본 연구에서는 융합인재교육(STEAM; Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics)이 본격적으로 시작된 2011년 이후 6년 동안 국내에서 발표된 연구물을 발표 연도, 내용, 유형, 교육 대상, 중심 영역별로 분류하여 연구 동향을 파악하고, 앞으로의 STEAM 연구의 방향에 대한 시사점을 얻고자 한다. STEAM의 국내 연구 동향을 살펴보기 위해 지난 6년 동안의 석 박사학위 논문과 학회지에 게재된 논문 총 1,000편을 수집하여 조사 및 분석을 실시하였다. 연도별 분석 결과 STEAM이 시작된 2011년에는 관련된 논문을 거의 찾아보기 어려웠지만 2013년부터 급격하게 증가해가는 경향을 보이고 있다. 연구 내용별 논문 게재 편수를 살펴보면 개발 적용 650편(48.9%), 효과분석 394편(29.6%), 이론 내용 179편(13.5%), 실태 인식 107편(8.0%)순으로 나타났다. 한편 연구 유형별 논문 분석 결과 양적 연구 347편(34.7%), 질적 연구 274편(27.4%), 혼합 연구 379편(37.9%)으로 나타났다. 연구 대상별 논문 게재 편수를 살펴보면 초등학교 435편(40.2%), 중학교 209편(19.4%), 고등학교 151편(14.0%, 문헌 150편(13.9%), 교사 88편(8.1%), 유아 19편(1.8%), 예비교사 11편(1.0%), 대학교 9편(0.8%), 일반인 9편(0.8%)순으로 나타났다. STEAM 중심 영역별 추이는 과학을 중심으로 한 연구의 비율이 383편(33.2%)로 가장 높으며, 예술, 기술, 수학을 중심으로 하는 연구 또한 각각 266편(23.0%), 161편(13.9%), 152편(13.2%)로 상당수를 차지한다. 초등 과학에서 STEAM은 전체 동향과 다르게 2014년에 연구물이 감소하는 경향을 보였고, 주로 개발 적용과 효과분석에 대한 연구를 시행하였으며, 혼합 연구를 선호하는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 융합인재교육(STEAM; Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics)이 본격적으로 시작된 2011년 이후 6년 동안 국내에서 발표된 연구물을 발표 연도, 내용, 유형, 교육 대상, 중심 영역별로 분류하여 연구 동향을 파악하고, 앞으로의 STEAM 연구의 방향에 대한 시사점을 얻고자 한다. STEAM의 국내 연구 동향을 살펴보기 위해 지난 6년 동안의 석 박사학위 논문과 학회지에 게재된 논문 총 1,000편을 수집하여 조사 및 분석을 실시하였다. 연도별 분석 결과 STEAM이 시작된 2011년에는 관련된 논문을 거의 찾아보기 어려웠지만 2013년부터 급격하게 증가해가는 경향을 보이고 있다. 연구 내용별 논문 게재 편수를 살펴보면 개발 적용 650편(48.9%), 효과분석 394편(29.6%), 이론 내용 179편(13.5%), 실태 인식 107편(8.0%)순으로 나타났다. 한편 연구 유형별 논문 분석 결과 양적 연구 347편(34.7%), 질적 연구 274편(27.4%), 혼합 연구 379편(37.9%)으로 나타났다. 연구 대상별 논문 게재 편수를 살펴보면 초등학교 435편(40.2%), 중학교 209편(19.4%), 고등학교 151편(14.0%, 문헌 150편(13.9%), 교사 88편(8.1%), 유아 19편(1.8%), 예비교사 11편(1.0%), 대학교 9편(0.8%), 일반인 9편(0.8%)순으로 나타났다. STEAM 중심 영역별 추이는 과학을 중심으로 한 연구의 비율이 383편(33.2%)로 가장 높으며, 예술, 기술, 수학을 중심으로 하는 연구 또한 각각 266편(23.0%), 161편(13.9%), 152편(13.2%)로 상당수를 차지한다. 초등 과학에서 STEAM은 전체 동향과 다르게 2014년에 연구물이 감소하는 경향을 보였고, 주로 개발 적용과 효과분석에 대한 연구를 시행하였으며, 혼합 연구를 선호하는 것으로 나타났다.
In this study, the researches published in Korea during the six years since 2011, when the STEAM started in earnest, were classified by year, content, type, subject, and center area. in 2011, when STEAM was launched, it was hard to find relevant articles, but it has been increasing rapidly since 201...
