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문제 정의
- 둘째, 다수의 선행 연구들에 공통된 분석 기준이 제시되어 있지만, 다양한 주제와 영역을 위한 체계적이고 종합적인 분석 기준으로 부족한 것으로 판단된다. 따라서, 이 연구에서는 연구의 타당성을 높이기 위해 선행 연구에서 발견된 문제점들을 보완하여 연구를 수행하고자 한다.
- 이러한 필요성에 의해 이 연구의 목적은 국내 STEAM 교육 연구 논문을 수집·선정하여 분석함으로써 연구의 현황과 전반적인 경향성을 확인하고, 기술교육 분야에서 후속 연구의 방향을 제시하는 것이다.
제안 방법
- 1차 전문가 검증, 예비 분석, 2차 전문가 검증 그리고 자문 의견을 통해 과 같이 최종 연구 분석틀을 개발하였다.
- 셋째, 관련 선행 연구의 내용을 바탕으로 국내 STEAM 교육 연구 논문의 현황 분석을 위한 분석틀을 개발한다. 넷째, 개발한 연구 분석틀을 사용하여 분석 대상 논문을 분석한다. 다섯째, 분석 결과를 처리하여 표, 그래프 등으로 제시하고 이를 최종 확인하여 결론을 도출한다.
- 둘째, 선행 연구를 분석하여 국내 STEAM 교육 연구 논문의 현황 분석을 위한 분석틀을 개발한다.
- 셋째, 개발한 분석틀에 의해 수집·선정한 국내 STEAM 교육 연구 논문을 분석한다.
- 둘째, 분석 대상 논문을 선별하기 위한 선정 기준을 도출한다. 셋째, 관련 선행 연구의 내용을 바탕으로 국내 STEAM 교육 연구 논문의 현황 분석을 위한 분석틀을 개발한다. 넷째, 개발한 연구 분석틀을 사용하여 분석 대상 논문을 분석한다.
- 위와 같은 과정을 거쳐 개발한 연구 분석틀(안)은 연도, 논문 출처, 저자 수, 교신 저자 소속 기관, 연구 방법, 연구 대상, 연구 주제, 중심 교과, 핵심어의 8가지 기준으로 구성되었다. 연구 분석틀의 타당도를 높이기 위해 연구 분석틀(안)을 개발 후 1차 전문가 검증을 실시하였다. 전문가 선정을 위해 석사 학위 이상 소지자, STEAM 교육 관련 논문 저자, STEAM 교육 관련 단행본 저자, 한국과학창의재단의 STEAM 교육 관련 사업 참여자 여부의 조건 중 세 가지 이상을 충족하는 것을 기준으로 정하였다.
- 둘째, 다양한 주제와 영역을 기준으로 종합적인 분석이 이루어질 수 있도록 하였다. 위와 같은 과정을 거쳐 개발한 연구 분석틀(안)은 연도, 논문 출처, 저자 수, 교신 저자 소속 기관, 연구 방법, 연구 대상, 연구 주제, 중심 교과, 핵심어의 8가지 기준으로 구성되었다. 연구 분석틀의 타당도를 높이기 위해 연구 분석틀(안)을 개발 후 1차 전문가 검증을 실시하였다.
- 이 연구에서는 연구물의 종합 및 분석과 관련된 선행 연구 중 김진수(2007), 나승일, 김강호(2008), 방선희(2011), 조재주 외(2011), 권난주 외(2012), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 연구 내용을 참고하여 분석 기준과 세부 분석 내용의 수정 과정을 거쳐 분석틀을 목적에 맞게 재구성하였다. 연도와 연구 방법에 관한 분석 기준은 김진수(2007), 나승일, 김강호(2008), 방선희(2011), 조재주 외(2011), 권난주, 안재홍(2012), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 선행 연구를 모두 참고하였으며, 논문 출처와 중심 교과에 관한 분석 기준은 권난주, 안재홍(2012), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 연구를 참고하였다.
- 연구 분석틀의 타당도를 높이기 위해 연구 분석틀(안)을 개발 후 1차 전문가 검증을 실시하였다. 전문가 선정을 위해 석사 학위 이상 소지자, STEAM 교육 관련 논문 저자, STEAM 교육 관련 단행본 저자, 한국과학창의재단의 STEAM 교육 관련 사업 참여자 여부의 조건 중 세 가지 이상을 충족하는 것을 기준으로 정하였다. 최종적으로 기준을 충족하는 석사 학위 소지자 1명, 박사 학위 소지자 2명, 대학교 교수 1명을 전문가로 선정하고, 전문가 협의를 통해 이들로부터 1차 검증을 받았다.
