[논문]시스템 사고에 기반한 STEAM 교육 프로그램이 기후변화 학습에 미치는 효과

조규동; 김형범

doi:10.5392/jkca.2017.17.07.113

시스템 사고에 기반한 STEAM 교육 프로그램이 기후변화 학습에 미치는 효과
Effect of Systems Thinking Based STEAM Education Program on Climate Change Topics 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.17 no.7, 2017년, pp.113 - 123

초록
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이 연구에서는 시스템 사고와 STEAM의 이론을 고찰해 보고 이 이론을 근거로 기후변화 학습에 맞는 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램을 구안하여 학교 현장에서의 적용효과를 확인하고자 하였다. 연구자와 외부전문가들의 지속적인 전문가 과정을 통해 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 개발하였으며, 중학생들을 대상으로 8주에 거쳐 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 과학수업에 적용하였다. 따라서 현장 적용에 대한 효과성을 검증하기 위해 시스템 사고 검사와 STEAM 소양 검사를 실시하였으며, 최종 학업 성취도 검사를 실시하여 시스템 기반 STEAM 프로그램의 효과성을 확인하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 시스템 사고 분석에서는 시스템 사고의 하위 구인 중 '정신 모델'을 제외한 '시스템 분석', '개인숙련', '공유비전', '팀 학습'에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다. 둘째, STEAM 소양 검사에서는 '과학', '기술', '공학', '예술', '수학'의 사전 사후에 의한 두 집단 독립표본 t검정의 통계 결과, STEAM 소양의 하위구인들 전체에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다. 셋째, 기후변화에 관한 학업성취도 평가에서는 실험집단이 비교집단에 비해 학업성취도가 높은 것으로 확인되었다. 따라서 시스템 기반 STEAM 프로그램이 시스템 사고를 통한 융합적 사고력 배양에 적합하며, 기후변화 과학을 바탕으로 새로운 아이디어를 제시함으로써 창의적으로 문제를 해결하는 사고 능력을 신장할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This research is designed to review the systems thinking and STEAM theory while ascertaining the effects of the classroom application of the STEAM programs based on systems thinking appropriate for studying climate change. The systems thinking based STEAM program has been developed by researchers and experts, who had participated in expert meetings in a continued manner. The program was applied to science classes over the course of eight weeks. Therefore, the application effects of the systems thinking based STEAM program were analyzed in students' systems thinking, STEAM semantics survey, and students' academic achievement. The findings are as follows. First, the test group has shown a statistically meaningful difference in the systems thinking analysis compared to the control group in the four subcategories of 'Systems Analysis', 'Personal Mastery', 'Shared Vision' and 'Team Learning' except for 'Mental Model'. Second, in the pre- and post-knowledge tests, the independent sample t-test results in the areas of science, technology, engineering, art and mathematics show statistically meaningful differences compared to the control group. Third, in the academic performance test regarding climate change, the test group displayed higher achievement than the control group. In conclusion, the system-based STEAM program is considered appropriate to enhance amalgamative thinking skills based on systems thinking. In addition, the program is expected to improve creative thinking and problem-solving abilities by offering new ideas based on climate change science.

주제어

표/그림 (13)

그림 그림 1. 연구 절차
표 표 1. 연구 대상
그림 그림 2. 시스템 사고의 하위구인의 학습전략과 STEAM의 학습 준거 틀
표 표 2. 실험 설계
표 표 3. 시스템 기반 STEAM 프로그램
표 표 4. 응답자간 의견일치 정도
표 표 5. 시스템 분석의 사전·사후 점수 차에 의한 두 집단 독립 표본 t검정
표 표 6. 정신 모델의 사전·사후 점수 차에 의한 두 집단 독립표본 t검정
표 표 7. 개인 숙련의 사전·사후 점수 차에 의한 두 집단 독립표본 t검정
표 표 8. 공유 비전의 사전·사후 점수 차에 의한 두 집단 독립표본 t검정
표 표 9. 팀 학습의 사전·사후 점수 차에 의한 두 집단 독립표본 t검정
표 표 10. STEAM 측정 도구의 사전·사후에 의한 두 집단 독립 표본 t검정
표 표 11. 공유 비전의 사전․사후 점수 차에 의한 두 집단 독립표본 t검정

