STEM 기반 발명영재교육 프로그램 개발과 적용 효과 = The Development and the Effect of Educational Program Based on STEM for the Inventively Gifted

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purposes of this research were to development and verify the effect of
educational program base on STEM for the inventively gifted. To accomplish these purposes literature review on development of the program and qualitative study were conducted. The mixed-model design was applied for this qualitative experimental study. The conclusions of this study were as follows.
First, the program for invention gifted education based on the conceptual model of STEM integration approach was developed. Second, a learning satisfaction about learning contents and activities on the program was highly. But a difficulty and constitution of the workbook was lowly. Third, principal of STEM was the best interest and difficult of the program based on STEM. Fourth, the creativity and problem solving ability was founded in the process of various material selections and making a water purifier. In spite of difficulty about principal of a water purifier, confidence & satisfaction were founded about a result product.

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 STEM 기반 발명영재교육 프로그램을 개발하고, 그 적용 효과를 알아보기 위하여 수행되었다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 문헌고찰을 통해 프로그램을 개발하였고, 프로그램 적용 효과를 알아보기 위해 설문지, 사진 및 작품자료 등을 통한 질적 실험연구를 하였다. 연구의 설계는 Likert 척에 의한 양적자료 수집과 개방형 질문을 함께 포함하여 질적 자료를 수집하여 혼합모형설계(mixed-model design)를 하였다. 연구 결과는 다음과 같다.
첫째, STEM의 통합접근 모형과 Renzulli의 심화학습 3단계를 바탕으로 하여 STEM 기반 발명영재 프로그램을 개발하였다. 둘째, STEM 기반 발명영재프로그램에 대해 학습 내용과 학습 활동에 대한 만족도가 높았으나, 학생용 교재의 난이도와 구성에 대한 만족도는 낮았다. 셋째, STEM기반 발명영재프로그램 학습내용 중 흥미로웠던 부분과 어려웠던 부분에 대해 모두 ‘STEM의 원리’라고 응답하였다. 넷째, STEM 기반 발명영재 프로그램의 수업에 대해 질적 증거 자료를 수집하여 분석한 결과, 학생들이 다양한 재료의 선택과 만들기의 절차상에서 창의력 및 문제해결능력이 증진된 것으로 확인 되었으며, 정수기의 원리가 어려움에도 불구하고, 자신이 만든 정수기에 대해 자신감과 함께 만족감을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.

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