- 분석 틀을 연구의 목적에 맞게 재구성한 주요 내용은 다음과 같은 두 가지이다. 첫째, 선행 연구에서 나타났던 출간 오류의 문제점을 보완하였다. 둘째, 다양한 주제와 영역을 기준으로 종합적인 분석이 이루어질 수 있도록 하였다.
- 국내 STEAM 교육 연구 논문의 현황 분석을 위한 연구 절차는 다음과 같다. 첫째, 연구 목적에 맞게 연구 문제를 설정하고 관련 선행 연구를 고찰한다. 둘째, 분석 대상 논문을 선별하기 위한 선정 기준을 도출한다.
- 또한 두 가지 조건을 충족하는 인원 5명을 자문위원으로 선정하였다. 최종 선정된 821편의 분석 대상 논문 중 20개의 표본을 무선 표집하여 예비 코딩을 실시하였으며, 예비 코딩 실시 결과를 바탕으로 연구 분석틀(안)을 수정보완하였다. 이후 전문가 선정 기준에 의해 선정한 전문가로부터 2차 검증을 받았으며, 자문 위원 5명으로부터 자문 의견을 받았다.
- 또한 교신 저자 소속 기관에 관한 분석 기준은 김진수(2007), 나승일, 김강호(2008), 조재주 외(2011)의 연구를, 연구 대상과 연구 주제에 관한 분석 기준은 나승일, 김강호(2008), 방선희(2011), 조재주 외(2011), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 연구를 참고하였다. 핵심어에 관한 분석 기준은 연구의 종합적인 분석을 위해 추가하였다. 분석 틀을 연구의 목적에 맞게 재구성한 주요 내용은 다음과 같은 두 가지이다.
대상 데이터
- 검색 시 `STEM', `STEAM', `융합교육', ‘융합인재교육’의 주제어를 사용하였다. 2016년 6월 30일까지 최종 검색하였으며, 검색 결과 학위 논문 419편, 전문 학술지 논문 430편이 검색되었다. 이 중 연구 목적에 적합 하지 않은 주제의 논문 5편과 국내 학술대회 발표자료, 전자 저널 수준의 논문 23편을 제외한 최종 821편의 논문을 연구 대상으로 선정하였다.
- 최종적으로 기준을 충족하는 석사 학위 소지자 1명, 박사 학위 소지자 2명, 대학교 교수 1명을 전문가로 선정하고, 전문가 협의를 통해 이들로부터 1차 검증을 받았다. 또한 두 가지 조건을 충족하는 인원 5명을 자문위원으로 선정하였다. 최종 선정된 821편의 분석 대상 논문 중 20개의 표본을 무선 표집하여 예비 코딩을 실시하였으며, 예비 코딩 실시 결과를 바탕으로 연구 분석틀(안)을 수정보완하였다.
- 첫째, 출간 오류 없이 다양한 연구 논문들을 분석 대상으로 선정하였는가? 둘째, 체계적이고 종합적인 분석을 위해 다양한 분석 기준을 사용하였는가? 조재주 외(2011), 권난주, 안재홍(2012), 오현숙(2013), 김민정 외(2014), 김지숙(2014), 곽혜정(2015), 안혜란(2015)의 연구는 분석 대상 측면에서 특정 학문에 관련된 논문만을 분석 대상으로 선정하거나, 미 출판된 학위 논문은 제외하고 분석 대상을 선정하였다. 또한 전문 학술지 논문과 학위 논문을 모두 포함한 연구들도 그중 일부만을 분석 대상으로 선정하였다. 조재주 외(2011), 권난주, 안재홍(2012), 오현숙(2013), 김민정 외(2014), 김지숙(2014), 안혜란(2015), 곽혜정(2015)의 연구는 분석을 위한 기준으로서 발행 연도, 출처, 연구 주제, 연구 방법이 공통적으로 제시되어 있으나, STEAM 교육 연구물을 다양한 측면에서 종합적으로 분석하는 데 미흡한 것으로 보인다.