AI 본문요약
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문제 정의

그러므로 이 연구에서는 기후변화 과학을 처음으로 학습하는 중학생들이 2009 개정 교육과정 중학교군 ‘기권과 우리 생활’의 지구 온난화를 비롯한 기후 변화 학습을 실시할 때 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램의 수업 프로그램의 적용 효과는 어떠한지를 알아보았다.
3-4차시에서는 ‘지구시스템에서의 탄소순환 확인 및 탄소순환 관련 실험 설계하기’로 지구시스템에서 다양한 형태로 존재하는 탄소순환에 대해 알아본다. 또한 탄소순환 관련 실험을 설계하고 이에 대한 실험 결과를 확인해 본다. 5-6차시의 ‘지구온난화 방지를 위한 포스터 및 UCC 제작하기’에서는 2-3인의 모둠을 구성한 후, 지구온난화 방지를 위한 포스터 및 UCC를 제작하도록 한다.
본 연구는 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램의 개발과 이에 대한 적용 효과를 검증하고자 하는 목적으로 연구 절차가 설계되었다. 이 연구의 연구절차는 [그림 1]과 같다.
본 연구는 중학생들이 2009 개정 교육과정 중학교군 ‘기권과 우리 생활’의 지구 온난화를 비롯한 기후 변화학습을 실시할 때 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 현장 적용 효과성을 검증하고자 하는 목적으로 연구설계가 이루어졌다.
본 연구에서는 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램의 적용 효과를 알아보기 위해 기후변화에 대한 학업성취도를 알아보았다. 연구 참여자들의 기후변화에 대한 학업성취도 분석 결과는 [표 11]과 같다.
이 연구에서는 시스템 사고와 STEAM의 이론을 고찰해 보고 이 이론을 근거로 기후변화 학습에 맞는 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램을 구안하여 학교현장에서의 적용효과를 확인하고자 하였다. 연구 결과, 시스템 사고 분석에서는 시스템 사고의 하위 구인 중 ‘정신 모델’을 제외한 ‘시스템 분석’, ‘개인 숙련’, ‘공유비전’, ‘팀 학습’에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다.

