자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발 및 효과 = The development and effect of integrated mathematics-science education program using natural objects for young children

국문 초록 (Abstract)

이 연구의 목적은 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 개발하고, 이를 만 5세 유아들에게 적용하여 그 효과를 알아보는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 프로그램 구성을 위한 연구를 수행한 후, 프로그램의 적용 효과를 검증하는 연구를 실시하였다. 본 연구에서 설정한 연구문제는 다음과 같다.

첫째, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 목적 및 목표, 교육내용,
교수-학습 방법, 평가를 어떻게 구성할 것인가?
둘째, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 적용 효과는 어떠한가?

위의 연구 문제에 따라 먼저, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 구성하기 위하여 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발의 필요성 진단을 위한 교사심층면담과 유아교육 현장의 요구 조사, 문헌고찰 및 선행연구 고찰, 예비연구, 전문가 협의를 거쳐 최종적으로 본 프로그램을 구성하였다. 이러한 과정을 거쳐 완성된 프로그램의 목적은 유아가 호기심을 가지고 주변 세계를 탐구하며, 여러 상황과 문제를 인식하고 논리 수학적으로 해결하기 위한 수학적 태도 능력을 기르고, 일상생활에서 발생하는 문제를 해결하기 위해 탐구하는 과학적 태도와 더불어 자연을 이해하고 소중히 생각하며 자연과 조화로운 삶을 살아갈 수 있는 생활태도를 형성하는 것이다. 이와 같은 목적을 달성하기 위해 설정한 구체적인 목표는 첫째, 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 통해 일상생활에서 발생하는 여러 상황과 문제를 인식하고 논리 수학적으로 해결하기 위한 수학적 태도 능력을 기르고, 둘째 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육 프로그램을 통해 유아들의 과학적 태도에 긍정적인 자세를 형성한다. 이 연구에서 교육프로그램의 내용은 ‘자연물에 대한 호기심 가지기, 자연물의 특성과 규칙성 이해하기, 자연물의 길이·크기·무게·시간에 따라 비교하기, 자연체험에 대한 감각 능력 기르기, 자연친화적 태도 기르기, 자연물에 대한 호기심 확장하기, 생명존중과 생태적 소양 기르기, 자연물의 생태적 특징 변화 이해하기’의 세부내용을 선정하였다. 프로그램의 교수-학습 방법은 교수-학습 원리, 교수-학습 방법, 교사의 역할로 구분하여 구성하였다. 프로그램의 교수-학습 원리과정은 놀이중심의 원리, 체험중심의 원리, 자발성의 원리, 통합의 원리로 구성되었으며, 교수-학습 방법은 주의집중하기, 소집단 학습방법, 자연과 친해지기, 이야기 나누기, 자유로운 표상활동, 놀이와 재미있는 관찰하기, 오감각의 통합적 표현하기, 감상하고 즐기기로 선정하였다. 교사의 역할은 물리적인 안전한 환경제공하기, 적극적인 상호작용 하기, 자연에 대한 좋은 선입견 갖기, 개방적인 질문과 긍정적인 분위기 조성하기, 문제해결 및 창의성을 촉진하기로 구성하였으며, 평가는 검사도구에 의한 유아평가와 총괄평가로 수행하도록 선정하였다.
다음으로는 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램이 유아의 수학적 태도와 과학적 태도에 미치는 효과를 검증해 봄으로써 유아교육기관에서의 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육적용에 대한 타당성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 인천광역시에 소재한 A어린이집 만5세아 17명과 B어린이집 만5세아 19명을 대상으로 연구를 실시하였다. 프로그램 적용기간은 2014년 4월 7일부터 2014년 7월 18일까지 15주간으로 실험집단 유아들에게 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램을 실시하였다. 프로그램이 유아의 수학적 태도와 과학적 태도 검사에 미치는 효과를 알아보기 위해 검사를 실시하였다. 과정을 통해 수집된 자료들은 SPSS-win 12.0 프로그램을 이용하여 유아의 수학적 태도와 과학적 태도에 대한 각 집단별 사전, 사후 평균에 대해 독립표본 공변량 분석(ANCOVA)을 실시하였으며, 개발된 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 효과를 검증한 결과 유아의 수학적 태도와 과학적 태도는 전반적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다.
