이 연구는 융합인재교육(STEAM)프로그램을 중학생들에게 적용하였을 때 논리적사고력에 미치는 영향을 조사하기 위한 것이다. 따라서, 융합인재교육(STEAM) 프로그램의 준거 틀인 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험의 수업절차에 따라, 융합인재교육(STEAM) 선행연구를 통해 프로그램을 개발하였다. 융합인재교육(STEAM)프로그램이 전체적으로 논리적사고력 향상을 확인하기 위해 중학생 2학년 47명을 무선표집하여 4주 동안 6차시의 수업을 실시하였다. 융합인재교육(STEAM)프로그램 실시 후 인지단계에서는 변화가 거의 없었으나 논리적 사고력이 향상되었고 특히 보존논리, 조합논리에서 효과적인 것으로 나타났다.(p<0.5)
이 연구는 융합인재교육(STEAM)프로그램을 중학생들에게 적용하였을 때 논리적사고력에 미치는 영향을 조사하기 위한 것이다. 따라서, 융합인재교육(STEAM) 프로그램의 준거 틀인 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험의 수업절차에 따라, 융합인재교육(STEAM) 선행연구를 통해 프로그램을 개발하였다. 융합인재교육(STEAM)프로그램이 전체적으로 논리적사고력 향상을 확인하기 위해 중학생 2학년 47명을 무선표집하여 4주 동안 6차시의 수업을 실시하였다. 융합인재교육(STEAM)프로그램 실시 후 인지단계에서는 변화가 거의 없었으나 논리적 사고력이 향상되었고 특히 보존논리, 조합논리에서 효과적인 것으로 나타났다.(p<0.5)
The purpose of this study is to investigate the impact of logical thinking when applying STEAM program for middle school students. Therefore, you're creative, framework governing the conditions and be present, creative design of the emotional experience of class under the procedures of the program f...
The purpose of this study is to investigate the impact of logical thinking when applying STEAM program for middle school students. Therefore, you're creative, framework governing the conditions and be present, creative design of the emotional experience of class under the procedures of the program from a program by previous studies. STEAM improve program is entirely logical thinking to determine that 47 2nd grade in middle school student radio sampling four weeks, six round of poetry classes. Awareness stage after the program STEAM improved but there was little change in logical thinking and appears to be effective, particularly in conservation, combined logic.(p<0.05)
The purpose of this study is to investigate the impact of logical thinking when applying STEAM program for middle school students. Therefore, you're creative, framework governing the conditions and be present, creative design of the emotional experience of class under the procedures of the program from a program by previous studies. STEAM improve program is entirely logical thinking to determine that 47 2nd grade in middle school student radio sampling four weeks, six round of poetry classes. Awareness stage after the program STEAM improved but there was little change in logical thinking and appears to be effective, particularly in conservation, combined logic.(p<0.05)
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문제 정의
따라서 이 연구에서는 비구조적 문제인 지구온난화 중심의 융합인재교육 프로그램이 중학생들의 인지 단계 분포와 논리적 사고의 하위 요소인 보존, 비례, 변인통제, 확률, 상관, 조합논리 등의 하위요소에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다.
과학기술에 대한 국가경쟁력을 위한 융합인 재교육의 중요성이 높아지고 있는 현실에서 김태훈 외 (2014)는 프로그래밍 교육 중심의 융합인재교육 프로그램이 초등학생들의 논리적 사고력 향상에 긍정적인 영향을 주고, 스크래치를 활용한 융합인재교육 기반 학습이 초등정보과학 영재학생들의 논리적 사고력 향상에 유의미한 결과가 나타났다(박정미 외, 2013). 이에 과학교육과정에서 논리적 사고가 기본이 되는 바 융합인재교육과 논리적 사고와의 관련성을 알아보고자 한다.
제안 방법
개발한 학습준거는 교육과학기술부(2011)가 제시한 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험을 통해 과학기술 분야에 대한 흥미·동기를 부여하고자 하였다. 개발된 프로그램은 1차 전문가 타당도를 거쳐 1개 반을 대상으로 파일럿 테스트를 하고 2차 전문가 타당도를 통해 최종 융합인재교육 프로그램으로 완성하였다. 따라서 완성된 융합인재 교육 프로그램으로 2개 반 학생들에게 6차시로 수 업을 하였으며 사전·사후 검사지를 통해 융합인재교육 프로그램이 중학생들의 논리적 사고력에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다.