제안 방법

또한 STEAM에 대한 소양을 측정하기 위해 Jeong과 Kim[17]에 의해 개발된 STEAM 측정도구를 본 연구에 적합하도록 우리말로 번역한 후 사용하였다. STEAM 측정도구의 하위 구인은 과학(sience), 기술(technology), 공학(engineering), 예술(arts), 수학(mathematics)으로, 각각 5문항씩 총 20문항의 Likert 7점 척도로 이루어져 있으며, 본 연구에서는 Likert 5점 척도로 변화하여 사용하였다. 따라서 STEAM 측정도구의 하위 구인별 신뢰도 계수 Cronbach’s 는 과학이 .
[그림 1]에서 보는 바와 같이, 시스템 사고와 융합인재교육의 이론적 고찰을 토대로 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 구안하였으며, 전문가 검토를 통한 프로그램의 타당화 과정을 통해 최종 STEAM 프로그램을 개발하였다. 또한 최종 구안된 STEAM 프로그램의 현장 적용을 위하여 연구대상을 선정하고 준실험설계를 통해 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 효과성을 검증하였다.
즉 전문가들에게 본 프로그램을 제시하고 간단한 체크리스트를 이용하여 이들로부터 질문을 받고 연구자가 응답하는 과정에서 평가하는 일반적인 수업 프로그램 구안의 연구방법을 활용하였다. 그리고 전문가 검토 과정에서 나타난 프로그램의 장․단점 및 개선점 등을 토대로 최종 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 구안 하였다.
첫째, 시스템 사고의 이론적 고찰과 STEAM의 학습 준거 틀을 토대로 초기 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 구안하였다. 둘째, 구안된 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 타당도를 확보하기 위해 전문가 검토 방법을 이용하였다. 즉 전문가들에게 본 프로그램을 제시하고 간단한 체크리스트를 이용하여 이들로부터 질문을 받고 연구자가 응답하는 과정에서 평가하는 일반적인 수업 프로그램 구안의 연구방법을 활용하였다.
본 연구는 중학생들이 2009 개정 교육과정 중학교군 ‘기권과 우리 생활’의 지구 온난화를 비롯한 기후 변화학습을 실시할 때 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 현장 적용 효과성을 검증하고자 하는 목적으로 연구설계가 이루어졌다. 따라서 본 수업은 8주에 거쳐 총 8차시 360분의 수업이 이루어졌으며, 연구 설계는 [표 2]와 같다.
마지막으로 이 연구에서는 최종 구안된 프로그램의 적용 효과성을 검증하기 위해 사용된 검사는 시스템 사고 검사와 융합인재소양 검사이다. 따라서 이 연구에서는 시스템 사고를 측정하기 위해 이효녕 외[15]가 개발한 측정도구를 연구 참여자들에게 적합하도록 수정 보완하여 사용하였다. 이 도구는 ‘시스템 분석’, ‘정신 모델’, ‘개인 숙련’, ‘공유비전’, ‘팀 학습’의 5개의 하위 구인으로 구성되어 있으며, Likert 5점 척도의 총 20문항으로 이루어져 있다.
또한 최종 구안된 STEAM 프로그램의 현장 적용을 위하여 연구대상을 선정하고 준실험설계를 통해 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 효과성을 검증하였다. 따라서 현장 적용에 대한 효과성을 검증하기 위해 시스템 사고 검사와 STEAM 소양 검사를 실시하였으며, 최종 학업 성취도 검사를 실시하여 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 효과성을 확인하였다.
마지막으로 기후변화에 대한 학업성취도를 알아보기위해 본 연구에서는 한국교육과정평가원에서 주관하는 기초학력진단검사(진단평가)에서 출제된 문제들 중 본 연구목적에 맞게 ‘지구 온난화’를 포함한 ‘기후변화’ 문제들을 선별하였다.
본 연구에서는 시스템 사고의 하위 구인에 해당하는 시스템 분석(SA), 정신 모델(MM), 개인 숙련(SV), 공유 비전(PM), 팀 학습(TL)과 선행연구에서 살펴본 STEAM의 이론적인 학습 준거 틀에 해당하는 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험에 맞추어 최종 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 구현하였다[표 3]. 시스템 사고의 하위 구인에 대한 학습전략과 STEAM의 학습 준거 틀과의 관계는 [그림 2]와 같다.
이 도구는 ‘시스템 분석’, ‘정신 모델’, ‘개인 숙련’, ‘공유비전’, ‘팀 학습’의 5개의 하위 구인으로 구성되어 있으며, Likert 5점 척도의 총 20문항으로 이루어져 있다. 본 연구에서는 총 20개의 문항에서 적합도가 낮은 문항을 제외하였고, 총 18개의 문항으로 구성된 검사도구의 신뢰도와 타당도를 검증하기 위해 신뢰도분석과 탐색적 요인분석을 수행하였다. 최종적으로 연구에 사용된 문항 수는 ‘정신 모델’ 3문항, ‘개인 숙련’ 4문항, ‘팀 학습’ 3문항, ‘시스템 분석’ 3문항, ‘공유 비전’ 4문항으로 총 17문항이 사용되었다.
선별된 문제들은 다시 2명의 과학 교육전문가와 3명의 현장 교사에 의해 일반지식 5문항, 적용지식 5문항의 총 10문항으로 각 문항의 배점은 1점으로 수정·보완하여 연구 참여자들의 기후변화에 대한 학업성취도를 알아보았다.
둘째, 구안된 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 타당도를 확보하기 위해 전문가 검토 방법을 이용하였다. 즉 전문가들에게 본 프로그램을 제시하고 간단한 체크리스트를 이용하여 이들로부터 질문을 받고 연구자가 응답하는 과정에서 평가하는 일반적인 수업 프로그램 구안의 연구방법을 활용하였다. 그리고 전문가 검토 과정에서 나타난 프로그램의 장․단점 및 개선점 등을 토대로 최종 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 구안 하였다.
이에 따른 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 구현과정은 다음과 같다. 첫째, 시스템 사고의 이론적 고찰과 STEAM의 학습 준거 틀을 토대로 초기 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 구안하였다. 둘째, 구안된 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 타당도를 확보하기 위해 전문가 검토 방법을 이용하였다.