- 이 연구의 대상은 2007년 1월부터 2016년 6월까지 국내에서 이루어진 STEAM 및 STEM 교육 관련 선행 연구 논문으로서, 한국교육학술정보원, 한국학술정보원, 국회전자도서관의 검색 엔진을 이용하여 석사 및 박사 학위 논문과 전문 학술지 논문을 수집하였다. 원문 검색이 가능한 논문을 분석대상으로 1차 선정하였으며, 따라서 원문이 없는 자료는 연구 대상에서 제외하였다. 검색 시 `STEM', `STEAM', `융합교육', ‘융합인재교육’의 주제어를 사용하였다.
- 이 연구의 대상은 2007년 1월부터 2016년 6월까지 국내에서 이루어진 STEAM 및 STEM 교육 관련 선행 연구 논문으로서, 한국교육학술정보원, 한국학술정보원, 국회전자도서관의 검색 엔진을 이용하여 석사 및 박사 학위 논문과 전문 학술지 논문을 수집하였다. 원문 검색이 가능한 논문을 분석대상으로 1차 선정하였으며, 따라서 원문이 없는 자료는 연구 대상에서 제외하였다.
- 2016년 6월 30일까지 최종 검색하였으며, 검색 결과 학위 논문 419편, 전문 학술지 논문 430편이 검색되었다. 이 중 연구 목적에 적합 하지 않은 주제의 논문 5편과 국내 학술대회 발표자료, 전자 저널 수준의 논문 23편을 제외한 최종 821편의 논문을 연구 대상으로 선정하였다. 출간 오류(publication bias)를 줄이고자 전문 학술지 논문뿐만 아니라, 미 출판된 석사 및 박사 학위 논문도 모두 포함시켰다.
- 최종 선정된 821편의 분석 대상 논문 중 20개의 표본을 무선 표집하여 예비 코딩을 실시하였으며, 예비 코딩 실시 결과를 바탕으로 연구 분석틀(안)을 수정보완하였다. 이후 전문가 선정 기준에 의해 선정한 전문가로부터 2차 검증을 받았으며, 자문 위원 5명으로부터 자문 의견을 받았다. 1차 전문가 검증, 예비 분석, 2차 전문가 검증 그리고 자문 의견을 통해 <표 3>과 같이 최종 연구 분석틀을 개발하였다.
이론/모형
- 연도와 연구 방법에 관한 분석 기준은 김진수(2007), 나승일, 김강호(2008), 방선희(2011), 조재주 외(2011), 권난주, 안재홍(2012), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 선행 연구를 모두 참고하였으며, 논문 출처와 중심 교과에 관한 분석 기준은 권난주, 안재홍(2012), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 연구를 참고하였다. 또한 교신 저자 소속 기관에 관한 분석 기준은 김진수(2007), 나승일, 김강호(2008), 조재주 외(2011)의 연구를, 연구 대상과 연구 주제에 관한 분석 기준은 나승일, 김강호(2008), 방선희(2011), 조재주 외(2011), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 연구를 참고하였다. 핵심어에 관한 분석 기준은 연구의 종합적인 분석을 위해 추가하였다.
- 이 연구에서는 연구물의 종합 및 분석과 관련된 선행 연구 중 김진수(2007), 나승일, 김강호(2008), 방선희(2011), 조재주 외(2011), 권난주 외(2012), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 연구 내용을 참고하여 분석 기준과 세부 분석 내용의 수정 과정을 거쳐 분석틀을 목적에 맞게 재구성하였다. 연도와 연구 방법에 관한 분석 기준은 김진수(2007), 나승일, 김강호(2008), 방선희(2011), 조재주 외(2011), 권난주, 안재홍(2012), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 선행 연구를 모두 참고하였으며, 논문 출처와 중심 교과에 관한 분석 기준은 권난주, 안재홍(2012), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 연구를 참고하였다. 또한 교신 저자 소속 기관에 관한 분석 기준은 김진수(2007), 나승일, 김강호(2008), 조재주 외(2011)의 연구를, 연구 대상과 연구 주제에 관한 분석 기준은 나승일, 김강호(2008), 방선희(2011), 조재주 외(2011), 오현숙(2013), 안혜란(2015)의 연구를 참고하였다.