개발한 학습준거는 교육과학기술부(2011)가 제시한 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험을 통해 과학기술 분야에 대한 흥미·동기를 부여하고자 하였다.
그리고 피아제의 인지단계를 나누어 보면 인지구조가 발달해 가는 단계를 감각운동기(0-2세), 전 조작기(2-7세), 구체적 조작기(7-11세), 형식적 조작기(11-15세)의 4단계로 구분하였다. GALT 축소본의 경우는 4개 이하이면 구체적 조작단계, 5-7개까지는 전환기, 8개 이상이면 형식 조작단계로 분류한다(노정원, 1997).
따라서 완성된 융합인재 교육 프로그램으로 2개 반 학생들에게 6차시로 수 업을 하였으며 사전·사후 검사지를 통해 융합인재교육 프로그램이 중학생들의 논리적 사고력에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다.
융합인재교육 프로그램을 개발하기 위해 문헌연구를 하였으며 프로그램 개발을 위한 전문가집단을 구성하여 3회에 걸쳐 전문적인 회의 및 워크숍을 통해 본 프로그램을 개발하였다. 창의적·융합적 사고를 요구하는 융합인재교육 프로그램의 주제로는 목표가 불분명하고 다양한 해결방안이 존재하는 비구조적인 문제가 적합하다(신상철, 2003).
이 연구에서 최종적으로 융합인재교육(STEAM)프로그램을 개발하였다. 최종 프로그램의 예시는 Table 1과 같다.
프로그램은 먼저 2009 개정 교육과정 중학교에서 교육목표를 찾고, 교육과정목표를 STEAM 요소 로 적용 가능한 부분으로 연결하여 이에 해당되는 성취기준을 접목시켜 융합인재교육 프로그램을 개발하였다. 개발한 학습준거는 교육과학기술부(2011)가 제시한 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험을 통해 과학기술 분야에 대한 흥미·동기를 부여하고자 하였다.
대상 데이터
1). 47명의 학생은 이전까지 융합인재교육 프로그램을 경험하지 못한 학생들이다.
이 연구에서 개발한 융합인재교육 프로그램은 중부지역 A 소재 중학교 2학년 2개 학급 47명을 무선표집하여 선정하였으며, 단일집단 사전·사후 설계로 진행하였다(Fig. 1).
이론/모형
이 연구에 사용된 논리적 사고력 검사지는 1982년 미국 Georgia 대학의 Roadrangka 등(1983)에 의해 개발된 지필 평가 형식의 12문항으로 된 Short Version GALT를 우리말로 번역하여 김경미(1999)가 수정·보완한 검사지를 사용하였다.
성능/효과
SPSS22의 사전검사와 사후검사의 기술통계를 보면 총점이 프로그램 적용 전과 후의 차이가 2.596 점이고 이에 대한 유의확률(p)이 .000으로 유의한 것으로 확인되었다. 이는 STEAM교육 프로그램이 학생들의 논리적 사고력 향상에 긍정적인 영향을 주고 있음과 일치한다(김태훈 외, 2014; 박정미 외, 2013).
둘째, 논리적 사고력 합계가 유의미한 향상을 나타낸 것은 융합인재교육 프로그램이 논리적 사고력을 길러주며 이를 통해 과학교육에 융합인재교육 프로그램 적용이 도움이 된다는 것으로 보여진다. 이는 융합인재교육 프로그램이 논리적 사고력 향상에 긍정적인 영향을 준다는 연구(박정미 외, 2013; 김태훈 외, 2014)와 일치한다.
둘째, 융합인재교육 프로그램이 논리적 사고력을 길러주며 이를 통해 과학교육에 융합인재교육 프로그램 적용에 도움이 된다. 이 결과는 학생들로 하여금 탄소배출을 줄이기 위해 직접 실천할 수 있는 활동을 조사하게 하였고, 해결방안으로 숲의 보전, 화석 연료 사용 감소, 국가의 정책적 노력, 대체 에너지 개발, 생활 속 실천 등 다양한 방안을 찾아내어 교육적 효과를 상승시켰기 때문이다.
