STEAM 활동이 초등학생의 과학탐구능력 및 과학에 대한 태도에 미치는 영향 = The Effect of the STEAM Activities on the Elementary Student's Science Process Skills and Science-Related Attitudes

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 우리나라의 학생들이 과학을 어려워하고, 과학에 흥미가 없으며, PISA 평가에서도 과학적 소양이 하락하고 있는 현실을 개선하고자 과학 교과를 중심으로 한 STEAM 활동이 초등학생들의 과학탐구능력 및 과학에 대한 태도에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위하여 경기도 소재 초등학교 6학년 실험집단 31명(남자 15, 여자 16), 비교집단 31명(남자 17, 여자 14)의 두 집단을 선정하고, 창의적 설계, 감성적 체험, 내용 통합을 고려하여 STEAM 프로그램을 개발하였다. 또한, 사전-사후 실험설계를 통하여 과학탐구능력(TSPS 검사지)과 과학에 대한 태도(과학과 관련된 정의적 영역 평가지)를 검사하였다. 과학탐구능력의 경우 사전검사에서 실험집단이 16.77, 비교집단이 17.81로 비교집단의 평균 점수가 높았으나, 사후검사에서 실험집단이 20.48, 비교집단이 18.00으로 실험집단의 점수가 더 높았으며, 유의미한 수준에서 실험집단의 과학탐구능력이 향상되었음을 알 수 있었다(p<.05). 과학에 대한 태도의 경우 사전검사에서 실험집단이 3.13, 비교집단이 3.43였으나, 사후검사에서 실험집단이 3.50, 비교집단이 3.33으로 실험집단의 점수가 더 높았으며, 유의미한 수준에서 실험집단의 과학에 대한 태도가 향상되었음을 알 수 있었다(p<.001). 또한, STEAM 활동에 대한 학생들의 인식 조사를 통하여 STEAM 프로그램을 적용한 실험집단의 학생들이 STEAM을 긍정적으로 인식하고 있다는 설문 결과를 얻을 수 있었다.
결론적으로, STEAM 활동이 초등학교 학생들의 과학탐구능력 향상 및 과학에 대한 태도 개선에 효과가 있고, 학생들은 STEAM 활동을 긍정적으로 인식하고 있다고 할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Currently, we observe the fact that Korean students' favor and interest to science is dramatically decreasing. PISA evaluation indicates the phenomenon with the falling science literacy. With this in mind, in due order to make an improvement, we have researched 'how STEAM activity affects students' science process skills and science-related attitude.'
For more accurate, and thorough assessment, we have set 31 sixth-grade students from Gyeong-Gi province as an experiment group(15 boys, 16 girls), and another 31(17 boys, 14 girls) as a comparative group. And devised a STEAM Program based on the educational concepts: Creative Design and Emotional Touch. Through pre-post experiment design, we have introduced TSPS(Test of Science Process Skills), and Test of Affective Aspects.
For TSPS, the comparative group scored higher average grade before the process(Ex: 16.77 < Com: 17.81). After the process, however, the experiment group exceeded the other(Ex: 20.48 > Com: 18.00). The result was considerable enough to verify that the science process skills were bolstered through the STEAM program(p<.05).
Similar result was derived regarding the science related attitude. Students in the comparative group originally showed higher degree of interest to science(Ex: 3.13 < Com: 3.43). When the STEAM program was carried out, the standing reversed(Ex: 3.50 > Com: 3.33). The increase in the number of science related attitude indicates the program valid(p<.001).
Futhermore, when we asked the students and teachers who participated in the experiment how they recognized the STEAM activity, we received positive answers: they consider the program efficient and well suited to the class environment.
Conclusively, the STEAM program is proven to be effective for improving science process skills and attitude, and is perceived affirmative.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• 2. 연구 문제 3
• 3. 용어의 정의 4
• 4. 연구의 제한점 5
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• 1. 통합교육 6
• 2. 융합인재교육(STEAM) 8
• 3. 선행연구 분석 19
• Ⅲ. 연구방법 23
• 1. 연구 대상 23
• 2. 연구 절차 24
• 3. 교수학습지도안 작성 26
• 4. 자료 수집 및 분석방법 30
• 5. 검사도구 31
• 가. 과학탐구능력 검사도구 31
• 나. 과학에 대한 태도 검사도구 32
• 다. 학생들의 인식조사 설문지 34
• Ⅳ. 연구결과 및 논의 35
• 1. 과학탐구능력 검사 결과 35
• 2. 과학에 대한 태도 검사결과 40
• 3. 인식조사 설문 결과 48
• Ⅴ. 결론 및 제언 50
• 1. 결론 50
• 2. 제언 52
• 참고문헌 53
• 부 록 56
• 1. STEAM 활동 지도안 57
• 2. STEAM 학습지 61
• 3. 과학탐구능력 검사지 71
• 4. 과학에 대한 태도 검사지 87
• 5. 학생 인식조사 설문지 90
• ABSTRACT 92