STEAM 기반 학생 연구 활동 분석을 통한 과학 교육에 대한 시사점 고찰 Educational Implications for Science Education of STEAM-based Research and Education(STEAM R&E) Projects for Secondary School Students원문보기
본 연구는 2012년부터 2015년도 사이에 진행된 고등학생 STEAM 기반 학생 연구과제에 대해 STEAM 요소 분석을 실시하여 STEAM 요소의 융합 양상 및 몇 가지 의미 있는 사례들에 대한 고찰을 실시하였다. 이 연구를 위해 4년 동안 진행된 400개 STEAM 기반 학생 연구과제들이 연구대상으로 선정되었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 기반 학생 연구과제들을 진행하면서 STEAM 요소들 중 과학(S) 요소와 수학(M) 요소가 가장 많이 활용되었으며, 예술(A) 요소가 상대적으로 가장 적게 활용되었음을 알 수 있었다. 둘째, STEAM 융합 유형들 중 STEM 유형이 가장 많이 나타난 것으로 확인되었다. 연도별로 봤을 때, 특별한 경향을 보이지는 않으나, 연도가 지날수록 학생들이 STEAM 요소들을 더욱 다양한 방식으로 활용하고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 종합한 결과, 학생들의 창의성을 자극하고, STEAM 요소들을 다양하게 활용하도록 도울 수 있는 안내와 지도 방안의 마련이 필요하다.
본 연구는 2012년부터 2015년도 사이에 진행된 고등학생 STEAM 기반 학생 연구과제에 대해 STEAM 요소 분석을 실시하여 STEAM 요소의 융합 양상 및 몇 가지 의미 있는 사례들에 대한 고찰을 실시하였다. 이 연구를 위해 4년 동안 진행된 400개 STEAM 기반 학생 연구과제들이 연구대상으로 선정되었다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 기반 학생 연구과제들을 진행하면서 STEAM 요소들 중 과학(S) 요소와 수학(M) 요소가 가장 많이 활용되었으며, 예술(A) 요소가 상대적으로 가장 적게 활용되었음을 알 수 있었다. 둘째, STEAM 융합 유형들 중 STEM 유형이 가장 많이 나타난 것으로 확인되었다. 연도별로 봤을 때, 특별한 경향을 보이지는 않으나, 연도가 지날수록 학생들이 STEAM 요소들을 더욱 다양한 방식으로 활용하고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 종합한 결과, 학생들의 창의성을 자극하고, STEAM 요소들을 다양하게 활용하도록 도울 수 있는 안내와 지도 방안의 마련이 필요하다.
The purpose of this study is to analyze the characteristics of STEAM-based research and education (STEAM R&E) projects for secondary school students. From 2012 to 2015, 400 STEAM based Research and Education (R&E) projects have been conducted, and they were selected for this study. The major finding...
The purpose of this study is to analyze the characteristics of STEAM-based research and education (STEAM R&E) projects for secondary school students. From 2012 to 2015, 400 STEAM based Research and Education (R&E) projects have been conducted, and they were selected for this study. The major findings are as follows: First, Science (S) and Mathematics (M) were identified at a high rate in STEAM-based Research and Education (R&E) projects, and Art (A) was identified with the lowest rate. Second, 'STEM' type was identified at the highest rate among STEAM-integrated types. And there were not any trends as the years go by, but STEAM-integrated types, where three or more STEAM elements were integrated, were identified at an increasing rate. It means that students use STEAM elements in various ways gradually. Accordingly, the results suggest: The information material that guide how to utilize STEAM factors diversely should be provided for project participants to improve their creativity and problem-solving abilities.