성능/효과
- 또한 프로그램/수업자료를 주제로 개발+조사 연구를 실시한 논문은 45편이 발표된 것으로 나타났으며, 여기에는 프로그램/수업자료 개발 및 만족도 조사 등의 연구가 포함되어 있었다. 교사/학생의 인식을 주제로 하는 논문은 조사 연구를 실시한 논문이 56편으로 가장 많이 발표된 것으로 나타났다. 여기에는 교사의 인식 및 요구도 조사, 학생의 인식 조사 등의 연구가 포함되어 있었다.
- 이는 국가 교육 정책으로 STEAM 교육이 추진되는데, 주요 대상이 초·중등학교이기 때문인 것으로 판단된다. 넷째, 국내 STEAM 교육 연구는 과학을 중심으로 가장 많이 이루어졌다. 중심 교과가 과학인 논문은 전체 국내 STEAM 교육 연구 논문의 27.
- 이는 국내 STEAM 교육이 주로 과학 교육을 중심으로 이루어지며, 다른 교과 교육에서의 관심이 과학 교육 분야보다 적기 때문인 것으로 판단된다. 다섯째, 국내 STEAM 교육의 효과 중 창의성 효과에 높은 관심을 가지고 있는 것으로 나타났다. 국내 STEAM 교육 논문에서 나타난 핵심어 중 ‘창의’는 실험 연구의 종속 변인과 관련된 용어 중 가장 높은 빈도를 나타냈다.
- 넷째, 개발한 연구 분석틀을 사용하여 분석 대상 논문을 분석한다. 다섯째, 분석 결과를 처리하여 표, 그래프 등으로 제시하고 이를 최종 확인하여 결론을 도출한다. 이러한 연구 절차에 관한 각 단계별 주요 내용은 [그림 1]과 같다.
- 두 번째로 높은 빈도를 나타낸 핵심어는 ‘개발’이였다.
- 이는 STEAM 교육이 국가 교육 정책으로 채택되어 추진되기 시작한 2011년부터 급격하게 증가한 것으로 판단되며, 또한 이러한 정책의 예산 지원이 점차 줄어듦에 따라 관련 연구도 함께 줄어드는 추세를 나타냈다. 둘째, 국내 STEAM 교육 연구는 프로그램/수업자료 개발에 관한 연구가 가장 많이 이루어졌다. 프로그램/수업자료 개발과 관련된 논문은 전체 국내 STEAM 교육 연구 논문의 40.
- 위의 내용을 종합해 보면 첫째, 선행 연구들이 특정 학문이나 내용과 관련된 논문만을 분석 대상으로 선정하거나 미 출판된 학위 논문을 제외한 전문 학술지 논문만을 분석 대상으로 선정한 것으로 보아, 출간 오류가 있을 수 있는 것으로 판단된다. 둘째, 다수의 선행 연구들에 공통된 분석 기준이 제시되어 있지만, 다양한 주제와 영역을 위한 체계적이고 종합적인 분석 기준으로 부족한 것으로 판단된다. 따라서, 이 연구에서는 연구의 타당성을 높이기 위해 선행 연구에서 발견된 문제점들을 보완하여 연구를 수행하고자 한다.
- 첫째, 선행 연구에서 나타났던 출간 오류의 문제점을 보완하였다. 둘째, 다양한 주제와 영역을 기준으로 종합적인 분석이 이루어질 수 있도록 하였다. 위와 같은 과정을 거쳐 개발한 연구 분석틀(안)은 연도, 논문 출처, 저자 수, 교신 저자 소속 기관, 연구 방법, 연구 대상, 연구 주제, 중심 교과, 핵심어의 8가지 기준으로 구성되었다.
- 개발 연구, 실험 연구의 방법을 적용한 논문은 2011년 이후 증가하는 추세를 나타냈다. 또한 조사 연구, 문헌 연구 등의 방법을 적용한 논문은 2014년 이후 2015년에 감소하는 것으로 나타났지만, 개발 연구와 실험 연구의 방법을 적용한 논문은 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 개발 연구와 실험 연구의 방법을 적용한 논문은 2015년과 2013년에 각각 63편, 62편으로 가장 많이 발표된 것으로 나타났다.
- 교사/학생의 인식을 주제로 하는 논문은 2011년 처음 4편의 논문이 발표된 이후 2013년 10편, 2014년 16편, 2015년 11편이 발표된 것으로 나타났다. 또한, 2014년 이후 2015년에 프로그램/수업자료, 교육이론/정책, 연구동향, 교육환경을 주제로 하는 논문은 증가하는 것으로 나타났고, 교사/학생의 인식, 교과서 분석을 주제로 하는 논문은 감소하는 것으로 나타났다.
