초등 수학영재의 창의성 신장을 위한 STEAM 프로그램 개발 및 적용 : 4D-Frame 교구활동을 중심으로 = STEAM Program Development and Application for Improving Creativity of the Gifted Elementary Student about Math : Focused on 4D-Frame Teaching Aid Activity

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 초등 수학영재 프로그램의 다양성을 제고하고, 4D-Frame 활용 STEAM 프로그램을 개발․적용․분석함으로써, STEAM 교육에의 시사점을 얻고자 함이다. 이를 위하여 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다.

1. 초등 수학영재의 창의성 신장을 위한 STEAM 프로그램을 어떻게 구안할 것인가?
2. STEAM 프로그램의 적용을 통한 초등 수학영재 학생들의 창의성은 어떻게 나타나는가?

이와 같은 연구 문제를 해결하기 위해서 정량적 통계분석 연구와 정성적 사례분석 연구의 혼합연구를 실시하였다.
본 연구는 부산광역시 소재의 A교육청 초등 수학영재 학생 6명을 임의로 선정하여 연구 대상으로 하였다.

본 연구를 통하여 얻은 결과는 다음과 같다.

첫째, ‘창의적 STEAM 교육의 큐빅 모형 구안(김진수, 2010)’을 이론적 근거로, 7개의 통합 요소(활동중심, 주제중심, 탐구중심, 흥미중심, 경험중심, 개념중심, 원리중심)별 STEAM 프로그램을 개발하였다.
둘째, 본 연구에서 개발한 STEAM 프로그램은 초등 수학영재 학생들의 창의성 하위 영역 중 유창성, 융통성 영역을 신장시키는 효과가 있었지만, 독창성 영역의 신장에는 효과 없었다.
셋째, 4D-Frame 활용 STEAM 프로그램에 대한 학생들의 만족도가 높았으며, 개발된 프로그램이 창의적 사고력을 향상시키는데 도움을 주는 것으로 나타났다.

위 연구 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다.

첫째, 김진수의 창의적 STEAM 교육 모형에서 X1(다학문적), Y1(초등학교)를 기반으로 한 다양한 초등 수학영재 수업용 4D-Frame 프로그램이 현장에서 효과를 거둘 수 있다.
둘째, 김진수의 창의적 STEAM 교육 모형에서 문제중심, 기능중심 통합 요소는 4D-Frame 활용 프로그램에는 적합하지 않다.
셋째, 본 연구에서 개발한 STEAM 프로그램은 창의성 하위 영역 중 유창성, 융통성 영역을 신장시키는 효과가 있었으나, 독창성 영역의 신장에는 효과가 없었다.
넷째, 국산 수학체험교구인 4D-Frame을 활용한 초등 수학영재교육 프로그램 개발의 가능성이 충분히 검증되었으며, 다양한 STEAM 교육 관련 영재학습 프로그램 개발을 기대해 볼 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• A. 연구의 필요성 및 목적 1
• B. 연구문제 4
• C. 용어의 정의 4
• Ⅱ. 이론적 배경 7
• A. 구성주의와 교사의 역할 7
• B. RME 교육과 연결성 19
• C. STEAM 교육의 큐빅 모형 28
• D. STEAM 교육과 창의성 32
• E. 수학영재교육의 융합적 접근 39
• Ⅲ. 연구 방법 및 절차 45
• A. 연구 대상 45
• B. 연구 방법 46
• C. 연구 절차 47
• D. STEAM 프로그램의 개발 53
• E. 수업 실시 및 자료 수집 63
• Ⅳ. 연구의 결과 65
• A. 연구문제 1의 결과 65
• B. 연구문제 2의 결과 78
• C. 결과의 요약 91
• Ⅴ. 논의 및 제언 92
• A. 논의 93
• B. 제언 95
• C. 연구의 제한점 96
• 참고문헌 97
• ABSTRACT 102
• 부록 105