The purpose of this study is to analyze the characteristics of STEAM-based research and education (STEAM R&E) projects for secondary school students. From 2012 to 2015, 400 STEAM based Research and Education (R&E) projects have been conducted, and they were selected for this study. The major findings are as follows: First, Science (S) and Mathematics (M) were identified at a high rate in STEAM-based Research and Education (R&E) projects, and Art (A) was identified with the lowest rate. Second, 'STEM' type was identified at the highest rate among STEAM-integrated types. And there were not any trends as the years go by, but STEAM-integrated types, where three or more STEAM elements were integrated, were identified at an increasing rate. It means that students use STEAM elements in various ways gradually. Accordingly, the results suggest: The information material that guide how to utilize STEAM factors diversely should be provided for project participants to improve their creativity and problem-solving abilities.
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문제 정의
양자점의 크기를 조절하면 원하는 파장의 가시광선 영역의 빛을 모두 낼 수 있다…(중략)…음악분수는 보통 조명을 활용하여 야간에 더 아름답게 연출된다. 그러나 무기결정의 양자점 효과를 이용하면 낮에도 다양한 색깔을 나타냄으로써 분수의 심미성을 더할 수 있을 뿐만 아니라 밤에는 조명 없이 UV등을 이용하여 다양한 형광색을 볼 수 있어 이를 음악 분수에 응용하고자 한다.”
STEAM R&E 과제 지원 사업은 2012년 과학중점학교, 과학고등학교, 영재학교, STEAM 리더스쿨(고) 소속 학생 및 교사들을 대상으로 STEAM R&E 과제를 공모함으로써 시작되었으며, 현재는 사업 참여 범위가 일반 고등학교까지 확대되었다(MOEST, 2012; MOE, 2016). 본 사업은 학생들에게 자기 주도적 학습 기회를 제공함으로써 창의력과 문제해결력을 양성하고, 획일적인 학교 교육에서 벗어나 교육내용과 방식을 특성화, 다양화시켜 학생들의 융합적 소양을 증진하게 하고자 하였다(MOE, 2016). 이를 위해 STEAM R&E 과제 지원 사업에 참여하는 참가자들은 지도교사 1∼ 2인, 학생 5명 내외, 관련 외부 전문가들로 한 팀을 이루어, 학생들이 주도적으로 실생활에서 접하는 문제를 포함한 연구 과제를 탐색및 선정하고, 이를 해결하기 위한 다양한 체험 활동, 전문가와의 협력 학습 및 전문가 자문 활동들을 실시하며, 연구기간이 종료되면 연구결과보고서와 같은 연구 결과물들을 제출하게 된다(MOE, 2016).
본 연구는 국내에서 수행된 STEAM 기반 학생 연구과제들을 대상으로 STEAM 요소 분석을 실시하여 연구과제에 나타난 STEAM 요소들의 융합 양상에 대해 알아보고, 이러한 결과들에 대한 고찰을 통해 과학 교육에 대한 시사점을 제공하고자 하였다.
예를 들어 2012년 70개 STEAM 기반 학생 연구과제들 모두에서 과학(S) 요소가 확인되었다. 이런 경우, 본 연구에서는 과학(S) 요소가 100%의 비율을 차지하고 있다고 설명하였으며, 이렇게 각 STEAM 요소들이 STEAM 기반 학생 연구과제들에서 차지하고 있는 비율을 전체와 연도별로 확인함으로써 특이적인 변화 경향이 있는지 알아보고자 하였다. 또한 학생들이 어떠한 STEAM 요소들을 연관시켜 사용하였는가를 확인하기 위해, 각 STEAM 기반 학생 연구과제들에서 나타난 STEAM 요소들의 통합된 유형을 확인하여 ‘STEAM 융합 유형’이라 명칭하고, 각 유형들이 차지하고 있는 비율을 확인하였다.
이에 본 연구에서는 실제 STEAM 기반 학생 연구 활동에 의해 만들어진 STEAM 기반 학생 연구과제들을 대상으로 STEAM 요소를 분석함으로써, STEAM 기반 학생 연구과제에 나타나는 STEAM 요소들의 융합 양상을 알아보고 과학 교육에 대한 시사점을 제공하고자 하였다.
