012. 

  12. Hae-Ran An, Mi-Hyun Yoo, " Analysis of Research Trends in STEAM Education for the Gifted." Journal of Gifted/Talented Education, Vol. 25, No. 3, pp. 401-420, 2015. 

  13. Hee-Ju Maeng, "Discussions on The Directions of Research and Development Tasks for Convergence Gifted Education." Journal of Gifted/Talented Education, Vol. 23, No. 6, pp. 981-1001, 2013. 

  14. Jin-Soo Kim, "A Cubic Model for STEAM Education." The Journal of Korean Technology Education, Vol. 11, No. 2, pp. 124-139, 2011. 

  15. Ju-Hyo Kim, Sun-Hye Jun, "Effect of After- School Physical Programs on Creativity of Elementary School Students."The Korean Journal of Physical Education, Vol. 52, No. 6, pp. 143-153, 2013. 

  16. Yoo-Mi Choi, Young-Soon Moon, "A Study on the Effective Convergence Education of Physical Education and Science through the 'KINECT' Based Yoga Contents." Design Convergence Study, Vol. 13, No. 4, 153-169, 2014. 

  17. Ministry of Science, ICT and Future Planning, "Endless imagining room operations manual." Retrieved from https://www.kofac.re.kr/?page_id 1677&uid4277&moddocument, 2014. 

  18. National Research Council [NRC], "Conceptual framework for new science education standards." Retrieved from, http://www7.nationalacademies.org/bose/Standards_Framework_Homepage.html, 2010. 

  19. Drake, S. M. & Burns, R. C., "Meeting standard through integrated curriculum. Alexandria." VA: Association for Supervision and Curriculum Development, 2004 

  20. Schiefele, U., "Interest, learning, and motivation." Educational Psychologist, Vol. 26, No. 3, pp. 299-323, 1991. 

  21. Mi-Seon Yun, Seong-Il Kim, "A Study on Constructs of subject-specific interests and Its Relationship with Academic Achievement, The Korean Journal of Educational Psychology, Vol. 17, No. 3, pp. 271-290, 2003. 

  22. Byung-Gee Bak, Hyun-Suk Kang, "Development and Validation of a Self-Report from of Integrative Creativity Scale." The Korean Journal of Educational Psychology, Vol. 20, No. 1, pp. 155-177, 2006. 

  23. Deok-Ho Kim, Dong-Gook Ko, Myeong-Jae Han, Seung-Ho Hong, "The Effects of Science Lessons Applying STEAM Education Program on the Creativity and Interest Levels of Elementary Students." Journal of the Korean Association for Science Education, Vol. 34, No. 1, pp. 43-54, 2014. 

  24. In-Ae Kang, Hee-Ju Kim, Da-Mi Kim, "A CaseStudyontheLearningeffectsoftheSTEAM Education Using Open-Source Softwares in terms of Students' interest in and attitudes toward Science, Journal of Secondary Education, Vol. 60, No. 4, pp. 1105-1134, 2012. 

  25. Myoun-Jae Lee, "A Study on Game Production Education through Recent Trend Analysis of 3D Game Engine", Journal of the Korea Convergence Society, Vol. 4, No. 1, pp. 15-20, 2013. 

  26. Bin Ryu, Tae-Wuk Lee, "The Impact of Block Scheduling in Programming Classes on Academic Achievement and Learning." The Korean Association of Computer Education conference, Vol. 14, No. 1, pp. 125-129, 2010. 

  27. Hee-Sun Woo, Mi-Ryeong Yeom, Doo-Yong Jung, "An Analysis on the UCC Media for STEAM Integrated Education", Journal of the Korea Convergence Society, Vol. 7 No. 1, pp. 43-48, 2016. 

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