첫째, 융합인재교육 프로그램을 통하여 중학교 2학년 학생들이 인지단계 분포를 알 수 있었다. 중학교 2학년 대부분의 학생들이 구체적 조작단계와 전환기에 93-94%가 분포되어 있음 알았고, 이는 지금까지 논리적 사고력에 관한 연구에서 보여준 것과 같이 중학교 학생들의 인지단계 분포에서 유사함을 알 수 있었다.
첫째, 초등학생을 대상으로 개발된 융합인재교육 프로그램은 많은 편이나, 중학생을 대상으로 한 융합인재교육 프로그램은 부족하다. 다양한 교과를 활용하여 교육과정을 재구성하고 여러 교과와 융합된 융합인재교육 프로그램 개발이 필요하다.
후속연구
보존 논리는 화학반응 전후에 원자 개수를 맞추어 보면서 보존이 되는지 확인할 수 있는 활동으로 향상되 었다고 생각된다. 또한 조합 논리는 실생활에서 탄소배출을 줄일 수 있는 실천사항을 조사하고 발표 하는 활동을 통해 향상되었다고 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
논리적 사고란 무엇인가?
한편 논리적 사고란 문제해결에 있어 합리적이고 이성적인 의사결정을 할 수 있는 능력으로(임해미 외, 2014), 비판적 사고의 협의의 개념인 추리 능력을 의미한다. 강순희(2010)는 인지사고를 창의적 사고와 비판적 사고로 구분하고 비판적 사고의 하위구인으로 논리적 사고로 구분하였고, 조희형 외 (2001)는 논리적 사고를 탈내용·탈상황인 논증 과정으로 정의 하는 등 논리적 측면의 사고를 융합 사고의 일환으로 해석하였다.
융합인재교육과 논리적 사고와의 관련성을 알아보려는 이유는 무엇인가?
논리적 사고력은 문제해결과정에서 중요하고(윤일규, 2010; 임강숙 외, 2014), 프로그래밍 수업 자체가 문제해결과정과 유사하여 논리적 사고력 발달에 영향을 주기 때문에(이좌택 외, 2004; 김경규 외, 2016) 이는 문제해결과정을 통해 논리적 사고력 이 향상되며 융합인재교육과도 연결된다고 볼 수 있다. 과학기술에 대한 국가경쟁력을 위한 융합인 재교육의 중요성이 높아지고 있는 현실에서 김태훈 외 (2014)는 프로그래밍 교육 중심의 융합인재교육 프로그램이 초등학생들의 논리적 사고력 향상에 긍정적인 영향을 주고, 스크래치를 활용한 융합인재교육 기반 학습이 초등정보과학 영재학생들의 논리적 사고력 향상에 유의미한 결과가 나타났다(박정미 외, 2013). 이에 과학교육과정에서 논리적 사고가 기본이 되는 바 융합인재교육과 논리적 사고와의 관련성을 알아보고자 한다.
논리적 사고의 하위요소 중 비례 논리와 조합논리, 보존논리는 무엇인가?
그리고 논리적 사고의 하위요소를 살펴보면 비례 논리는 변수의 크기가 변하면 비율의 상대적 크기는 다른 비율의 크기에 따라 증가 감소 및 같은 상태로 남아 있을 때를 말하며, 조합논리는 문제를 해결해 나가는 과정에서 있을 수 있는 여러 가지 경우를 빠짐없이 중복되지 않게 셀 수 있는 것이고, 보존논리는 어떤 사물의 지각적인 특징이 변하더라도 그 사물이 본질적으로 변하지 않는 것을 말한다(홍혜인, 2015).
참고문헌 (25)
강순희 (2010). 과학 창의적 문제 해결력 평가 도구와 평가 준거. 이화교육총서. 교과교육연구소 2002-13, 이화여자대학교 사범대학.
고한범 (2014). STEAM 교육 프로그램이 중학생들의 과학 정의적 영역에 미치는 영향-중학교 2학년 태양계 단원을 중심으로-. 공주대학교 석사학위논문.
홍혜인 (2015). 중학교 과학 수업에서의 논리적 사고력과 창의적 사고력 강화 탐구 교수 전략 개발 및 적용. 이화여자대학교 박사학위논문.
Roadrangka, V., Yeany, R. H., & Padila, M. J. (1983). The construction and validation group assesment of logical thinking(GALT). Annual meeting of the NARST.
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