In this study, the researches published in Korea during the six years since 2011, when the STEAM started in earnest, were classified by year, content, type, subject, and center area. in 2011, when STEAM was launched, it was hard to find relevant articles, but it has been increasing rapidly since 2013. The number of articles published by the contents was development application 650(48.9%), effect analysis 394(29.6%), theory contents 179(13.5%), and actual condition recognition 107(8.0%). The number of articles published by research type were quantitative research 347(34.7%), qualitative research 274 (27.4%), mixed research 379(37.9%). The number of articles published by research subjects was 435(40.2%) for elementary school, 209(19.4%) for middle school, 151(14.0%) for high school, 150(13.9%) for literature, 88(8.1%) for teacher, 19(1.8%) for child, 11(1.0%) for preliminary teacher, 9(0.8%) for university and 9(0.8%) for Public. The percentage of research centered on science is the highest of 383(33.2%), while the research on art, technology, and mathematics is also 266(23.0%), 161(13.9%), 152(13.2%). In elementary science, the articles related to STEAM education showed a tendency to decrease in 2014, unlike overall trends, and it mainly conducted research on development and application, effect analysis, and preferred mixed research.
In this study, the researches published in Korea during the six years since 2011, when the STEAM started in earnest, were classified by year, content, type, subject, and center area. in 2011, when STEAM was launched, it was hard to find relevant articles, but it has been increasing rapidly since 2013. The number of articles published by the contents was development application 650(48.9%), effect analysis 394(29.6%), theory contents 179(13.5%), and actual condition recognition 107(8.0%). The number of articles published by research type were quantitative research 347(34.7%), qualitative research 274 (27.4%), mixed research 379(37.9%). The number of articles published by research subjects was 435(40.2%) for elementary school, 209(19.4%) for middle school, 151(14.0%) for high school, 150(13.9%) for literature, 88(8.1%) for teacher, 19(1.8%) for child, 11(1.0%) for preliminary teacher, 9(0.8%) for university and 9(0.8%) for Public. The percentage of research centered on science is the highest of 383(33.2%), while the research on art, technology, and mathematics is also 266(23.0%), 161(13.9%), 152(13.2%). In elementary science, the articles related to STEAM education showed a tendency to decrease in 2014, unlike overall trends, and it mainly conducted research on development and application, effect analysis, and preferred mixed research.
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문제 정의
내용
기록물과 같은 문헌을 대상으로 하여 내용 영역과 요소를 분석하는 것이다. 본 연구에서는 교육과정 내 융합인재교육(STEAM) 내용과 STEAM요소 분석이나 문헌에서 이론을 고찰해 내는 경우를 이론.
본 연구에서는 STEAM 관련 국내 연구 논문의 연구 내용 경향, 연구 대상 경향, 연구 유형 경향, 중심 영역 경향을 분석하고 논의하였다. 이러한 연구 목적에 따라 학술검색 데이터베이스를 이용하여 검색된 2011년에서 2016년까지 최근 6년간 STEAM 관련 연구 총 1,000편을 대상으로 분석한 연구의 결론은 다음과 같다.
기록물과 같은 문헌을 대상으로 하여 내용 영역과 요소를 분석하는 것이다. 본 연구에서는 교육과정 내 융합인재교육(STEAM) 내용과 STEAM요소 분석이나 문헌에서 이론을 고찰해 내는 경우를 이론.내용으로 보았다.
본 연구에서는 융합인재교육(STEAM; Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics)이 본격적 으로 시작된 2011년 이후 6년 동안 국내에서 발표된 연구물을 발표 연도, 내용, 유형, 교육 대상, 중심 영역별로 분류하여 연구 동향을 파악하고, 앞으로의 STEAM 연구의 방향에 대한 시사점을 얻고자 한다.
개발된 프로그램이나 시스템 등을 적용한 후 산출되는 영향을 분석하는 연구가 주된 내용이다. 본연구에서는 융합인재교육(STEAM) 프로그램과 정책 및 전략을 적용한 결과를 분석하고 그 효과를 확인하는 경우로 보았다.
이에 따라 본 연구는 2011년부터 2016년까지 국내에서 발표된 STEAM에 관한 학위논문과 학술지 게재 논문들을 선정하여, 연구 동향을 살펴보고 관련된 자료를 목록으로 정리하여 제공함으로써, 우리 나라 초등학교에서 STEAM교육의 연구 성과를 뒤돌아보고 앞으로 후속 연구들이 새로운 연구의 방향을 잡는 것에 도움을 주기 위한 것이다.
