특성화고등학교에서 PBL을 활용한 지속가능디자인 수업 설계 연구 = Developing Sustainable Design Curriculum Using Problem-Based Learning (PBL): A Case Study of Specialized High Schools

국문 초록 (Abstract)

오늘날 인류는 기후변화, 생태계 파괴, 에너지 고갈, 빈곤 등 복합적인 글로벌 위기에 직면해 있으며, 이를 해결하기 위해 UN은 환경·사회·문화·경제를 통합적으로 이해하고 지속 가능한 삶 을 실천하는 시민을 기르는 ‘지속가능발전교육(ESD)’을 제안하였다. 우리나라도 2009 개정 교육 과정부터 ESD 요소를 반영해 왔고, 2022 개정 교육과정에서는 이를 더욱 체계적으로 통합하고자 하며, 특히 청소년기에는 이러한 교육이 필수적인 것으로 인식되고 있다.

디자인 교과는 실천적 활동과 창의적 문제 해결을 중심으로 하기에 ESD와 융합했을 때 높은 교육 효과를 기대할 수 있으나, 여전히 많은 특성화고등학교는 산업 수요 중심의 NCS 기반 교육에 치우쳐 있어 창의적 사고력, 문제 해결력, 의사소통 능력 등 미래사회에서 요구되는 핵심 역량을 충분히 기르기에는 어려움이 따른다. 나아가 지속가능성과 같은 복합적인 주제를 다루는 교육에서는 학습자가 스스로 문제를 탐색하고 해결해 나가는 수업 설계가 필요하다.

이에 본 연구는 문제중심학습(Problem-Based Learning, PBL) 모형을 지속가능한 디자인교육 에 적용하여, 실천 중심의 융합 교육 방안을 탐색하고자 하였다. 이를 위해 먼저 PBL, ESD, 그리고 지속가능한 디자인에 대한 이론적 고찰을 바탕으로 교육적 타당성을 확보하였으며, 현재 고등학교 디자인교육의 운영 현황과 한계를 분석하였다. 이후, 특성화고등학교 디자인과 3학년 학생 44명을 대상으로 총 6단계, 16차시로 구성된 PBL 기반 지속가능한 디자인교육 프로그램을 설계하고 2025년 4월 2일부터 6월 30일까지 7주간 실행하였다.

본 수업에서는 학습자들이 지속가능발전교육의 특정 영역에만 편중되지 않고, 사회·문화·환경· 경제의 다양한 측면에서 문제를 인식하도록 하였으며, 모둠별 프로젝트를 통해 창의적이고 협업적인 문제 해결 과정을 경험할 수 있도록 구성하였다. 학생들은 실제 생활과 연계된 지속 가능 한 문제를 스스로 탐색하고 해결 방안을 도출하는 과정을 통해 주도적인 학습자 역할을 수행하였다.