대상 데이터

다양한 사례를 통한 가장 일반적인 특성만을 수업 프로그램으로 제안하는 것 보다는 모범 수업 사례를 통해 이 과정을 모델링한 결과를 제시하는 것이 실제적인 모형을 제안하는데 가장 효과적이기 때문에[14], 본 연구의 대상은 하나의 사례만을 선정하였다. 연구 대상은 중부지역 M 중학교 2학년 학생들로 5개 반 중 3개 반(1개 반 25명, 1개 반 23명, 1개 반 23명)을 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 적용하는 실험집단으로 선정하였으며, 나머지 2개 반(1개 반 23명, 1개 반 23명)을 비교집단으로 선정하였다.
연구 대상은 중부지역 M 중학교 2학년 학생들로 5개 반 중 3개 반(1개 반 25명, 1개 반 23명, 1개 반 23명)을 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 적용하는 실험집단으로 선정하였으며, 나머지 2개 반(1개 반 23명, 1개 반 23명)을 비교집단으로 선정하였다. 또한 이렇게 선정된 실험집단과 비교집단의 연구 참여자들은 무선 표집 방법에 의해 최종적으로 실험집단 37명과 비교집단 37명으로 선별되었으며, 선별된 연구 참여자들의 자발적인 참여를 확인한 후 이 연구의 대상으로 선정하였다. 연구 대상의 기본적인 배경 정보는 [표 1]과 같다.
마지막으로 이 연구에서는 최종 구안된 프로그램의 적용 효과성을 검증하기 위해 사용된 검사는 시스템 사고 검사와 융합인재소양 검사이다. 따라서 이 연구에서는 시스템 사고를 측정하기 위해 이효녕 외[15]가 개발한 측정도구를 연구 참여자들에게 적합하도록 수정 보완하여 사용하였다.
다양한 사례를 통한 가장 일반적인 특성만을 수업 프로그램으로 제안하는 것 보다는 모범 수업 사례를 통해 이 과정을 모델링한 결과를 제시하는 것이 실제적인 모형을 제안하는데 가장 효과적이기 때문에[14], 본 연구의 대상은 하나의 사례만을 선정하였다. 연구 대상은 중부지역 M 중학교 2학년 학생들로 5개 반 중 3개 반(1개 반 25명, 1개 반 23명, 1개 반 23명)을 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 적용하는 실험집단으로 선정하였으며, 나머지 2개 반(1개 반 23명, 1개 반 23명)을 비교집단으로 선정하였다. 또한 이렇게 선정된 실험집단과 비교집단의 연구 참여자들은 무선 표집 방법에 의해 최종적으로 실험집단 37명과 비교집단 37명으로 선별되었으며, 선별된 연구 참여자들의 자발적인 참여를 확인한 후 이 연구의 대상으로 선정하였다.

데이터처리

[그림 1]에서 보는 바와 같이, 시스템 사고와 융합인재교육의 이론적 고찰을 토대로 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램을 구안하였으며, 전문가 검토를 통한 프로그램의 타당화 과정을 통해 최종 STEAM 프로그램을 개발하였다. 또한 최종 구안된 STEAM 프로그램의 현장 적용을 위하여 연구대상을 선정하고 준실험설계를 통해 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 효과성을 검증하였다. 따라서 현장 적용에 대한 효과성을 검증하기 위해 시스템 사고 검사와 STEAM 소양 검사를 실시하였으며, 최종 학업 성취도 검사를 실시하여 시스템 사고 기반 STEAM 프로그램의 효과성을 확인하였다.

이론/모형

709로 비교적 높은 값을 나타내었다[16]. 또한 STEAM에 대한 소양을 측정하기 위해 Jeong과 Kim[17]에 의해 개발된 STEAM 측정도구를 본 연구에 적합하도록 우리말로 번역한 후 사용하였다. STEAM 측정도구의 하위 구인은 과학(sience), 기술(technology), 공학(engineering), 예술(arts), 수학(mathematics)으로, 각각 5문항씩 총 20문항의 Likert 7점 척도로 이루어져 있으며, 본 연구에서는 Likert 5점 척도로 변화하여 사용하였다.