제안 방법
STEAM 및 과학교육 전문가인 교수 2인과 박사학위 취득 교사 1인, 초등과학교육 전공 대학원생 3인의 의견 합의와 조정과정을 거쳐 일부 변수들을 수정 및 삭제·추가함으로써 최종적인 분석 기준틀을 개발하였으며, 이후 연구연도와 교육대상, 연구내용, 연구방법, 연구주제별 세부 분석 기준틀을 확정하였다.
STEAM을 구성하고 있는 영역인 S(과학), T(기술), E(공학), A(예술), M(수학)과 관련하여 5개의 영역과 뚜렷하게 중심영역이 들어나지 않은 것은 기타로 정하여 논문의 중심 영역을 분석하였다. 각 차시별 중점 영역이 아닌 프로그램 및 연구물 전체를 보고 중심 영역을 선정하였다.
국내에서 이루어지고 있는 STEAM의 연구 동향을 살펴보기 위해 한국교육학술정보원이 제공하는 학술연구정보서비스를 통해 석·박사학위 논문을 포함하여 초등과학교육, 과학교육연구지, 대한지구과학교육학회지, 생물교육, 초등교육연구, 한국과학교육학회지, 환경 교육, 영재교육연구, 한국과학예술포럼 등의 각 학회지에 게재된 논문을 조사 및 분석 하였다.
대상 논문의 연구 또는 적용 대상을 분석하여 유아, 초등학교, 중학교, 고등학교, 대학교, 예비교사 (유아.초.중등 예비교사 교육을 받는 대상), 교사(연구사 장학사와 같은 전문직, 학교 관리자 포함), 일반인(학부모 포함), 문헌으로 구분하여 범주화 하였다.
먼저 최근 6여년의 STEAM과 관련한 연구 논문 중에서, 예비분석을 통하여 일부 논문에 대한 내용, 경향 등을 살펴보고, 이것을 바탕으로 분석 기준틀을 개발한 후, 본 주제와의 관련성이 보이는 논문을 1차 선별하여 예비 분류를 실시하였다.
본 연구에서는 STEAM을 구성하고 있는 영역인 S(과학), T(기술), E(공학), A(예술), M(수학)과 관련 하여 5개의 중심영역이 관련성이 들어나지 않은 것은 기타로 정하여 논문의 중심 영역을 분석하였다.논문의 중심 영역별 분포는 아래 <표 7>와 같다.
마. 초등과학 관련 연구물 분석
분석대상 논문 전체에서 연구대상이 초등학교이 면서 중심영역이 과학인 연구물들로 한정하고 연구 연도별, 연구 내용별, 연구 유형별로 다시 분석하였 으며, STEAM요소가 얼마나 프로그램에 융합되어있는지 융합의 관점에서 살펴보기 위해서 학년별로 분류하여 2차적으로 분석하였다.
연구 유형은 ‘연구’ 자체를 바라보는 연구자의 시각과 관점, 연구 목적, 자료 수집 방법 등에 따라 양 적 연구, 질적 연구, 혼합 연구로 구분하여 범주화하였다.
STEAM요소가 연구물에 정확하게 제시되어 있는 경우에는 그대로 표기하였고 그렇지 않은 경우에는 연구자가 판단하여 표기하였다. 연구물 안에서 같은 주제로 연결되어 수업이 진행된 경우 전체적으로 요소를 헤아렸으며, 주제가 상이하게 구분되었을 경우 따로 분석하였다.
적용, 효과분석, 실태.인식, 내용분석으로 구분하여 분석하였다. 하나의 연구에서 다양한 연구내용을 포함한 경우에는 연구의 비중이 높게 사용된 연구내용 2가지를 선택 하여 각각 반영해 주었다.
초등 과학과 STEAM 관련 연구물을 STEAM요소가 얼마나 프로그램에 융합되어 있는지 융합의 관점에서 살펴보기 위해서 학년별로 분류하여 2차적으로 분석하였다. STEAM요소가 연구물에 정확하게 제시되어 있는 경우에는 그대로 표기하였고 그렇지 않은 경우에는 연구자가 판단하여 표기하였다.
대상 데이터
STEAM 관련 논문들의 분석을 위해 권난주와 안재홍(2012)이 융합 및 통합 과학교육 관련 국내 연구 동향 분석에서 사용했던 분석틀을 토대로 일부 수정 하여 1차 분석기준 틀을 만들었으며 조정 과정을 거쳐 연구내용, 연구방법, 연구(교육)대상, 중심영역별 최종 분석 준거를 <표 2>와 같이 마련하였다. 201 1～2016년까지 학술지 게재 논문과 학위 논문을 대상으로 연구내용, 연구방법, 연구(교육) 대상, 중심영 역별 각 분석 준거의 세부 내용은 아래와 같다.