제안 방법
본 연구에서는 STEAM 기반 학생 연구과제에서 나타나는 STEAM 요소들의 융합 양상을 파악하기 위해 STEAM 요소 분석을 실시하였으며, 이를 위해 Kim et al.(2012)이 제시한 STEAM 요소 분석틀을 본 분석에 적합하도록 수정하여 활용하였다(Table 2). 분석 방식은 다음과 같다.
[실험1] 에서 사용한 실내모형이 비바람 세게 불어 부서져서 나무합판으로 실내모형을 다시 제작하였다. 그리고 거울은 집개를 이용하여 양쪽을 고정시켰고 프리즘은 유리를이용하여 고정시켰다.
<그림13>과 같이 완성된 전자회로판을 점검하고, 입력단자에 MP3를, 출력 단자에 수중램프1개와 빨간색 LED 수증등을 연결하였다. 그 전에 주파수 인가 실험을 통해 전자회로가 작동되는 것을 지켜보긴 했으나 실제 물속에서 구현해 보니 감동이었다.
[실험1] 에서 사용한 실내모형이 비바람 세게 불어 부서져서 나무합판으로 실내모형을 다시 제작하였다. 그리고 거울은 집개를 이용하여 양쪽을 고정시켰고 프리즘은 유리를이용하여 고정시켰다. 앞에서부터 일정 간격으로 3개의 조도계를 설치하여 조도를 측정하였다…(중략)…조도 측정은 오전 8시 30분부터 오후 12시 30분까지 MBL조도 센서를 이용해서 측정하였다.
또한 학생들이 어떠한 STEAM 요소들을 연관시켜 사용하였는가를 확인하기 위해, 각 STEAM 기반 학생 연구과제들에서 나타난 STEAM 요소들의 통합된 유형을 확인하여 ‘STEAM 융합 유형’이라 명칭하고, 각 유형들이 차지하고 있는 비율을 확인하였다. 그리고 분석된 사례들 중 각 STEAM 요소들이 뚜렷하게 드러나, STEAM 융합 유형의 특성이 전형적으로 나타나는 STEAM 기반 학생 연구과제들을 선정하여, 학생들이 실제 연구과제를 진행하는 과정에서 각 요소들을 어떻게 활용하고 있으며, 이들이 어떤 식으로 연관되어 있는지 그 예시를 제시하고, 선행 연구 결과에 비추어 그 교육적 의미를 고찰하였다.
또한 학생들은 연구 대상 지역의 우점종을 결정하기 위해 수학(M)적 방법을 활용하였으며, 그 결과를 명확하게 전달하고자 연구 데이터를 그래프로 변환하는 과정에서도 수학(M)적 요소를 활용하였다.
또한 학생들이 어떠한 STEAM 요소들을 연관시켜 사용하였는가를 확인하기 위해, 각 STEAM 기반 학생 연구과제들에서 나타난 STEAM 요소들의 통합된 유형을 확인하여 ‘STEAM 융합 유형’이라 명칭하고, 각 유형들이 차지하고 있는 비율을 확인하였다.
실내모형을 프리즘 패널 크기에 맞춰서 제작한 미니모형을 가지고 실험을 하였다. 조도계를 터널 안쪽에 설치하고 프리즘 패널의 종류에 따른 조도변화를 관찰했다…(중략)… 1번 패널과 4번 패널은 조도가 600 Lux 가량 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
앞에서부터 일정 간격으로 3개의 조도계를 설치하여 조도를 측정하였다…(중략)…조도 측정은 오전 8시 30분부터 오후 12시 30분까지 MBL조도 센서를 이용해서 측정하였다.
분석 방식은 다음과 같다. 우선 STEAM 기반 학생 연구과제에 제시된 내용들을 확인하고, 여기에서 나타나는 STEAM 요소들을 모두 체크하였다. 이러한 과정에서 하나 이상의 STEAM 요소들이 제시된 경우에는 이를 모두 표시하여 그 융합 유형을 확인하였다.