결론적으로 이 연구에서 개발한 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램은 유아의 수학적 태도와 과학적 태도 형성에 긍정적인 영향을 주었음을 알 수 있었다. 이 연구에서 개발된 프로그램은 유아교육현장을 기초로 하여 개발하였기에 누리과정 자연탐구영역의 내용을 적용하는데 있어 자연스럽게 수·과학교육과 연계하여 접근할 수 있으며, 유아의 수학적 태도와 과학적 태도 형성을 도울 수 있는 프로그램으로서 가치가 있다. 더 나아가 유아의 전인발달을 꾀할 수 있는 프로그램으로도 발전시킬 수 있음을 시사해 주고 있다.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 1. 서론 1
• 1.1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 1.2. 연구 문제 6
• 1.3. 용어의 정의 7
• 1.3.1. 자연물 7
• 1.3.2. 자연물을 활용한 수·과학 통합 교육 7
• 1.3.3. 수학적 태도 7
• 1.3.4. 과학적 태도 8
• 2. 이론적 배경 9
• 2.1. 유아와 자연친화교육 9
• 2.1.1. 자연친화교육 9
• 2.1.2. 유아와 숲교육 12
• 2.1.2.1. Sharing Nature 프로그램 12
• 2.1.2.2. 숲 생태교육의 동향 14
• 2.1.2.3. 유아숲체험교육 15
• 2.2. 유아수학교육 17
• 2.2.1. 유아수학교육의 동향 17
• 2.2.2. 통합적 유아수학교육 21
• 2.3. 유아과학교육 24
• 2.3.1. 유아과학교육의 동향 24
• 2.3.2. 통합적 유아과학교육 26
• 2.4. 수·과학 통합교육 29
• 2.4.1. 수·과학 통합교육 29
• 2.4.2. 수·과학 학습유형 30
• 2.4.2.1. 자연적인 수·과학 학습 30
• 2.4.2.2. 비형식적인 수·과학 학습 31
• 2.4.2.3. 형식적인 수·과학 학습 31
• 2.4.3. 수·과학 교육의 통합적 운영 31
• 2.5. 유아의 수학적 태도 33
• 2.5.1 수학적 태도의 개념 및 구성요소 33
• 2.6. 유아의 과학적 태도 38
• 2.6.1. 과학적 태도의 개념 및 구성요소 38
• 3. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발 44
• 3.1. 프로그램 개발 절차 과정 44
• 3.2. 프로그램 개발을 위한 요구분석 47
• 3.2.1. 교사면담을 통한 요구조사 47
• 3.2.1.1. 연구대상 47
• 3.2.1.2. 연구방법 49
• 3.2.1.3 심층면담의 범주 49
• 3.2.1.4 심층면담결과 49
• 3.3. 프로그램 개발을 위한 문헌 고찰 57
• 3.3.1. 프로그램의 목적 및 목표 선정을 위한 문헌고찰 58
• 3.3.2 .프로그램의 교육내용 선정을 위한 문헌고찰 62
• 3.3.2.1 자연물 주제내용 선정 62
• 3.3.2.2 교육내용 선정 65
• 3.3.3 프로그램의 교수-학습방법 선정을 위한 문헌고찰 69
• 3.3.3.1. 교수-학습의 원리 선정 69
• 3.3.3.2. 교수-학습 방법의 선정 71
• 3.3.3.3. 교사의 역할 74
• 3.3.3.4. 프로그램의 평가방법 선정을 위한 문헌고찰 77
• 3.4. 전문가협의 80
• 3.5. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 최종안 81
• 3.5.1. 목적 및 목표 83
• 3.5.2. 교육 내용 83
• 3.5.3. 교수-학습방법 86
• 3.5.3.1. 프로그램의 교수-학습 원리 86
• 3.5.3.2. 프로그램의 교수-학습 과정 86
• 3.5.4. 교사의 역할 87
• 3.5.5. 평가 88
• 4. 연구방법 및 절차 90
• 4.1. 연구방법 90
• 4.1.1. 연구대상 91
• 4.1.1.1. 유아 91
• 4.1.2 연구 설계 92
• 4.1.3 검사도구 93
• 4.1.3.1. 수학적 태도 검사 93
• 4.1.3.2. 과학적 태도 검사 94
• 4.2. 연구절차 97
• 4.2.1. 예비검사 97
• 4.2.2. 검사자 훈련 및 검사자간 일치도 97
• 4.2.3. 사전검사 98
• 4.2.4. 교사교육 98
• 4.2.5. 프로그램 적용 100
• 4.2.6. 사후검사 116
• 4.3. 자료처리 및 분석 116
• 5. 연구결과 및 해석 117
• 5.1. 유아의 수학적 태도에 미치는 효과 117
• 5.1.1. 프로그램적용이 유아의 수학적 태도 변화에 미치는 영향 117
• 5.1.2. 프로그램적용이 유아의 수학적 태도 하위요소에 미치는 영향 119
• 5.2. 유아의 과학적 태도에 미치는 효과 126
• 5.2.1. 프로그램적용이 유아의 과학적 태도 변화에 미치는 영향 126
• 5.2.2. 프로그램적용이 유아의 과학적 태도 하위요소에 미치는 영향 128
• 6. 요약 및 결론 141
• 6.1. 요약 141
• 6.1.1. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발
• 141
• 6.1.2. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램의 적용효과 143
• 6.2. 논의 145
• 6.2.1. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 개발에 대한 논의 145
• 6.2.2. 자연물을 활용한 유아 수·과학통합 교육프로그램 적용효과에 대한 논의 152
• 6.3. 결론 및 제언 155
• 참고문헌 158
• Abstract 175
• 부록 179

