교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 학업성취, 교과태도에 미치는 효과

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 학업성취, 교과 태도에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 연구대상은 초등학교 6학년 2개반 73명을 선정하였으며, 실험집단은 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육을, 통제집단은 교과서 중심의 분과형 수업을 12차시 동안 처치하였다. 연구의 결과로 첫째, 인지적 영역인 수학․과학 학업성취에 있어서 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 교과서 중심의 분과형 수업보다 더 효과적이었다. 특히, 학업성취 하위요인인 지식, 이해, 적용 영역으로 사후 검증한 결과 지식 영역에서는 두 집단 간 통계적으로 유의한 차이가 없었으나, 이해와 적용 영역에서는 실험집단이 통계적으로 유의하게 향상됨을 확인할 수 있었다. 둘째, 정의적 영역인 교과 태도 수준에 있어서 실험집단이 통제집단에 비해 긍정적인 영향이 있음을 확인할 수 있었다. 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 현행 수학․과학 교과의 정의적 영역인 흥미를 보완할 수 있는 하나의 방법이 될 수 있으리라 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of the research is examine the effect of STEM integration education using educatinal robot on academic achievement and subject Attitude of mathematics and science. The participants were 73 students of two classes, sampled from 6th graders of an elementary school. They were divided into a control group who learned a traditional mathematics and sciences education based textbooks and an experimental group who learned STEM integration education using educational robot during 12 sessions. The results are summarized as follows : First, there is a significant difference in academic achievement between two groups. STEM integration education using educational robot based group accomplished higher achievement than textbook based instruction group. Especially, post test analyzes results on the three factors of academic achievement, knowledge, understanding and adaptation, indicate statistically meaningful difference between two groups in understanding and adaptation area except knowledge area. Second, it shows that it greatly affected a positive influence on experimental group's attitude toward subjects in affective area. So we can expect STEM integration education using educational robot to be an alternative for stimulating children's higher learning interest on mathematics and science subject.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 이론적 배경
• 2.1 STEM 통합교육 연구 동향
• 2.2 교과 학습과 교육용 로봇의 활용
• 3. STEM 통합교육 기반 로봇교육 모형 및 프로그램 개발
• 3.1 교육용 로봇 피코크리켓(PicoCricket)
• 3.2 설계 및 개발 방법
• 3.3 STEM 통합교육 기반 로봇교육 모형 개발
• 3.4 교수ㆍ학습 과정안의 개발
• 4. 연구 방법
• 4.1 연구 가설
• 4.2 연구 대상
• 4.3 연구 설계
• 4.4 연구 절차
• 4.5 검사 도구
• 5. 연구 결과
• 5.1 수학ㆍ과학 학업성취도 검사 결과 분석
• 5.2 수학ㆍ과학과 태도 검사 결과 분석
• 6. 결론 및 향후 연구 계획
• 참고문헌

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