이를 위해 …(중략)… 구간마다 10m×10m 크기의 방형구를 설치하고, 주변지역에서 3회 반복 조사한 뒤, 설치한 방형구 안에 있는 식물 종의 1차 동정과 개체수를 파악하여 실험실에서 이를 평균 데이터 값을 얻었다.
따라서 이러한 측면을 고려했을 때, STEAM 기반 학생 연구 활동을 실시함에 있어, 연구과제 참가자들이 본인들의 연구과제에 적절히 STEAM 요소들을 융합하여 활용할 수 있도록 유도할 필요가 있다. 이를 위해 연구 활동을 진행하는 학생들과 지도교사들이 각 STEAM 요소들을 활용하여 STEAM 기반 학생 연구 활동 진행하도록 안내할 수 있는 가이드북을 개발하여 현장에 제공하고, 우수 STEAM 기반 학생 연구과제 사례들을 선별하여 이 역시 현장에 적극적으로 홍보해야 한다.
대상 데이터
본 연구에서는 분석을 위해 Korea Foundation for the Advancement of Science & Creativity(KOFAC)에서 지난 2012년도부터 2015년도 사이에 실시한 STEAM R&E 과제 지원 사업 결과 제출된 STEAM 기반 학생 연구과제 400개를 분석 대상으로 선정하였다(Table 1).
STEAM R&E 과제 지원 사업 결과, 2012년에 70개, 2013년에 100개, 2014년 110개, 2015년 120개 연구과제들이 선정되었으며, 4년 간 총 400개 STEAM 기반 학생 연구과제들이 진행 및 완료되었다. 이 중 2012년과 2013년, 2015년에 완료된 STEAM 기반 학생 연구과제들은 [Figure 2]와 같은 연구과제 포스터와 연구결과보고서 모두를 분석대상으로 선정하였으나, 2014년에 진행되었던 STEAM 기반 학생 연구과제들은 두 종류의 연구결과물 중 외부로 공개된 연구결과보고서만 분석대상으로 선정되었다(Table 1).
성능/효과
‘STEM’의 뒤를 이어 가장 많이 나타난 것은 ‘SM’이며, 전체 STEAM 기반 학생 연구과제들 중 15.5%의 비율을 차지하는 것으로 확인되었다(Table 4).
18개 STEAM 융합 유형 중 가장 많은 수로 나타난 것은 ‘STEM’으로 48.8%를 차지하고 있었다(Table 4).
2013년도에 5회에 걸쳐 실시된 조사정점 4곳을 중심으로 해남지역 갯벌 조간대 저서무척추동물 조사한 결과 총 5문 31과 56조의 저서무척추 동물이 조사되었으며.…(중략)… 해남지역 갯벌조간대에서 조사된 생물종 현황을 그래프를 보면 다음과 같다.
5개 STEAM 요소가 모두 융합된 ‘STEAM’의 경우, 2013년에 상대적으로 줄어들었으나, 그 이후로 증가하는 경향이 확인되었다(Table 4).
STEAM R&E 과제 지원 사업 결과, 2012년에 70개, 2013년에 100개, 2014년 110개, 2015년 120개 연구과제들이 선정되었으며, 4년 간 총 400개 STEAM 기반 학생 연구과제들이 진행 및 완료되었다.
STEAM 기반 학생 연구과제에 제시된 STEAM 융합 유형을 확인한 결과, 총 18개 STEAM 융합 유형이 확인되었으며, 각 연도별로 2012년 6개 유형, 2013년도 13개, 2014년도 12개, 2015년도 11개 유형이 확인되었다(Table 4). 그러나 STEAM 융합 유형의 종류가 줄어든 반면, 2015년에는 더 많은 수의 STEAM 요소들이 융합된 융합 유형의 비율이 증가했다는 측면에서 반드시 STEAM 요소의 융합성이 낮아졌다라고 판단할 수는 없었다.
