기술·가정 "전자 기계 기술" 단원에서 STEM 통합교육을 위한 녹색 자동차 모형 만들기 수업자료 개발 = Development of Class Material to Make Green Car Model for STEM Integrated Education in "Electronics, Mechanics, Technology" Unit of Technique, Housekeeping

국문 초록 (Abstract)

STEM 통합교육을 중학교 기술·가정 교과의 2007년 개정 교육과정에서 ‘전자 기계 기술’ 단원으로 이용되는 전기·전자 기기의 부품 구조와 원리를 이해하며, 간단한 기계요소와 기계의 기본 운동 원리를 이해하고 활동중심의 수업을 위한 간단한 운동 장치를 만드는 것이다(교육과학기술부 2007). 이러한 내용 조직에 근거하여 학습자들이 학습용 녹색 자동차 모형 만들기를 제작하는 과정에서 전기·전자의 원리와 부품의 구조와 용도, 기계의 기본 운동 원리를 이해하고 기술적 조작 경험을 제공하고자 한다.
STEM 통합 수업자료 개발을 위하여 ADDIE 모형의 절차에 따라 분석, 설계, 개발, 실행, 평가의 단계를 거쳐서 수업자료를 개발하였으며 그 구체적인 내용은 다음과 같다. 첫째, 분석 단계에서는 요구 분석, 학습자와 환경 분석, 교과서 분석을 통해 전자 기계 기술 단원의 전기·전자의 이해에 대한 학습 목표와 내용을 분석하여 설계 자료를 준비하였다. 둘째, 설계단계에서는 학습 목표를 설계하고 평가 도구, 교수-학습 전략과 매체를 설계하였다. 셋째, 개발단계의 교수-학습 자료 개발 단계에서 학습용 녹색 자동차 모형 만들기를 개발하고 이와 관련한 학습지도안을 개발하였으며 교수-학습 과정에 활용할 STEM 학습 활동지를 개발 하였다. 넷째, 실행단계에서는 예비 수업을 실시하여 개선 후 보완점을 보완하고 본 수업을 진행하여 개발 자료를 적용하였다. 다섯째, 평가 단계에서는 총괄 평가를 실시하고 평가의 결과를 바탕으로 개선을 통하여 요구사항에 맞게 개선하였다.
이 연구에서 개발된 연구의 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다.
첫째, 개발된 STEM 통합 학습용 녹색 자동차 모형 만들기 자료는 2007 개정 교육과정 ‘전자 기계 기술’ 단원의 교수-학습 과정에서 운동 장치 원리를 이해하고 직접 만들어보는 손끝 기능적 능력을 배양할 수 있도록 구성하였다. 둘째, 학습용 녹색 자동차 모형을 직접 만들고 그와 관련한 학습지도안, 학습 활동지, 파워포인트 자료는 실제 수업에 적용하여 검증하고 제작하였으므로 교수-학습 과정에 직접 활용할 수 있다. 셋째, 실제 학습자 수업에 적용한 결과 학습자가 교수-학습 과정에서 기계, 전기, 전자의 원리를 보다 쉽게 이해하고 운동 장치인 녹색 자동차 모형을 만드는 과정에서 흥미가 많고 수업만족도가 높았으며 전문가 집단에 의한 타당성 평가 결과 타당도가 높은 것으로 분석되었다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 1
• 2. 연구 목적 2
• 3. 연구 내용 2
• 4. 용어의 정의 3
• Ⅱ. 이론적 배경 4
• 1. 2007년 개정 교육과정 4
• 2. 녹색 자동차 13
• 3. STEM 통합교육 27
• 4. 콘텐츠 개발의 ADDIE 모형 41
• 5. 선행 연구 고찰 48
• Ⅲ. 연구 방법 51
• 1. 연구 절차 51
• 2. STEM 통합교육 수업 자료 개발 방법 53
• 3. STEM 통합교육 수업 적용 방법 70
• 4. STEM 통합교육 수업자료의 효과 검증 방법 73
• Ⅳ. 연구 결과 78
• 1. STEM 통합교육 녹색 자동차 모형 개발 결과 78
• 2. STEM 통합교육 수업적용 및 효과검증 결과 92
• 3. STEM 통합교육 수업자료 개선 결과 97
• 4. 개선된 STEM 통합교육 수업자료 104
• Ⅴ. 결론 116
• 1. 결론 116
• 2. 제언 116