성능/효과

결과적으로 STEAM 측정 도구에 의한 통계적 분석에서는 실험집단과 비교집단 모두 사전검사에서는 유의한 차이를 나타내지는 않았지만, 시스템 기반 STEAM 프로그램에 의한 수업 후의 실험집단이 비교집단보다 수업의 효과가 크다고 볼 수 있다. 이는 학생들이 시스템 기반 STEAM 프로그램의 과학수업을 통해 기후변화와 같은 불명확하고 비구조적인 문제 상황[5]에서 종합적 판단능력과 창의적 문제해결을 위해 최대한의 노력을 기울였던 것으로 해석되었다.
그러므로 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램의 수업을 실시한 실험집단이 비교집단보다 공유 비전이 높아졌다는 것을 확인할 수 있다.
001로 유의한 차이를 나타내었다. 그러므로 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램의 수업을 실시한 실험집단이 비교집단보다 팀 학습이 높아졌다는 것을 확인할 수 있다.
두 번째 STEAM 소양 검사에서는 ‘과학’, ‘기술’, ‘공학’, ‘예술’, ‘수학’의 사전․사후에 의한 두 집단 독립표본 t검정의 통계 결과, STEAM 소양의 하위구인들 전체에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다.
따라서 시스템 기반 STEAM 프로그램 수업은 학생들의 기후변화에 관한 학업성취도 변화에 긍정적인 효과가 있음을 알 수 있다.
즉 기후변화라는 맥락적 문제 상황에서 연구 참여자들은 융합 사고와 다른 사람과의 상호 작용을 통해 자신이 미처 모르고 있던 지식들을 얻고 이를 통해 지식을 재구성하였고, 자신의 상상력과 감성을 동원한 창의적 사고 과정을 통해 자신들의 아이디어를 자극했던 것으로 나타났다. 마지막 기후변화에 관한 학업성취도 평가에서는 실험집단이 비교집단에 비해 학업성취도가 높은 것으로 확인되었다. 이는 시스템 기반 STEAM 프로그램의 과학수업이 학생들의 기후변화에 관한 학업성취도 변화에 매우 긍정적인 효과가 있음을 나타내었다.
마지막으로 ‘수학’의 사전검사에서는 실험집단의 평균이 3.11, 비교집단의 평균이 3.03로 실험집단이 비교집단의 평균보다 .08로 높게 나타났으나, 유의확률은 .535로 유의한 차이를 나타내지 않았고, 사후검사에서는 실험집단의 평균이 4.62, 비교집단의 평균이 3.16로 실험집단이 비교집단의 평균보다 1.46로 높게 나타났으며, 유의확률은 .002로 유의한 차이를 나타내었다.
연구 결과, 시스템 사고 분석에서는 시스템 사고의 하위 구인 중 ‘정신 모델’을 제외한 ‘시스템 분석’, ‘개인 숙련’, ‘공유비전’, ‘팀 학습’에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다.
마지막 기후변화에 관한 학업성취도 평가에서는 실험집단이 비교집단에 비해 학업성취도가 높은 것으로 확인되었다. 이는 시스템 기반 STEAM 프로그램의 과학수업이 학생들의 기후변화에 관한 학업성취도 변화에 매우 긍정적인 효과가 있음을 나타내었다. 그러므로 시스템 기반 STEAM 프로그램이 시스템 사고를 통한 융합적 사고력 배양에 적합하며, 새로운 아이디어를 제시함으로써 창의적으로 문제를 해결하는 사고 능력을 신장할 수 있을 것으로 기대된다.
두 번째 STEAM 소양 검사에서는 ‘과학’, ‘기술’, ‘공학’, ‘예술’, ‘수학’의 사전․사후에 의한 두 집단 독립표본 t검정의 통계 결과, STEAM 소양의 하위구인들 전체에서 실험집단이 비교집단에 비해 통계적으로 의미 있는 차이가 나타난 것으로 확인되었다. 즉 기후변화라는 맥락적 문제 상황에서 연구 참여자들은 융합 사고와 다른 사람과의 상호 작용을 통해 자신이 미처 모르고 있던 지식들을 얻고 이를 통해 지식을 재구성하였고, 자신의 상상력과 감성을 동원한 창의적 사고 과정을 통해 자신들의 아이디어를 자극했던 것으로 나타났다. 마지막 기후변화에 관한 학업성취도 평가에서는 실험집단이 비교집단에 비해 학업성취도가 높은 것으로 확인되었다.
001로 유의한 차이를 나타내었다. 즉 사전 검사에 비하여 실험집단의 성적이 향상되어 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다.
001로 유의한 차이를 나타내었다. 즉 시스템 사고 기반의 STEAM 프로그램의 수업을 실시한 실험집단이 비교집단보다 시스템 분석에 대한 사고 능력이 높았음을 확인할 수 있다. 이는 연구 참여자들이 지구온난화와 관련된 기후변화의 맥락적 상황에서 여러가지 요소들을 독립된 하나하나의 요소로 생각하는 것이 아니라 서로 연결된 하나의 시스템으로 바라보았으며[8][10], 기후변화 관련 정보와 이에 대한 처리과정 중의 상호작용에서 그 관계를 명확히 하였던 것으로 파악되었다.
최종적으로 연구에 사용된 문항 수는 ‘정신 모델’ 3문항, ‘개인 숙련’ 4문항, ‘팀 학습’ 3문항, ‘시스템 분석’ 3문항, ‘공유 비전’ 4문항으로 총 17문항이 사용되었다.