STEAM 기반 학생 연구과제에서 나타나는 STEAM 요소의 융합 비율을 확인한 결과, 4개 STEAM 요소들이 융합된 경우가 가장 많은 것으로 확인되었으며, 연도가 지날수록 더 많은 STEAM 요소들이 융합된 경우들이 늘어나고 있다는 경향은 연구 활동에 참여하고 있는 학생들이 각 STEAM 요소들을 점차 다양하게 활용하고 있다는 측면에서 긍정적인 평가가 가능하다. STEAM 기반 학생 연구과제를 진행할 때 반드시 STEAM 요소들을 모두 활용해야하는 것은 아니나, 과학교육에 창의적이고 혁신적인 변화가 필요하다는 STEAM 교육의 의미에 대해 고려했을 때, 연구과제에 STEAM 요소들을 적절히 융합하여 활용할 수 있도록 연구과제 참여자들이 활용할 수 있는 가이드북을 개발하여 학교 현장에 제공해줄 필요가 있다.
STEAM 기반 학생 연구과제에서 나타나는 STEAM 요소의 융합 유형을 살펴본 결과, 연도 별로 STEAM 요소의 융합 유형에 특별한 경향성이 발견되지는 않았다. STEAM 요소의 융합 유형 중 가장 높은 비율로 나타난 것은 ‘STEM’이었으며, 본 융합 유형은 각 연도별로도 가장 높은 비율로 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
STEAM 요소의 융합 유형 중 가장 높은 비율로 나타난 것은 ‘STEM’이었으며, 본 융합 유형은 각 연도별로도 가장 높은 비율로 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
그러나 본 연구과제에서는 특징적으로 실험 데이터의 분석 및 변환뿐만 아니라, 음악 분수를 만들기 위해 필요한 이론적 배경인 ‘푸리에 변환’을 이해함에 있어 학생들이 수학(M)적 지식을 활용하는 부분이 확인되었다.
그리고 실제 음악 분수를 만들어보기 위해 학생들은 음악 분수의 부품이 되는 회로 기판 제작이나, LED 수중등을 직접 제작하였으며, 그러한 과정에서 기술(T)과 공학(E)적인 요소가 활용되었음을 확인할 수 있었다.
또한 연도별로 보았을 때 특별한 경향성이 나타나지는 않았으나, 다른 연도에 비해 2015년에 실시된 STEAM 기반 학생 연구과제에서 기술(T)과 공학(E) 요소가 상대적으로 높은 비율을 나타내고 있었다. 이는 2015년 STEAM R&E 사업에 참여하는 학생들이 STEAM 기반 학생 연구과제를 시행함에 있어 기술(T)과 공학(E) 요소를 좀 더 많이 활용하고 있음을 의미한다.
이는 현재 우리나라 융합인재교육 프로그램 개발에서 예술(A) 요소를 강조하여 활용하고 있는 상황과는 다소 배치되는 결과인 것으로 파악되며, 상대적으로 학생들이 예술(A) 요소를 활발하게 사용하지 않고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 연도별로 보았을 때, 다른 연도에 비해 2015년 STEAM 기반 학생 연구과제에서 기술(T)과 공학(E) 요소가 더욱 많이 활용됨을 확인할 수 있었다.
또한 음악 분수라는 소재뿐만 아니라 연구과제 활동 중 학생들이 양자점 효과를 이용하여 음악 분수를 더욱 아름답게 만드는 방법을 고안하므로, 이러한 측면을 고려했을 때, 본 연구과제는 예술(A) 요소를 포함하고 있다는 판단이 가능하다.
5%의 비율을 차지하는 것으로 확인되었다(Table 4). 본 유형은 연구 과제를 통해 제시된 대상들의 과학적 특성을 확인했다는 측면에서 과학(S) 요소를 포함하고 있으며, 연구 과제를 수행하는 과정에서 수학적인 방법을 통해 실험 결과를 분석하고, 그 의미를 명확하게 제시하기 위해 연구 참여자들이 얻는 데이터를 표와 그래프를 통해 나타냈다는 측면에서 수학(M) 요소를 포함하고 있는 것으로 분석되었다.