- 또한, 국내 STEAM 교육 연구 논문에서 가장 많은 빈도를 나타낸 핵심어는 ‘프로그램’과 ‘개발’로 나타났다.
- 이는 한국과학창의재단 등의 다수의 연구 기관에서 국가 교육 정책의 지원을 받아 실제 초·중등학교 현장에 적용할 수 있는 프로그램 개발 연구에 집중하기 때문인 것으로 판단된다. 셋째, 국내 STEAM 교육 연구의 대상은 초등학교, 중학교, 고등학교 순으로 많이 이루어졌다. 특히, 초등학교를 대상으로 하는 논문은 전체 국내 STEAM 교육 연구 논문의 43.
- 위의 내용을 종합해 보면 첫째, 선행 연구들이 특정 학문이나 내용과 관련된 논문만을 분석 대상으로 선정하거나 미 출판된 학위 논문을 제외한 전문 학술지 논문만을 분석 대상으로 선정한 것으로 보아, 출간 오류가 있을 수 있는 것으로 판단된다. 둘째, 다수의 선행 연구들에 공통된 분석 기준이 제시되어 있지만, 다양한 주제와 영역을 위한 체계적이고 종합적인 분석 기준으로 부족한 것으로 판단된다.
- 넷째, 국내 STEAM 교육 연구는 과학을 중심으로 가장 많이 이루어졌다. 중심 교과가 과학인 논문은 전체 국내 STEAM 교육 연구 논문의 27.1%로 가장 높은 비율을 나타냈으며, 과학 관련 저널에서 발표된 논문은 전체 논문의 17.2%로 높은 비율을 나타냈다. 또한, 국내 STEAM 교육 연구 논문에서 ‘과학’은 네 번째로 높은 빈도를 나타낸 핵심어였다.
- 이 연구의 결과를 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다. 첫째, 국내 STEAM 교육 연구는 2012년부터 2015년 사이 가장 많이 이루어졌으며, 2016년에는 점차 줄어드는 추세를 나타냈다. 특히, 2013년에서 2015년의 3년 동안 전체 국내 STEAM 교육 연구 논문의 75.
- 또한 조사 연구, 문헌 연구 등의 방법을 적용한 논문은 2014년 이후 2015년에 감소하는 것으로 나타났지만, 개발 연구와 실험 연구의 방법을 적용한 논문은 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 개발 연구와 실험 연구의 방법을 적용한 논문은 2015년과 2013년에 각각 63편, 62편으로 가장 많이 발표된 것으로 나타났다.
- <표 16>은 연구 방법에 따른 연구 주제별 국내 STEAM 교육 연구 논문의 분석 결과를 제시한 것이다. 프로그램/수업자료를 주제로 하는 논문은 실험 연구를 실시한 논문이 205편으로 가장 많이 발표된 것으로 나타났고, 그 다음 개발 연구가 191편, 개발+실험 연구가 100편의 순으로 많이 발표된 것으로 나타났다. 프로그램/수업자료를 주제로 개발 연구, 실험 연구를 실시한 논문에는 프로그램/수업자료 개발, 프로그램/수업자료의 효과에 관한 연구 등의 논문이 포함되어 있었다.
후속연구
- 기술교과를 기반으로 한 STEAM 교육 프로그램들이 특히 초·중등학교 학생의 창의성 신장을 목적으로 적용되고 있는데, 이러한 효과를 체계적으로 검증하기 위한 다양한 후속 연구가 이루어질 필요가 있다.
- 현재 국내 STEAM 교육 연구는 과학을 중심으로 대부분 이루어지고 있으나, STEAM 교육요소를 효과적으로 융합하기 위해 기술교과 중심의 연구를 수행할 필요가 있다. 셋째, 기술 교과를 기반으로 이루어진 STEAM 교육의 창의성 신장 효과에 관한 다양한 검증연구가 이루어져야 한다. 기술교과를 기반으로 한 STEAM 교육 프로그램들이 특히 초·중등학교 학생의 창의성 신장을 목적으로 적용되고 있는데, 이러한 효과를 체계적으로 검증하기 위한 다양한 후속 연구가 이루어질 필요가 있다.
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