STEAM의 국내 연구 동향을 살펴보기 위해 지난 6년동안의 석·박사학위 논문과 학회지에 게재된 논문 총 1,000편을 수집하여 조사 및 분석을 실시하였다.
STEAM이 시작된 2011년부터 2016년까지 6년 동안의 논문을 수집하여 분석하는 문헌조사와 내용분석의 연구 방식으로 지금까지의 STEAM과 관련한 연구 동향을 살펴보고 앞으로의 연구 방향을 제시하 고자 하였으며, 해당 기간 최종 분석 대상은 학위논문 599편, 학술지 논문 401편, 총 1,000편이 해당되었다. 분석 대상 논문의 선정 기준은 <표 1>과 같다.
6%), 이론.내용 179편(13.5%), 실태.인식 107편(8.
6%), 이론.내용 179편(13.5%), 실태.인식 107편(8.
적용 171편(51.8%), 효과분석 139편 (42.1%), 실태.인식 13편(3.
성능/효과
또, 정보기술의 강조로 UCC, 앱, 스마트미디어, 타임랩스, 증강현실, 스크래치, 크레용 피직스, 3D프린터, 오픈 소스 하드웨어, 로봇 등과 관련된 경우도 많았다. 그리고 예술과 결합하여 북아트, 착시예술, 디자인 씽킹, 인터렉티브 아트, 키네틱 아트, 영화, 과학사, 전통놀이 등과 관련한 연구물도 나타났으며, 교육방법을 접목한 하부르타, 질문중심, 역량중심, 스토리텔링, 스토리 필링, 거꾸로 수업, 코티칭, 포트폴리오, 뇌기반, 집단지성 등과 관련된 연구물들도 나타났다.
넷째, 연구 대상의 경우 초등학교가 차지하는 비율이 가장 높았다. 이것은 STEAM의 특성상, 교과전담 교사가 각 과목을 가르치는 중.
다섯째, 중심 영역별 추이는 매년 과학을 중심으로 한 연구의 비율이 가장 높으며, 예술, 수학을 중심으로 한 연구도 상당수를 차지하고 있다. 이것은 교사들이 비교적, 과학, 예술, 수학요소를 중심으로 융합하여 개발.
STEAM 및 과학교육 전문가인 교수 2인과 박사학위 취득 교사 1인, 초등과학교육 전공 대학원생 3인의 의견 합의와 조정과정을 거쳐 일부 변수들을 수정 및 삭제·추가함으로써 최종적인 분석 기준틀을 개발하였으며, 이후 연구연도와 교육대상, 연구내용, 연구방법, 연구주제별 세부 분석 기준틀을 확정하였다. 분석된 데이터의 최종 점검은 분석 기준틀 개발자들과의 세미나를 통해 수정 및 보완하는 과정을 거쳤다. 세부 연구 절차는 <그림 1>와 같다.
셋째, 연구 유형별로는 양적 연구, 질적 연구, 혼합 연구가 비교적 다양하게 적용되고 있었다. 최근 들어 혼합 연구가 양적 연구보다 더 많아지는 것은 양적 연구를 보완하려는 노력으로 보이고 있다.
여섯째, 초등 과학의 경우 2014년에 연구물이 오히려 감소하는 경향을 보이고 있다. 그리고 상급학 교와 달리 초등학교에서는 기초단계의 단순 연구에서 벗어나, 주로 개발.
적용과 효과분석에 대한 연구를 시행하였으며, 혼합 연구를 선호하는 것으로 나타났다.
첫째, 국내에서 STEAM이 도입된 2011년부터 STEAM 관련 연구 논문이 점차 증가하고, 특히 2013년에 급격하게 증가해가는 것을 알 수 있으며, 그러다 2016년부터 조금씩 감소하는 추세로 나타났다.
후속연구
적용하는 것이 수월하다고 느끼고 있기 때문이라 생각된다. 다만, 비교적 교사에게 친숙하지 않은 기술과 공학을 중심으로 하는 연구는 앞으로 이 분야에 대한 연구가 활성화되어 균형 있는 STEAM 확산을 돕고 실행에 대한 어려움을 줄이는데 관심을 가져야 할 것이다.