8%를 차지하고 있었다(Table 4). 본 유형의 연구과제들은 연구 참여자들이 연구문제를 상정하고 이를 해결하는데 있어 활용되는 과학적 원리들을 포함하고 있다는 측면에서 과학(S) 요소를 가지고 있다고 판단되었으며, 문제 해결 방안을 마련하기 위해 실시하는 실험들을 통해 얻는 데이터들을 분석 및 처리, 변환하는 과정에서 수학(M) 요소를 포함하고 있는 것을 확인하였다. 또한 이렇게 확인된 과학적 원리를 활용하여 문제 해결을 위한 기술이나 시제품 등을 만들어냈다는 측면에서 기술(T), 공학(E) 요소를 포함하고 있는 것으로 파악되었다.
연구과제 C와 D에서 나타나는 연구과제의 형태는 연구과제에서 제시한 문제를 해결하기 위해 STEAM 요소들이 다양하게 활용되고있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구과제들은 연구에 참여하는 학생들로 하여금 여러 학문 분야의 생각과 방법론에 대해 경험하게 함으로써 그 연구자의 연구 수준을 끌어올릴 수 있다(Song et al.
우선 STEAM 기반 학생 연구과제에서 나타나는 STEAM 요소의 비율을 분석한 결과, 과학(S)과 수학(M) 요소가 가장 높은 비율로 나타났으며, 상대적으로 예술(A) 요소가 매우 적은 것으로 나타났다. 이는 현재 우리나라 융합인재교육 프로그램 개발에서 예술(A) 요소를 강조하여 활용하고 있는 상황과는 다소 배치되는 결과인 것으로 파악되며, 상대적으로 학생들이 예술(A) 요소를 활발하게 사용하지 않고 있음을 확인할 수 있었다.
STEAM 기반 학생 연구과제에서 나타난 STEAM 요소 융합 비율을 분석한 결과는 다음과 같다. 우선 STEAM 기반 학생 연구과제에서 단일 STEAM 요소만 확인된 연구과제는 없는 것으로 확인되었다(Table 4). 이는 각 STEAM 요소들을 융합하여 다양한 연구 과제를 실시하고자 했던 STEAM 기반 학생 연구의 목적에 부합하는 결과로 보인다.
전체 400개 연구과제에서 나타난 각 STEAM 요소들의 비율을 확인한 결과는 다음과 같다. 우선 각 연도별 연구과제들 중 90% 이상에서 과학(S) 요소와 수학(M) 요소가 확인되었으며, 상대적으로 각 연도별 연구과제들 중 20% 이하에서만 예술(A) 요소가 나타난 것으로 확인되었다(Table 3). 이는 학생들이 STEAM 기반 학생 연구과제를 진행할 때 과학(S)과 수학(M) 요소들을 많이 활용하고 있으며, 상대적으로 예술(A) 요소는 적게 활용하고 있음을 의미한다.
이 후 분석된 결과들을 바탕으로, 우선 학생들이 가장 많이 활용하는 STEAM 요소와 가장 적게 활용하는 STEAM 요소를 확인할 수 있도록 각 STEAM 요소들이 STEAM 기반 학생 연구과제에서 차지하는 비율들을 확인하였다. 예를 들어 2012년 70개 STEAM 기반 학생 연구과제들 모두에서 과학(S) 요소가 확인되었다.
5개 STEAM 요소가 모두 융합된 ‘STEAM’의 경우, 2013년에 상대적으로 줄어들었으나, 그 이후로 증가하는 경향이 확인되었다(Table 4). 이는 연구과제가 매년 증가되며 STEAM 요소들을 모두 활용한 연구과제의 수가 늘어났다는 측면에서 긍정적인 평가가 가능하다. 대표적으로 음파분석과 무기화학 결정을 이용하여 심미적인 음악분수를 설계하는 연구과제 D가 해당된다.