후속연구

이는 시스템 기반 STEAM 프로그램의 과학수업이 학생들의 기후변화에 관한 학업성취도 변화에 매우 긍정적인 효과가 있음을 나타내었다. 그러므로 시스템 기반 STEAM 프로그램이 시스템 사고를 통한 융합적 사고력 배양에 적합하며, 새로운 아이디어를 제시함으로써 창의적으로 문제를 해결하는 사고 능력을 신장할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 본 연구를 토대로 시스템 사고 기반 STEAM 교육의 폭넓은 응용 방법과 교수 효능감에 미치는 영향[19] 등 이에 대한 프로그램 개발이 더 논의되어야 할 것으로 보인다.
그러므로 시스템 기반 STEAM 프로그램이 시스템 사고를 통한 융합적 사고력 배양에 적합하며, 새로운 아이디어를 제시함으로써 창의적으로 문제를 해결하는 사고 능력을 신장할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 본 연구를 토대로 시스템 사고 기반 STEAM 교육의 폭넓은 응용 방법과 교수 효능감에 미치는 영향[19] 등 이에 대한 프로그램 개발이 더 논의되어야 할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	지금이 기후변화에 대한 원인과 결과 및 대비에 대한 과학교육이 필요한 시점인 이유는?	최근 우리나라를 포함한 전 세계는 기후변화로 인한 다양한 문제에 직면해 있으며, 이러한 기후변화는 경제적·사회적 그리고 개인 및 미래 세대의 삶에 대한 질적 변화에 직 간접적으로 연결되어 있어 중차대한 영향을 미칠 수 있다. 따라서 지금이 기후변화에 대한 원인과 결과 및 대비에 대한 과학교육이 필요한 시점이다.
	시스템 사고란 무엇인가?	이에 대해 McNamara[7]는 시스템 사고를 다양한 개념들의 상호작용과 이들의 피드백 효과를 고려하여 전체의 시스템을 단일 개체로 인식하고 그 특성을 파악하는 것으로 정의하였고, Senge[8]와 Sweeny[9]는 시스템 사고를 5가지 하위 구인들로 분류 및 정의하고 이들 구인들이 직접적·간접적으로 연결되어 하나의 단일 개체로 인식하도록 하였다. 그들이 구분한 시스템 사고의 하위 구인은 ‘시스템 분석(Systems Analysis, SA)’, ‘정신 모델(Mental Model, MM)’, ‘개인 숙련(Personal Mastery, PM)’, ‘공유 비전(Shared Vision, SV)’, ‘팀 학습(Team Learning, TL)’이다[8][9].
	시스템 사고의 하위 구인은 무엇이 있는가?	이에 대해 McNamara[7]는 시스템 사고를 다양한 개념들의 상호작용과 이들의 피드백 효과를 고려하여 전체의 시스템을 단일 개체로 인식하고 그 특성을 파악하는 것으로 정의하였고, Senge[8]와 Sweeny[9]는 시스템 사고를 5가지 하위 구인들로 분류 및 정의하고 이들 구인들이 직접적·간접적으로 연결되어 하나의 단일 개체로 인식하도록 하였다. 그들이 구분한 시스템 사고의 하위 구인은 ‘시스템 분석(Systems Analysis, SA)’, ‘정신 모델(Mental Model, MM)’, ‘개인 숙련(Personal Mastery, PM)’, ‘공유 비전(Shared Vision, SV)’, ‘팀 학습(Team Learning, TL)’이다[8][9]. 첫째, 시스템 분석은 여러 가지 요소들을 독립된 하나하나의 요소로 생각하는 것이 아니라 서로 연결된 하나의 시스템으로 바라보는 것[8]으로, 주어지는 맥락상황에서 관련 정보와 이에 대한 처리과정, 또한 처리과정 중의 상호작용에서 그 관계를 명확히 하는 것[10]을 말한다.

