과학교사의 STEM 교육에 대한 관심도와 STEM-PCK 변화 분석 = (An) analysis of changes on the science teachers' stages of concern on STEM education and STEM-PCK

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to investigate the changes on the science teachers' stages of concern toward STEM education and their STEM-PCK. The specific research questions are as follows : (1) How does science teachers change their stages of concern toward STEM Education? ; (2) What are the components and structure of STEM-PCK? ; and (3) How does science teachers' change their STEM-PCK during the stages of planning and implementation of STEM Education? A total of 9 in-service teachers participated in this research who were three elementary school teacher and six middle school science teachers. All of them were currently majoring in science education in graduate school, and participating in research projects related to the development and implementation of STEM education programs. Hall(1979)’s questionnaire of the stages of concern had used to explore the changes on the stages of concern of teachers about STEM education. Therefore, this study developed a framework describing components and subcategories by analyzing PCK which is appeared in actual class of science, technology, mathematics teachers. Then, this study checked participant’s STEM-PCK through in-depth interviews. This analysis has been conducted by checking science teacher’s STEM-PCK changes at the stages of STEM program development and after the implementation.
Results are below :
First, there are three types of the transitional patterns in terms of the science teacher’s stages of concern toward STEM education. TypeⅠ and TypeⅡ teachers have high level of perceptional, informational, administrational concerns in the STEP development process, and tailing-up appears. It is interpreted as the participants are highly interested in STEM education but reluctant to do it themselves. After the implementation of STEM education, the participants showed a little lower administrational concern, which refers their increased confidence in regulating times. Also, the participants seem to recognize positive affects of STEM education by showing higher concerns about consequence and cooperation. TypeⅢ teacher had strong reinforced concerns at the program development of STEM education and the participants are skeptical types who would consider other choices before learning STEM more thoroughly. After the practice, cooperation concerns increased. This refers that the participants might give a shot if it practiced in group or encouraged by watching other teachers conducting STEM, but the teacher are still not so sure or confident.
Second, STEM-PCK is composed of 6 types of knowledges : the content of the course, curriculum, learning strategy, consideration for learners, estimation, and situation. Each component includes subcategories. Also, STEM-PCK is on the instructor’s expertise which is those components combined. Successful STEM　instructor should understand curriculum fully with relevant educational resources and method, and lead the class utilizing them. Additionally, the teacher should provide useful materials in daily basis and chance to design activities to encourage students to learn effectively. Teachers must have the knowledge about proper instruction which includes comprehension of educational resources and various teaching strategies related to the contents of course.
Third, teacher’s STEM-PCK has been changed in both development and practice stages of STEM education. It showed a decreased level of intellectual fear about integrated education. In the program development stage of the STEM education, extraction and connection of concepts about related subject are only limited in the boundary of regular curriculum. However, with the accumulated experience of STEM education, it has increased concerns in philosophy, policy, objective, and right direction of integrated education rather than fear.
In addition, science teacher’s STEM-PCK tends to concentrate on the content of the course in STEM　development stage, then apt to focus on situational knowledge　in practice stage. This is deeply associated with decreased intellectual fear on integrated education. In the development stage, the teacher must comprise the content better, but in practice stage the teacher recognize educational value of STEM and consider feasible learning environment at current situation.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구문제 5
• 3. 용어의 정의 6
• 4. 연구의 범위 8
• Ⅱ. 이론적 배경 9
• 1. STEM 교육에 대한 이론적 고찰 9
• 2. 교수내용지식(PCK)의 개념과 특성 25
• 3. 교수내용지식(PCK)의 구성요소 32
• 4. 교사의 교육과정 관심도 42
• Ⅲ. 연구 방법 46
• 1. 연구 절차 46
• 2. 연구 참여자 48
• 3. 자료 수집 및 분석 53
• Ⅳ. 결과 및 논의 66
• 1. STEM 교육에 대한 교사의 관심도 66
• 2. 과학교사의 STEM-PCK 구성요소 75
• 3. 과학교사의 STEM-PCK 변화과정 108
• Ⅴ. 요약, 결론 및 시사점 138
• 참고 문헌 149
• Abstract 169
• 부록 172

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