[논문]드론을 활용한 초등학교 수학 융합 자료 개발 및 적용 결과

윤경란; 김주후; 허난; 고호경

doi:10.7468/jksmec.2017.20.3.225

드론을 활용한 초등학교 수학 융합 자료 개발 및 적용 결과
Development and Application of Elementary School STEAM Program using Drone 원문보기

Journal of the Korean Society of Mathematical Education. Series C : Education of primary school mathematics, v.20 no.3, 2017년, pp.225 - 235

윤경란 (오목초등학교) , 김주후 (아주대학교) , 허난 (경기대학교) , 고호경 (아주대학교)

초록
AI-Helper

본 연구는 초등학교 학생의 수학에 대한 가치 인식 및 흥미, 융합형 소양을 증진시키는 방안을 모색하는데 일환을 두고 수행되었다. 이와 같은 교육적 목적을 달성하기 위해서는 단편적 교과 지식의 학습 보다는 융합적인 접근을 통해 학생들이 자신의 지식을 적용할 기회가 제공되어야 한다는 주장에 따라 융합 프로그램을 개발하고 그 적용 효과를 파악하고자 하였다. 효과성 검증을 위한 데이터 수집은 초등학교 학생들을 대상으로 융합 프로그램 적용에 따른 효과성 사전, 사후설문을 통해서 이루어졌다. 융합프로그램은 실생활에서 나타나는 드론과 관련된 내용을 수학적 관점에서 문제를 해결하고자 하는 시도로서, 적용결과 학생들은 수학 학습 및 과학 학습에 대한 흥미, 과학자아개념, 이공계 진로선택 요인에 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 자료는 향후 초등학교 교실에서 타교과 융합을 위한 수업에 활용될 수 있기를 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The study in this paper considers how elementary school students' interest in mathematics and STEAM literacy could be promoted by conjoining the learning of mathematics with the learning of drone topics. Survey instrument was developed to measure student attitudes toward mathematics and science subjects and to evaluate student beliefs on learning mathematics embedded in science topics. Data were collected from elementary school students by administering pre- and post-tests: students were intervened with examples of math problems embedded in certain science contexts. The findings indicate that elementary school students' experience of solving mathematics problems embedded in science contexts positively affects the promotion of their attitudes toward, beliefs on science subjects and science and engineering career path selection. We hope that the mathematics program using the drone will be used in the classroom for STEAM.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 미래사회를 대비하는 융합인 재교육의 과학기술 내용과 수학 교과의 연결을 통해 수학을 의미 있게 학습할 수 있고 일반 학교 현장에서 활용할 수 있도록 미래사회의 핵심기술이라 할 수 있는 드론을 소재로 초등학교 5~6학년군의 수준에 맞추어 수학기반 융합인재교육 프로그램을 개발하고 그 효과성을 탐색하고자 한다. 나아가 본 연구가 교과 융합의 필요성과 유용성을 인식시키고 능동적인 문제해결 과정을 통해 미래사회가 요구하는 융합형 인재 양성에 기여하기를 기대한다.
본 프로그램에서는 단순히 드론을 만들거나 날려보고 재미를 느끼는 데에서 끝나는 것이 아니라, 미래에 드론이 활용될 수 있는 다양한 분야와 새롭게 생길 직업에 대해 생각하며 학생들의 진로와 연관 지어 보고 드론을 활용하기 위해 개발해야 할 기술 등을 구체화 시켜 보도록 한다. 특히 도형을 다루는 경험으로부터 비롯되는 공간 감각을 기르기 위해 대칭인 도형 그리 기를 적용하여 미래 드론의 기능에 적합한 드론의 설계도를 그려보게 함으로써 실생활의 문제를 해결하는 수학적 소양을 기를 수 있는 수학 기반 융합인재교육 프로그램이다.

제안 방법

본고에서는 이와 같은 융합 수학 프로그램이 수학 교과와 타 교과 태도에 어떠한 영향을 주는가를 알아보기 위하여 융합 수학 프로그램을 실험 적용 한 후 수학 교과와 과학 교과 태도에 관한 설문 조사를 실시하였으며 이에 대한 분석을 실시하였다. 그 결과, 대응표본 t검증 사전, 사후 분석을 한 결과 수학 교과 흥미문항 전체에 유의미한 변화가 나타났다.

대상 데이터

[표 8]은 초등학생을 대상으로 실시한 대응표본 t검정 결과를 기술한 것이다. [표 8]에서 수학에 대한 효과성 중 수학 흥미(t=-2.