수업 종료 후 실시한 5점 척도 설문조사 결과, 전반적인 수업 만족도는 4.45로 나타났으며, 특히 ‘문제 해결 과정이 흥미로웠다’, ‘지속가능성에 대한 인식이 높아졌다’는 항목에서 높은 점수를 보여 프로그램의 교육적 효과성이 확인되었다. 본 연구는 향후 디자인 교과에서 지속가능발전교육을 실질적으로 구현하기 위한 교육 모형의 개발에 기초자료를 제공함과 동시에, 특성화고 등학교 교육의 방향성을 새롭게 제시하는 데 의의가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Today, humanity is facing various global problems such as climate change,
ecosystem destruction, energy depletion, and poverty, and these complex
problems have a structural and holistic character that cannot be solved only
with a short-term technological approach. Accordingly, countries around the
world agree on the need for education for a sustainable future, and the United
Nations (UN) officially proposed Education for Sustainable Development (ESD)
in 2002. ESD aims to cultivate citizens who can comprehensively understand
various areas such as society, culture, environment, and economy beyond simple
environmental education and practice sustainable life.
In line with changes in the international community, Korea has also begun to
include elements of education for sustainable development from the 2009 revised
curriculum, and the 2022 revised curriculum is currently being applied to
integrate them more systematically. In particular, adolescence is an important
period in which values and behavioral habits are formed, and education for sustainable development is recognized as essential education for all students.
From this point of view, the design subject centered on practical activities and
creative problem solving has the potential to maximize the educational effect
through convergence with ESD.
However, there are still limitations in the actual educational field. Many
specialized high schools operate NCS (National Competency Standards)-based
curriculum, which tends to focus on technology-oriented education focusing on
industrial demand. Accordingly, it is difficult to sufficiently develop core
competencies required in the future society, such as creative thinking,
problem-solving, and communication skills. In particular, in education dealing
with complex topics such as sustainability, it is necessary to design a class in
which learners explore and solve problems on their own.
Therefore, this study attempted to explore a practice-oriented convergence
education plan by applying the Problem-Based Learning (PBL) model to
sustainable design education. To this end, educational validity was first secured
based on theoretical considerations on PBL, ESD, and sustainable design, and
the current status and limitations of high school design education were analyzed.
After that, a PBL-based sustainable design education program consisting of a
total of 6 stages and 16 sessions was designed for 44 third-year students in the
specialized high school design department and implemented for 7 weeks from
April 2 to June 30, 2025.
In this class, learners were not focused only on specific areas of sustainable
development education, but recognized problems in various aspects of society,
culture, environment, and economy, and were organized to experience a creative
and collaborative problem-solving process through group projects. Students
played a leading role as learners through the process of self-exploring
sustainable problems related to real life and deriving solutions. As a result of a 5-point scale survey conducted after the end of the class, the
overall class satisfaction level was 4.45, especially high scores in the categories
of 'the problem-solving process was interesting' and 'the awareness of
sustainability has increased', confirming the educational effectiveness of the
program. This study is meaningful in providing basic data for the development
of an educational model to substantially implement education for sustainable
development in future design subjects, and at the same time suggesting a new
direction for specialized high school education

목차 (Table of Contents)

• 제 1장 서론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2 연구의 내용 및 방법 2
• 1.3 연구의 체계 및 절차 4
• 제 2 장 이론적 배경 5
• 2.1 PBL 5
• 2.1.1 PBL 개념 5
• 2.1.2 PBL 전개 및 수업 과정 6
• 2.1.3 PBL 특징 10
• 2.1.4 PBL 교사의 역할 11
• 2.1.5 PBL 학생의 역할 12
• 2.2 지속가능발전교육 (ESD) 13
• 2.2.1 지속가능발전교육의 개념 및 형성 배경 13
• 2.2.2 지속가능발전교육의 특성 15
• 2.3 지속가능한 디자인 17
• 2.3.1 지속가능한 디자인의 개념 17
• 2.3.2 지속가능한 디자인의 교육적 의의 19
• 제 3 장 지속가능한 디자인교육에 관한 고찰 20
• 3.1 지속가능한 디자인교육 과정 20
• 3.2 지속가능한 디자인교육 분석 22
• 3.3 지속가능한 디자인교육 선행연구 분석 27
• 3.4 지속가능한 디자인교육 설문조사 30
• 3.4.1 설문조사 개요 30
• 3.4.2 설문조사 질문 및 내용 분석 31
• 3.4.3 설문조사 결과 해석 37
• 제 4 장 PBL을 활용한 지속가능한 디자인 수업 과정 개발 40
• 4.1 PBL 활용방안 연구 40
• 4.1.1 지속가능한 디자인 수업에서 PBL 활용 필요성 40
• 4.1.2 지속가능한 디자인 수업에서 PBL 활용방안 모색 41
• 4.2 PBL을 활용한 지속가능한 디자인 수업 과정 제안 46
• 제 5 장 PBL을 활용한 지속가능한 디자인 수업 실행 및 평가 53
• 5.1 교수·학습 지도 계획 53
• 5.1.1 수업 과정 개요 53
• 5.1.2 학습 목표 53
• 5.1.3 학습지도 및 평가계획 55
• 5.1.4 세부 교수·학습 지도안 61
• 5.2 수업 결과물 및 평가 73
• 5.2.1 단계별 수업 결과물 73
• 5.2.2 설문조사 결과 및 분석 86
• 5.3 교육적 효과 92
• 제 6 장 결론 및 제언 94
• 참고문헌 96
• 영문초록 및 주제어(키워드, 핵심어) 99
• 부 록 102