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70. 자연친화적 유아미술교육 프로그램 개발 및 효과. 박사학위논문, 이미혜, 전남대학교 대학원, , 2009

71. 초등학교 수학 교과서에서 나타난 문제의 비구조성에 관한 연구, 이지영, 김은경, 김민경, 홍지연, 학습자중심교과교육연구, 11(2), , 2011

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75. 수,과학 통합 활동이 유아의 수학과 과학 탐구능력에 미치는 영향, 김숙자, 미래유아교육학회, 미래유아교육학회지, 8(1). 173-203, , 2001

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77. 만3세 하늘반의 수학교육활동 개선을 위한 실행연구. 석사학위논문, 김미현, 성신여자대학교 교육대학원, , 2010

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90. 창의성기법을 활용한 유아과학교육 프로그램 개발 및 효과, 박사학위논문, 임귀자, 전남대학교 대학원, , 2011

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92. 미술과 통합한 유아과학교육 프로그램의 개발 및 적용 효과. 박사학위논문, 김남연, 중앙대학교 대학원, , 2012

93. 협동적 문제해결에 기초한 수학활동 프로그램 개발 및 효과. 박사학위논문, 김세루, 전남대학교 대학원, , 2010

94. 숲에서의 놀이를 통한 유아 미술활동 프로그램 개발 및 효과. 박사학위논문, 안명숙, 인천대학교 대학원, , 2014

95. 예술통합에 기초한 유아과학교육 프로그램이 유아의 창의성에 미치는 영향, 손은경(Son Eun-Kyung), 임부연(Lim, Boo-Yeun), 오정희(Oh Jung Hee), 한국영유아보육학회, 한국영유아보육학회, 65(10), 37-57, , 2010

96. 다중지능이론에 기초한 유아과학교육 프로그램 개발 및 효과. 박사학위논문, 윤은경, 전남대학교 대학원, , 2012

97. ‘유치원 교육활동 지도자료’에 나타난 수학 관련 활동 분석. 석사학위논문, 금혜정, 이화여자대학교 교육대학원, , 2001

98. 동작을 통한 수학교육 활동이 유아의 수학 개념과 수학적 태도에 미치는 영향, 조형숙 ( Hyung Sook Cho ), 박경난 ( Kyung Nan Park ), 한국영유아교원교육학회(구 중앙유아교육학회), 유아교육학논집, 11(2), 95-112, , 2007