참고문헌 (19)

교육과학기술부, 개정 고시 과학과 교육과정 No.2011-361, 교육과학기술부, 2011.
B. Andersson and A. Wallin, "Students' understanding of the greenhouse effect, the societal consequences of reducing CO2 emissions and the problem of ozone layer depletion," Journal of Research in Science Teaching, Vol.37, No.10, pp.111-1096, 2000.
V. Koulaidis and V. Christidou, "Models of students' thinking concerning the greenhouse effect and teaching implications," Science Education, Vol.83, No.5, pp.76-559, 1999.
D. P. Shepardson, S. Choi, D. Niyogi, and U. Charusombat, "Seventh grade students' mental models of the greenhouse effect," Environmental Education Research, Vol.17, No.1, pp.1-17, 2011.

상세보기
S. A. Gallagher, B. T. Sher, W. J. Stepien, and D. Workman, "Implementing problem-based learning in science classrooms," School Science and Mathematics, Vol.95, No.3, pp.136-140, 1995.

상세보기
O. Ben-Zvi Assaraf and N. Orion, "Development of system thinking skills in the context of earth system education," Journal of Research in Science Teaching, Vol.42, No.5, pp.518-560, 2005.

상세보기
C. McNamara, Applied systems thinking, Proceedings of the 42nd annual conference on systems sciences, In J. K. Allen, et al.(Eds.), International Society for the Systems Sciences, Atlanta, Georgia, USA, 1998.
P. M. Senge, Schools that learn (Updated and Revised): A fifth discipline field book for educators, parents, and everyone who cares about education, New York: Doubleday, 2012.
M. Sweeny, The systems thinking playbook. Washington, DC: Chelsea Green, 2010.
D. H. Meadows, Thinking in systems, Washington, DC: Chelsea Green, 2008.
G. Yakman and H. Lee, "Exploring the exemplary STEAM education in the U.S. as a practical educational framework for Korea," Journal of the Korean Association for Research in Science Education, Vol.32, No.6, pp.1072-1086, 2012.

원문보기 상세보기
Y. Baek, H. Park, Y. Kim, S. Noh, J. Y. Park, J. Lee, and H. Han, "STEAM education in Korea," Journal of Learner-Centered Curriculum and Instruction, Vol.11, No.4, pp.149-171, 2011.
Korea Foundation for the Advancement of Science and Creativity (KOFAC), Policy directions of STEAM education: Introductory training of KOFAC STEAM, Seoul, Korea: Foundation for the Advancement of Science and Creativity, 2012.
R. Stake, Case Study. In N. K. Denzin & Y. S. Lincoln(Eds.), Handbook of qualitative research, 2nd ed. Newbury Park, CA: Sage. 2000
이효녕, 권혁수, 박경숙, 이현동, "고등학생들의 시스템 사고 측정을 위한 측정 도구 개발과 타당화," 한국과학교육학회지, 제33권, 제5호, pp.995-1006, 2013.

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R. Peterson, "A meta-analysis of Cronbach's coefficient alpha," Journal of Consumer Research, Vol.21, No.2, pp.381-391, 1994.

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S. Jeong and H. Kim, "The Effect of a Climate Change Monitoring Program on Students' Knowledge and Perceptions of STEAM Education in Korea," Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, Vol.11, No.6, pp.1321-1338, 2015.
J. Jeong, H. Kim, D. H. Chae, and E. Kim, "The effect of a case-based reasoning instructional model on Korean high school students' awareness in climate change unit," Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, Vol.10, No.5, pp.427-435, 2014.

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배성희, 김형범, "중등 교사의 과학 교수 효능감이 천문 수업에 미치는 영향," 한국콘텐츠학회논문지, 제16권, 제3호, pp.607-616, 2016.

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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