우선 STEAM 기반 학생 연구과제에서 나타나는 STEAM 요소의 비율을 분석한 결과, 과학(S)과 수학(M) 요소가 가장 높은 비율로 나타났으며, 상대적으로 예술(A) 요소가 매우 적은 것으로 나타났다. 이는 현재 우리나라 융합인재교육 프로그램 개발에서 예술(A) 요소를 강조하여 활용하고 있는 상황과는 다소 배치되는 결과인 것으로 파악되며, 상대적으로 학생들이 예술(A) 요소를 활발하게 사용하지 않고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 연도별로 보았을 때, 다른 연도에 비해 2015년 STEAM 기반 학생 연구과제에서 기술(T)과 공학(E) 요소가 더욱 많이 활용됨을 확인할 수 있었다.
조도계를 터널 안쪽에 설치하고 프리즘 패널의 종류에 따른 조도변화를 관찰했다…(중략)… 1번 패널과 4번 패널은 조도가 600 Lux 가량 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
후속연구
이러한 측면들을 종합하면 STEAM 기반 학생 연구 과제를 진행할 때, 학생들의 창의적인 사고를 자극하고, 다양한 STEAM 요소들을 적절하게 활용할 수 있도록 돕는 가이드북과 우수 사례의 개발 및 제공이 필요하다. 또한 학생들로 하여금 STEAM 요소들을 다양한 방식으로 활용하여 연구 과제를 진행할 수 있도록 도울 수 있는 방안의 마련이 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
R&E 프로그램의 장점은 무엇인가?
관련된 선행 연구 결과들을 살펴보면, R&E 프로그램은 현재 과학교육에서 목표로 하고 있는 창의성을 신장시키는데 있어 효과적이며(Yang, Hong & Shim, 2008), 특히 과학 영재 학생들을 대상으로 R&E 프로그램을 실시한 결과 창의적인 사고력뿐만 과학적 탐구능력을 기르고 미래 과학자로서의 자질을 함양하는데 있어 효과적이었다는 의견들이 제시되었다(Kim & Sim, 2008). 또한 STEAM을 기반으로 한 교육 프로그램들 역시 학생들의 정의적 영역과 인지적 영역, 그리고 융합적 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 준다는 주장들이 제시되고 있다(Jeon & Lee, 2015; Kim et al.
STEAM R&E의 목적은 무엇인가?
일반적으로 ‘R&E’란 ‘Research and Education’의 약자로 ‘연구를 통한 교육 프로그램’을 의미한다(Kim & Sim, 2008). 이러한 교육 프로그램의 목적은 학생들이 연구중심의 자기주도적인 학습을 통해 과학적 탐구능력과 창의적인 문제해결력을 신장시키고, 과학자와 학생 간 친밀하고도 지속적인 만남을이뤄지게 하여 실제 연구를 진행하는 과학자들의 연구태도 및 연구자로써의 자질을 함양하는 것에 있다(Kim & Sim, 2008). 이러한 R&E 프로그램 특성을 살려 학생 주도적인 R&E 프로그램을 진행하되, 융합인재교육(STEAM) 관련 내용들을 주제로 하는 것이 STEAM R&E 사업이며, Korea Foundation for the Advancement of Science & Creativity(KOFAC)의 주도 하에 과학 교육의 내실화 및 과학영재양성을 큰 목적으로 하여 진행되고 있다(MOE, 2016).
STEAM이란?
우선 ‘STEAM’이란 용어는 Yakman(2008)에 의해 처음 도입된 개념으로, 기존의 STEM 교육에 K-12 수준에서 언어와 사회 과목이 큰 영향을 미치는 것을 확인하고 예술 및 언어, 사회분야 과목을 공식적으로 연계시키는 교육체제를 의미한다. 그러나 이는 현재 우리나라에서 진행하고 있는 융합인재교육과는 다소 차이가 있는 것으로 보이며(Shin & Han, 2011; Sim, Lee & Kim, 2015), MOEST(2010)는 STEAM 교육에 대해 과학 기술을 기반으로 하여 학생들이 가진 과학에 대한 흥미와 이해를 증진시키고, 융합적 사고와 문제해결력을 함양하는 교육으로 정의하고 있다.
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