99. 중학생의 과학적 태도와 인지갈등 정도에 따른 과학 개념변화. 석사학위 논문, 이상용, 한국교원대학교 교육대학원, , 2000

100. 생태학적 접근의 과학활동이 유아의 과학적 능력에 미치는 영향.박사학위논문, 김용님, 원광대학교 대학원, , 2003

101. 유아의 그리기표상능력과 공간지각력, 언어능력 및 또래상호작용 질과의 관계, 지성애, 열린유아교육연구, 12(4), 235-254, , 2007

102. 유아의 수학학습 잠재력에 따른 수학능력 및 수학적 태도의 차이. 석사학위논문, 박지영, 부산대학교 대학원, , 2006

103. 유아 수 과학 통합교육에 대한 학부모와 교사의 인식에 관한 연구. 석사학위논문, 한승희, 총신대학교 교육대학원, , 2010

104. ‘꽃과 나무’ 관련 활동 중심의 자연친화 교육과정이 유아의 발달에 미치는 의미, 오영희, 열린유아교육연구, 16(1), 47-70, , 2011

105. 우리나라 유치원 교육과정과 미국(NCTM, 2000)에 기초한 유아수학교육의 이론과 실제, 김경희, 나귀옥, 서울: 학지사, , 2004

106. 발생적 탐구중심 과학 활동을 통한 유아의 과학적 개념 및 태도변화. 석사학위논문, 김경아, 중앙대학교 대학원, , 2002

107. 유치원 생활에서 발생하는 유아의 수학적 경험에 대한 교육적 의미. 박사학위 논문, 서동미, 중앙대학교 대학원, , 2006

108. STS 접근법을 활용한 통합적 유아 에너지 교육 프로그램 개발 및 효과, 박사학위논문, 인재천, 인천대학교 대학원, , 2014

109. 자연물 주제중심통합 유아 숲체험교육 프로그램의 개발 및 적용효과. 박사학위논문, 서영민, 중앙대학교 대학원, , 2014

110. 수학적 의사소통 불안에 따른 소집단의 구성, 협동학습이 정의적 영역에 미치는 효과, 이진희, 전평국, 한국수학교육학회, 수학교육논문집, 13(2), 495-514, , 2002

111. 구성주의 이론에 기초한 유아과학교육 교사연수 프로그램의 개발과 효과에 관한 연구, 안부금, 한국유아교육학회, 유아교육연구, 23(1), 27-52, , 2003

112. 수학과 과학 관련 수업 분석에 터한 실천적 접근으로서의 수학과 과학 통합 교육 활동, 곽상신, 김숙자, 홍희주, 미래유아교육학회, 미래유아교육학회지. 9(1), , 2002

113. 아 이 들 과 함 께 만 드 는 자 연 놀 이 터 :유아 를 위 한 자 연 친 화 교 육 프 로 그 램, 김현주, 김선월, 조형숙, 서울: 다음세대, , 2007

114. 자연의 미적요소에 기초한 유아미술교육 프로그램의 개발 및 적용 효과. 박사학위논문, 김선월, 중앙대학교 대학원, , 2012

115. 한국 최초 숲유치원 교육에 관한 연구: 인천대학교 숲유치원을 중심으로. 박사학위논문, 김은숙, 인천대학교 대학원, , 2010

116. 유아를 위한 자연친화적 수학영역 중심 교육 프로그램 개발 및 적용 효과. 박사학위논문, 이은형, 중앙대학교 대학원, , 2012

117. 자연체험에 기초한 과학 활동이 유아의 과학관련 태도 및 과학적 탐구능력에 미치는 영향, 정소영, 고영미, 한국어린이미디어학회, 어린이미디어연구, 4, 65-83, , 2005

118. 수학과 과학의 통합 활동이 유아의 수학능력 및 수학 흥미도에 미치는 영향. 석사학위논문, 이은정, 성균관대학교 교육대학원, , 2010

119. 생태그램책 이야기에 기초한 협동적 자연탐구활동이 만5세 유아의 다중지능에 미치는 영향, 이윤옥, 유아교육학논집. 15(1), 395-416, , 2011