둘째, 초등과학에서 균형 잡힌 STEAM 확산을 위해서는 과학, 수학, 예술에서 벗어나 기술과 공학 분야에 초점을 맞춘 다양한 프로그램 개발과 적용이 뒤따라야 할 것이다.
마지막으로, 교사에 비해 예비교사를 대상으로한 논문들의 비율이 저조하게 나타난 것을 볼 때, STEAM이 교육현장에서 실천하고 연구하는 주체가 주로 교사들이기 때문에 연구접근성이 낮았을 것으로 예상되나 교사 양성 과정에서 STEAM에 대한 소양을 개발하고 미리 해당 분야에 대한 인식을 제고 해야 하므로 앞으로 예비교사를 대상으로 한 연구의 노력이 보다 활발하게 진행되어야 할 것이다.
이를 보아, 실태.인식에 관한 연구는 앞으로의 STEAM에 대한 연구 방향 설정에 있어 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이라 생각된다<;표 4>.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
오늘날의 사회의 특징 및 요구되는 바는?
미지의 세계에 대한 동경과 안락하고 새로운 삶을 끊임없이 추구하고 있는 인류의 욕망은 정보기술의 급격한 발달로 말미암아, 우리의 생활환경과 사고방식을 예측할 수 없는 방향으로 빠르게 변화시키고 있다. 오늘날의 사회는 급변하는 사회, 한 사람 또는 하나의 나라가 해결하지 못하는 복잡한 문제가 있는 사회, 지식 기반 사회에서 창조사회로 변화하는 사회, 최첨단 기술사회, 정보화 시대에서 하이컨셉의 시대로 변화하는 사회 등으로 대변되는데 이러한 사회에서 우리가 적응하고 살아가기 위해서는 기존의 교육에서 한 발 더 나아가 창의성, 감성, 융합적 사고를 강조한 교육으로 개혁하고 발전시켜 나가야 한다(Daniel Pink, 2006; 김왕동, 2012).
인류의 욕망으로 인해 어떤 변화를 일으키고 있는가?
미지의 세계에 대한 동경과 안락하고 새로운 삶을 끊임없이 추구하고 있는 인류의 욕망은 정보기술의 급격한 발달로 말미암아, 우리의 생활환경과 사고방식을 예측할 수 없는 방향으로 빠르게 변화시키고 있다. 오늘날의 사회는 급변하는 사회, 한 사람 또는 하나의 나라가 해결하지 못하는 복잡한 문제가 있는 사회, 지식 기반 사회에서 창조사회로 변화하는 사회, 최첨단 기술사회, 정보화 시대에서 하이컨셉의 시대로 변화하는 사회 등으로 대변되는데 이러한 사회에서 우리가 적응하고 살아가기 위해서는 기존의 교육에서 한 발 더 나아가 창의성, 감성, 융합적 사고를 강조한 교육으로 개혁하고 발전시켜 나가야 한다(Daniel Pink, 2006; 김왕동, 2012).
제2차 과학기술인력육성지원 기본계획에서의 STEAM의 목적은?
우리나라에서는 교육과학기술부의 2011년 업무계획 보고중 하나인 <제2차 과학기술인력육성지원 기본계획>에서 초·중등 단계 STEAM 교육의 강화를 내세우면서 본격적인 STEAM 교육이 시작되었다. 과학기술에 대한 흥미와 이해를 높이고 융합적 사고와 문제해결능력을 배양하여 창의적 과학기술인재의 저변을 확대하는 것을 목적으로 하여 도입시기부터 국가적 차원에서 STEAM 교육을 강조하였다(교육과학기술부, 2011). 지금까지 우리나라에서 이루어진 STEAM과 관련된 연구 동향에 관한 논문은 수차례 발표되었으나 초등과학 분야에서의 STEAM 연구물에 대한 자세한 분석 연구는 거의 없는 실정이다(안재홍과 권난주, 2012; 한혜숙, 2013; 오현숙, 2013; 김민정 외, 2014; 이지혜, 2014; 안혜란과 유미현, 2015; 윤조희, 2015; 곽혜정, 2015; 이정석과 김용권, 2016).
참고문헌 (19)
곽혜정(2015). 융합인재교육(STEAM) 연구 동향 분석, 경인교육대학교 교육전문대학원 석사학위논문.
교육과학기술부(2014). 과학과 교육과정 총론, 한국과학창의재단 국정도서편찬위원회
김민정, 조형숙, 김대욱(2014). 국내 초등학교 STEAM 교육 연구 현황 분석을 통한 유아교육에서의 방향 탐색, 유아교육연구, 34(4), 139-161.
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