데이터처리

본 연구에서는 ‘수학중심의 STEAM_세상을 읽는 수학 ’ 프로그램으로 인한 변화를 확인하기 위해 한국 과학창의재단에서 개발한 ‘STEAM 효과성 설문 조사 지(한국과학창의재단, 2014)’를 통한 사전, 사후 결과에 대한 대응표본 t 검정을 SPSS v.22를 이용하여 실시하였다.²⁾

성능/효과

결론적으로 드론을 소재로 한 융합 수학 프로그램이 학생들의 수학 교과 흥미와 더 나아가 이공계 진로에도에 긍정적인 효과를 보였다고 해석할 수 있다. 따라서 수학교육에서도 학생들에게 타교과를 융합한 프로그램 개발에 더 많은 관심을 기울일 필요가 있다.
본고에서는 이와 같은 융합 수학 프로그램이 수학 교과와 타 교과 태도에 어떠한 영향을 주는가를 알아보기 위하여 융합 수학 프로그램을 실험 적용 한 후 수학 교과와 과학 교과 태도에 관한 설문 조사를 실시하였으며 이에 대한 분석을 실시하였다. 그 결과, 대응표본 t검증 사전, 사후 분석을 한 결과 수학 교과 흥미문항 전체에 유의미한 변화가 나타났다. 또한 과학 자아개념, 이공계 진로선택 요인 문항에서 사전보다는 사후에 유의미하게 상승된 결과가 나타났다.
그 결과, 대응표본 t검증 사전, 사후 분석을 한 결과 수학 교과 흥미문항 전체에 유의미한 변화가 나타났다. 또한 과학 자아개념, 이공계 진로선택 요인 문항에서 사전보다는 사후에 유의미하게 상승된 결과가 나타났다.

후속연구

따라서 본 연구에서는 미래사회를 대비하는 융합인 재교육의 과학기술 내용과 수학 교과의 연결을 통해 수학을 의미 있게 학습할 수 있고 일반 학교 현장에서 활용할 수 있도록 미래사회의 핵심기술이라 할 수 있는 드론을 소재로 초등학교 5~6학년군의 수준에 맞추어 수학기반 융합인재교육 프로그램을 개발하고 그 효과성을 탐색하고자 한다. 나아가 본 연구가 교과 융합의 필요성과 유용성을 인식시키고 능동적인 문제해결 과정을 통해 미래사회가 요구하는 융합형 인재 양성에 기여하기를 기대한다.
본 프로그램을 적용함으로써 학생들은 미래에 활용될 드론을 구상하고 설계하며 창의적으로 발상하는 과정을 체험하고 드론의 구조와 기능에 대해 자기주도적 으로 학습하여 문제를 해결할 수 있는 능력을 기를 수 있는 기회를 가진다. 더불어 모둠원들과의 의사소통능력을 향상시킬 수 있으며 미래의 기술과 관련된 직업의 특성을 이해하고 진로에 대한 경험을 가질 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	주요 선진국에서는 국가 경쟁력 강화를 위해 무엇을 강조하고 있는가?	21세기는 융합적 지식과 사고를 기반으로 하는 지식 기반 사회에서 개념 기반 사회로 전환되며, 창조와 문화가 중시되는 시대적 특징을 가진다(백윤수 외, 2012). 주요 선진국에서는 국가 경쟁력 강화를 위해 과학기술인재 양성을 위한 프로그램으로 융합인재교육(STEAM)을 강조하고 있으며, 우리나라 학교교육에서도 21세기의 사회적 요구를 반영하여 창의와 인성을 지닌 미래 융합형 인재를 양성하는 것을 목표로 하고 있다(교육부, 2015). STEAM 교육은 창의·융합형 인재 양성에 대한 국가·사회적 요구에 발맞추어 다양한 지식, 과정, 본성에 대한 흥미와 이해를 높여 창의적이고 종합적으로 문제를 해결할 수 있는 융합인재 소양을 갖춘 인재를 양성하는 것을 목표로 한다(조현정, 류희 수, 2014).
	21세기는 어떤 시대적 특징을 가지는가?	21세기는 융합적 지식과 사고를 기반으로 하는 지식 기반 사회에서 개념 기반 사회로 전환되며, 창조와 문화가 중시되는 시대적 특징을 가진다(백윤수 외, 2012). 주요 선진국에서는 국가 경쟁력 강화를 위해 과학기술인재 양성을 위한 프로그램으로 융합인재교육(STEAM)을 강조하고 있으며, 우리나라 학교교육에서도 21세기의 사회적 요구를 반영하여 창의와 인성을 지닌 미래 융합형 인재를 양성하는 것을 목표로 하고 있다(교육부, 2015).
	융합인재교육은 무엇을 목표로 하는가?	주요 선진국에서는 국가 경쟁력 강화를 위해 과학기술인재 양성을 위한 프로그램으로 융합인재교육(STEAM)을 강조하고 있으며, 우리나라 학교교육에서도 21세기의 사회적 요구를 반영하여 창의와 인성을 지닌 미래 융합형 인재를 양성하는 것을 목표로 하고 있다(교육부, 2015). STEAM 교육은 창의·융합형 인재 양성에 대한 국가·사회적 요구에 발맞추어 다양한 지식, 과정, 본성에 대한 흥미와 이해를 높여 창의적이고 종합적으로 문제를 해결할 수 있는 융합인재 소양을 갖춘 인재를 양성하는 것을 목표로 한다(조현정, 류희 수, 2014). 2015 개정 교육과정에서는 인문학적 상상력과 과학기술의 창조력을 두루 갖춘 인재양성을 위해 창의성과 인성의 중요성을 강조하였다.

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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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