[논문]아두이노를 활용한 STEAM 프로그램이 예비 과학교사의 융합인재 핵심역량에 미치는 영향

김선영; 윤세현

doi:10.21796/jse.2020.44.2.183

아두이노를 활용한 STEAM 프로그램이 예비 과학교사의 융합인재 핵심역량에 미치는 영향
The Effect of STEAM Program using Arduino on Preservice Science Teachers' STEAM Core Competencies 원문보기

과학교육연구지 : 경북대학교 과학교육연구소 = Journal of science education, v.44 no.2, 2020년, pp.183 - 196

초록
AI-Helper

본 연구는 예비 과학교사들을 대상으로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 적용하여 융합인재 핵심 역량에 어떠한 변화가 있는지 살펴보았다. 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램은 STEAM과 아두이노, 그리고 SW 교육에 대한 이론적 배경의 학습, 상황 제시, 창의적 설계, 감성적 체험, 그리고 평가 단계로 구성되며, 각 단계에서 아두이노를 활용할 수 있도록 구성하였다. 예비 과학교사들은 '미세먼지'를 주제로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 경험하였다. 예비교사들은 상황제시 단계에서 미세먼지란 무엇인지, 그리고 미세먼지의 심각성에 대해 학습한 후 미세먼지 측정기의 원리에 대해 살펴보았다. 창의적 설계 단계에서는 공기청정기를 제작하기 위해 설계도를 고안하였으며, 이때 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기 제작을 위한 방안을 구상할 수 있도록 하였다. 다음으로 감성적 체험 단계에서는 공기 청정기를 제작하고, 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기를 제작하도록 하였다. 마지막 평가 단계에서는 제작한 공기청정기를 작동하여 미세먼지 측정기를 활용하여 미세먼지 농도를 측정하여 평가할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램 경험 후 의사소통 역량, 문제 해결 역량, 정보수집 역량, 논리분석적 사고 역량, 창의적 역량이 향상되었다. 또한, 예비교사들은 프로그램 경험 후 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 수업의 학교 현장에서의 활용 가능성에 대해 과학적 탐구능력 함양, 협동심과 소통능력 향상, 문제해결력과 창의적 사고력 활용을 언급하였다. 또한 이들은 STEAM 프로그램에 아두이노를 접목하여 활용함으로써 소프트웨어적 지식과 능력을 기를 수 있을 것이라고 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study explores the effects of STEAM program using Arduino on preservice science teachers toward their STEAM core competencies. The STEAM program using Arduino consists of four stages: presentation of situation, creative design, emotional touch, and evaluation. The preservice science teachers learned the theoretical backgrounds of STEAM and Arduino. Then, they were given the chance to think about an environmental issue, which is fine dust. The preservice teachers designed an air cleaner and a fine dust measuring instrument using Arduino. The preservice science teachers also produced the air cleaner and the measuring instrument using Arduino. They measured the level of fine dust in the classroom before and after the use of the air cleaner. That is, the preservice teachers experienced each stage of STEAM: seriousness of fine dust, design and production of the measuring instrument of fine dust and air cleaner, and evaluation of the effectiveness of air cleaner. Further, they reflected on their experiences of STEAM program using Arduino. The results indicate that these preservice science teachers statistically improved communication competency, problem-solving competency, gathering information competency, logical analytical thinking competency, and creativity competency. However, there were no statistical improvements on teamwork competency and self-development competency. This study suggests that experiencing STEAM program using Arduino is valuable for the preservice science teachers to develop STEAM core competencies and further implement STEAM program their science classes in the future.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	2015 개정 과학과 교육과정에서 명시하고있는 것은?	2015 개정 과학과 교육과정(MOEST, 2015)에서는 학생들의 과학적 창의성 계발과 더불어 인성 및 감성 함양을 위하여 기술, 공학, 예술, 수학 등 다른 교과와 통합하여 지도하도록 명시하고 있다. 융합인재교육(STEAM)은 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 예술(Art), 수학(Mathematics) 등의 다양한 분야의 지식을 활용하여 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 새로운 가치를 창출함과 동시에 타인과 더불어 살아가는 인재를 양성하는 교육이다(Baek et al.
	융합인재교육의 목표는?	, 2014). 융합인재교육(STEAM)의 목표는 다양한 분야의 융합적 지식과 개념을 이해하고, 융합적 사고를 기반으로 새로운 가치를 창출하여 문제해결력을 갖춘 인재를 양성하는 것이다. 또한, 과학, 기술, 공학, 예술 등에 대한 흥미를 기르고 창의적 사고력을 함양하여, 타인에 대한 배려, 협력과 소통, 개방성, 다양성 등과 같은 인성과 사회적 감성을 함양으로써 창의·인성, 지성·감성의 균형 있는 발달을 이루는 것이다(Baek et al.
	융합인재의 양성이 필요한 시점이라고 생각하게된 배경은?	21세기 지식정보화 사회는 과학기술 및 IT 기술의 발달과 함께 점차 다양화되고 있다. 현대사회는 지구 온난화, 환경문제, 자원 부족, 생명윤리 문제 등 여러 가지 사회문제에 당면해 있으며, 이러한 문제를 해결하고 미래사회에 대비하기 위해서는 지식과 정보를 다루고 창출하는 능력뿐만 아니라 다양한 학문 분야의 지식을 융‧복합하여 적용할 수 있는 능력을 함양할 필요가 있다. 따라서 학교 과학교육에서 과학기술과 관련된 다양한 분야의 융‧복합적 지식을 학습하고 그 과정을 경험하도록 함으로써 창의적·종합적 문제해결력을 갖춘 융합인재의 양성이 필요한 시점이다(Baek et al.

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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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