화학영역의 통합적 STEM 발명교육 프로그램 모형 개발

국문 초록 (Abstract)

이 연구의 목적은 통합적 STEM 에 기반한 발명교육프로그램 모형을 개발하고 교육현장에서 쉽게 적용 가능한 화학영역의 통합적 STEM 발명교육프로그램을 개발하는 데 있다.
연구의 목적을 달성하기 위하여 문헌고찰을 실시하였다. 또한 통합적 STEM 발명교육프로그램모형을 구안하고 화학영역의 통합적 STEM 발명교육 프로그램을 개발하였다.
이 연구의 주된 연구내용은 다음과 같다.
발명교육의 간학문적인 성격을 고려하여 교육과정 통합이론을 중심으로 통합적 STEM 발명 교육 프로그램의 모형을 제시하였다. 우선 Tyler의 교육목표 중심 모형(1949)과 최유현의 문제해결 모형 (1995a， 1995b, 2004)을 바탕으로 구안한 통합적 STEM 발명 교육 프로그램 모형은 Tyler 의 개발 절차에 따라 통합적 STEM 발명교육프로그램 모형으로 구안되었다. 이 모형의 전문가 타당도 검증결과 95% 신뢰수준에서 CVR값의 최소치인 0.49보다 높은 0.89로 측정되었고 5점 Likert 척도에서 모형의 평균이 M= 4.42였으며, 모형의 타당도가 높은 것으로 확인되었다. 이 모형을 적용하고 STEM 영역에 적합한 내용을 선정하여 중학교 화학영역의 통합적 STEM 발명교육 프로그램을 개발하였다. 개발 프로그램의 전문가 타당도 검증 결과 CVR값은 0.94, M=4.48으로 매우 타당한 것으로 나타났다. 이 프로그램의 내용체계는 STEM 발명교육프로그램 과제 이해하기, 과학， 기술, 공학, 수학(STEM) 기반 선수학습활동，과제해결을 위한 설계, 과제해결을 위한 재료의 선택 및 확인, 발명문제해결 활동, 오류검사 및 미동작 부분 해결, 피드백 그리고 발명품 평가 순으로 설계되었으며, 개발된 화학영역의 발명교육 프로그램은 '나만의 전지로 움직이는 물체 만들기'I 발명과제 프로그램이 제시되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to develop integrative STEM invention education program model of chemical area, applicable to educational site by developing invention education program model based on integrated STEM.
Towards this goal, the conceptual model for development of integrative STEM invention education program was constructed by reviewing documentary records, thereby contributing to developing integrative STEM invention education program of chemical area.
Major research contents are as follows
Considering interdisciplinary characteristic of invention education, the model of integrative STEM invention education program centering on curriculum integration theory was suggested. For development of education program, the integrated STEM invention education program model was developed based on the education goal-oriented model of Tyler(1949) and problem solving model of Choi, Yu-hyun(1995a, 1995b, 2004) in accordance with development process of Tyler. As a result of verification on the validity by experts, it was confirmed that the validity of the model is high since the average of model was M=4.42 in 5-point Likert scale and 0.89 which is higher than 0.49, a minimum value of CVR was measured in 95% confidence level. In addition, it was verified that the integrated STEM invention education program of chemical area is very valid as a result of verification on the validity by experts (CVR value 0.94, M=4.48). The content system of this program was designed in the following order: understanding STEM invention education program task, previous learning activities based on science, technology, engineering and mathematics(STEM), design for task solving, selecting and confirming material for task solving, invention problem solving activities, error checking and non-action part solving, feedback and evaluation on inventions. As developed invention education program of chemical area, the invention task program titled, “ Making objects operated by battery of my own was presented.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• I. 서론
• 1. 문제의 제기
• 2. 연구의 목적
• 3. 용어의 정의
• 4. 연구의 제한점
• II. 선행 연구 고찰
• 1. 통합적 STEM 교육과정의 이해
• 2. 통합적 STEM 발명 교육 프로그램 개발을 위한 선행 연구
• III. 연구의 방법
• 1. 프로그램 개발 절차
• 2. 타당성 검증
• IV. 화학영역 통합적 STEM 발명교육 프로그램 모형
• 1. 통합적 STEM 발명 교육 프로그램 모형
• 2. '나만의 전지로 움직이는 물체 만들기' 통합적 STEM 발명교육프로그램
• 3. 통합적 STEM 프로그램 적용을 위한 논의
• v. 결론 및 제언
• 참고 문헌
• ABSTRACT

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