생명과학 중심의 STEAM 교육 프로그램이 고등학생의 과학에 대한 정의적 영역과 창의성에 미치는 영향 = The Effects of STEAM Education Based on Life Science for Science-Related Affective Domain and Creativity in High School Students

국문 초록 (Abstract)

미래사회를 이끌어 갈 창의적이고 융합적인 인재 양성에 대한 필요성이 제기되면서 과학에 대한 흥미 증진과 창의성 신장을 위해 STEM 교육에 예술(Art)을 접목시킨 STEAM 교육이 추진되고 있다. 기존의 STEM 교육은 미국 환경에서 기술교육을 중심으로 이루어진 것이므로, 우리나라 교육 목표에 적합하고 과학과의 특성에 맞는 STEAM 교육에 대한 연구가 필요하다.
이 연구에서는 생명과학을 중심으로 STEAM 교육 프로그램을 개발하여 고등학생의 과학에 대한 정의적 영역과 창의성에 미치는 효과를 검증하고자 한다.
이를 위하여 통합유형 분석을 통해 학문간 통합 정도, 통합의 중심요소, 통합을 위한 생각의 도구로 구성된 프로그램 개발 전략을 구성하였다. 생명과학의 영역에서 순환, 식물, 유전, 자극과 반응을 선정하고 기술, 공학, 예술, 수학과 통합하여 총 16차시의 교수・학습 프로그램을 개발하였다. 단일집단 사전사후 검사 설계로 일반계 고등학교 1학년 학생 81명을 대상으로 적용하여 효과를 알아보았다.
연구결과는 다음과 같다. 첫째, 생명과학 중심의 STEAM 교육 프로그램은 학생들의 과학에 대한 정의적 영역 신장에 효과적이었다. 과학 학습에 대한 자신감(p=.008), 즐거움(p=.003), 가치(p=.010)가 모두 상승하였으며 통계적으로 유의미하였다. 둘째, 창의성 신장에 효과적이었다. 프로그램의 적용 후 창의성 표준점수(p=.000)와 하위 요소인 유창성(p=.000), 독창성(p=.000), 정교성(p=.003) 점수가 상승했고 통계적으로 유의미하게 나타났다. 셋째, 학생의 성별에 따라 프로그램 적용 효과에 차이가 나타났다. 과학에 대한 가치의 점수 상승은 남학생에게서 더 크게 나타났으며, 여학생은 창의성 표준점수와 유창성, 독창성에서 더 효과적이었음을 검증하였다. 넷째, 수업에 대한 평가 설문에서 학생들은 교과간의 관련성을 인식하고, 관련 교과를 심화하여 학습하고자하는 태도를 보였다. 또한 과학 학습에 대한 정의적 측면뿐만 아니라 모르던 것을 알게 되었다는 인지적 부분에서도 도움이 되었다는 응답이 많았다.
개발된 프로그램은 학교 현장에서 활용될 수 있을 것이며, STEAM 교육이 과학에 대한 흥미 증진과 창의적 인재 양성을 위한 과학교육의 한 방법으로 자리 잡는 기초자료가 될 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 내용 3
• 3. 용어의 정의 4
• Ⅱ. 이론적 배경 5
• 1. 통합교육 5
• 2. 과학 관련 통합교육 13
• 3. 창의성 19
• Ⅲ. 연구 절차 및 방법 22
• 1. 생명과학 중심의 STEAM 교육 프로그램 개발 과정 23
• 2. 수업 프로그램의 적용 및 분석　 31
• Ⅳ. 연구 결과 및 논의 37
• 1. 생명과학 중심의 STEAM 교육 프로그램 개발 37
• 2. 생명과학 중심의 STEAM 교육 프로그램의 적용 결과 50
• Ⅴ. 결론 및 제언 68
• 1. 결론 68
• 2. 제언 70
• 참고 문헌 71
• ABSTRACT 78
• 부록 81