120. 수 과학 통합교육 활동 안에서 분석되는 교수-학습 방법과 유아 수 과학 탐구 능력과의 관계, 홍희주, 김숙자, 한국교원대학교 교수논총, 17(1),19-42, , 2001

121. 유아교사의 내용교수지식(PCK)에 기초한 유아과학교육 프로그램 개발 및 효과. 박사학위논문, 김형재, 경성대학교 대학원, , 2013

122. 구체물을 활용한 큰 수에 관련된 활동이 만 5세 유아의 십진법과 자릿수 개념 발달에 미치는 영향, 이영미, 미래유아학회지. 3, 37-58, , 2006

123. 조작 경험중심의 수학활동이 유아의 문제해결 능력과 수학접근 태도에 미치는 영향. 석사학위논문, 이말순, 한국교원대학교, , 1999

124. 유아교육 현장에서 다중지능 프로그램 적용과 통합: 이해를 위한 교수모형의 실제와 유아 수행평가, 김명희, 신화식, 한국열린유아교육학회집, , 2007

125. 탐구적 과학교수-학습법이 소리에 대한 유아의 개념 형성 및 탐구능력에 미치는 영향. 박사학위논문, 김은정, 덕성여자대학교 대학원, , 2002

126. 산책을 통한 수학적 탐구 활동을 통해 유아의 수학개념과 수학적 태도에 미치는 영향. 석사학위 논문, 김성희, 중앙대학교 교육대학원, , 2008

127. 수학 관련 동화를 활용한 수학활동이 유아의 수학개념 및 수학적 태도에 미치는 효과. 석사학위 논문, 정주선, 전남대학교 대학원, , 2006

128. 수업유형, 집단구성 및 성별이 유아의 수학적 문제해결력 및 수학적 태도에 미치는 효과. 박사학위논문, 최미희, 계명대학교 대학원, , 2003

129. 상호작용적 교수법에 의한 과학교육이 유아의 과학적 개념, 탐구능력, 태도에 미치는 영향. 박사학위논문, 이경민, 중앙대학교 대학원, , 2000

130. 구성주의에 기초한 밀가루점토활동 구성방식에 따른 과학적 개념 과정기술 및 태도의 차이분석. 박사학위논문, 유경숙, 중앙대학교 대학원, , 1999

131. 수학게임을 통한 유아의 수학적 지식, 수학적 과정기술, 수학적 태도에 대한 평가 도구 개발 연구. 박사학위논문, 김소향, 덕성여자대학교 대학원, , 2004

132. 유아과학 활동과 통합된 과학능력 평가도구의 개발: 과학적 태도,탐구능력, 과학적 개념에 대한 평가. 박사학위논문, 안경숙, 덕성여자대학교 대학원, , 2003

133. 플로러닝에 따른 자연친화교육 활동이 유아의 자연탐구지능, 과학적 탐구력 및 과학적 태도에 미치는 영향. 박사학위논문, 차명애, 원광대학교 대학원, , 2010

134. 생태중심 유아교육 모형의 탐색. 영유아보육연구, 10, 1-22. 자연주의 유아교육 실천연구회(2011). 자연주의 유아교육프로그램, 임재택, 경기: 공동체, , 2005

135. 사회적 구성주의에 기초한 유아수학활동이 유아의 수학 성취, 수학적 과정 기술, 수학적 태도에 미치는 효과. 박사학위논문, 전순한, 대구대학교 대학원, , 2010

136. 유아수학교육의 효과적 지도: 구체물 조작에 의한 활동중심과학 습지에 의한 교사중심 교수 방법의 비교연구. 박사학위논문, 황정숙, 중앙대학교 대학원, , 1997

137. 생활주변 산책프로그램의 구안 적용을 통한 유아의 기초탐구 능력신장. 경남 창원북면초등학교 승산분교장 병설유치원 연구보고서, 손옥경, 한국교, , 2001

138. 자연물을 활용한 몬테소리 교구의 변형 및 응용활동이 유아의 수학적 능력, 수학적 태도, 창의성에 미치는 효과: 수학, 감각, 우주교구를 중심으로. 박사학위논문, 김정은, 대구가톨릭대학교 대학원, , 2014