통합적 STEM 교육: 최근 동향 및 쟁점

( Mark Sanders ),권혁수 ( Hyuk Soo Kwon ),박경숙 ( Kyung Suk Park ),이효녕 ( Hyo Nyong Lee ) 경북대학교 중등교육연구소 2011 중등교육연구 Vol.59 No.3

통합적 STEM 교육은 지난 반세기에 걸쳐 미국교육에서 되풀이되고 있는 하나의 통합교육 접근이라 할 수 있다. 이 연구는 통합적 STEM 교육에 대한 최근의 동향과 쟁점을 밝히는데 그 목적이 있다. 이 연구에서는 통합적 STEM 교육의 최근 동향으로 역사적 사례의 발견, 교육 혁신과 교육과정 표준운동 측면에서 살펴보았다. 또한, 통합적 STEM 교육의 핵심적인 주제로 설계기반 교수법과 K-12에서의 공학교육 운동에 대해 논의하고 있다. 구체적으로, 미국에서 최초로 통합적 STEM 교육의 대학원 학위과정인 버지니아 공대의 통합적 STEM 교육 프로그램의 기반과 실천에 대하여 기술하였다. 이 연구는 통합적 STEM 교육의 맥락에서 적절한 문헌의 체계적 고찰과 교육적인 실천에 대한 서술에 기반하고 있다. 첫째로, K-12 교육에서 수학과 과학적 원리와 과정을 공학적 문제의 맥락에서 가르치려는 생각은 결코 새로운 것은 아니다. 나폴레옹 학교, 칼빈 우드워드, 그리고 존 듀이는 통합적 STEM 교육을 위한 선택적인 선례라고 할 수 있다. 둘째, 과학, 기술, 수학의 국가와 주 교육 기준들은 통합적 STEM 교육을 위한 생각을 포함하고 있다. 셋째, K-12 교육에서 통합적 STEM 교육과정을 개발하려는 계속적인 노력이 있어 왔다. 마지막으로 통합적 STEM 교육을 정의하고, 통합적 STEM 교육 대학원 프로그램을 시작하고, 그리고 그것을 발전시키려는 실천적인 노력들이 또한 이 연구에서 서술되고 있다. 이러한 연구의 결과에 기반하여, 이 연구는 통합적 STEM 교육과 관련된 연구와 실천에 몇 가지 제언 또는 함의를 제공하고 있다. 충분히 견고한 통합적 모델을 만들기 위한 연구들은 통합적 STEM 교육을 실현하는데 교사의 준비와 학생들의 평가를 고려하는 맥락에서 실현되어야 한다. Integrative STEM (Science, Technology, Engineering & Mathematics)education has been a recurring idea in American education over the past half-century. The purpose of this study is to identify contemporary trends and issues relating to integrative STEM education, using examples such as the selected historical precedents, STEM Education reform literature, the national and state STEM education standards movement, and STEM education curriculum efforts. Design-based pedagogy and engineering concepts in the K-12 education movement are also discussed as key issues of integrative STEM education. Moreover, this study describes the background and practices developed by the Integrative STEM Education program at Virginia Polytechnic Institute & State University(Virginia Tech), which launched the first STEM education graduate program in the U.S. focusing on integrative approaches to STEM education. This study is based on a systematic review of the relevant literature and a narrative of unique educational practices regarding integrative STEM education. Several general trends and issues are addressed. First, the idea of teaching mathematics and science principles and processes in the context of engineering design/problem solving is not altogether new in K-12 education. Napoleon`s School for Industry, Calvin Woodward`s use of model-building to improve mathematics teaching and learning, and John Dewey`s educational philosophy stressing experiential learning in real-world setting. Second, STEM educational reform documents and national and state educational standards of science, technology, and mathematics explicitly recommend integrative approaches to STEM education. Third, STEM education curriculum developers have been developing and testing integrative STEM curriculum materials over the past two decades. Lastly, this study sought to describe the practical efforts of defining integrative STEM education and its many attributes, launching an integrative STEM education graduate program, and other integrative STEM education-related activities. This paper concludes with a discussion of the implementations of the findings presented and recommendations relating to continued implementation and research on integrative STEM Education practices. Research to develop sufficiently robust integrative models should be implemented in the context of integrative STEM teacher` preparation, and assessments of student cognitive and affective learning outcomes, such as achievement, interest, and motivation.

논문 : 기술교사들의 생각: 미국에서 40년 간의 변화

권혁수 ( Hyuk Soo Kwon ),마크샌더스 ( Mark Sanders ),토마스셔먼 ( Thomas Sherman ) 한국기술교육학회 2011 한국기술교육학회지 Vol.11 No.1

이 연구의 목적은 미국에서 기술교육의 목표와 내용에 관한 현직 기술교사들의 생각을 조사하는 것이다. 게다가, 이 연구는 40년간의 기술교육 분야의 종단적인 기록을 제공하였다. 하나의 온라인 설문지가 개발되어 중등학교 기술교사들 (미국의 동부, 중서부, 그리고 서부의 3개 지역의 7개 주에서 기술교육을 하고 있는 교사들과 국제기술공 학교육자협회의 회원으로 등록된 기술교사들) 에게 보내어졌다. 우리 연구팀은 전에 실시된 적이 있는 국가수준의 설문지들과 기술교육 학문분야의 새로운 화두들에 기초하여 설문지 개발 작업을 하였다. 이 설문조사의 결과는 기술교육의 목표와 내용에 관한 기술교사들의 생각의 변화를 찾고 인구통계학적인 변화를 기록하기 위하여 40년에 걸친 연구 결과들을 역사적인 맥락에서 비교하였다. 많은 결과들이 이 보고서에서 적절하게 다루어졌다. 우선, 기술교육은 다양한 프로그램 이름들로 아주 종종 사용되고 있다. 예를 들어, “공학”이라는 형태의 이름은 기술교육 프로그램들을 부르는 새로운 하나의 경향으로 나타나고 있다. 둘째, 기술교사와 학생들의 구성은 지난 10년간 다양성 면에서 본질적인 증가와 함께 시간에 따라서 다양화해지고 있다. 셋째, “문제해결능력을 개발하기”와 같은 일반교육으로서의 기술교육의 목적들은 이 연구에서 기술교사들이 가장 많이 답한 목적이나 “도구와 기계를 사용하는데 기능을 개발하는 것”과 같은 직업 교육측면의 목적들은 전의 연구에서 대부분을 차지했던 목적들이다. 마지막으로, 기술교사들은 기술교육은 설계와 문제해결의 맥락에서 가르쳐질 “기술의 핵심 개념들”을 강조해야 한다고 생각하고 있다. 이런 결과들은 기술교육 프로그램에 대한 그 영향과 기술교육분야의 미래 발전을 위한 함의에 관하여 토론되어 졌다. The purpose of this study was to investigate Technology Education teachers` beliefs about the “purposes” and “content” of Technology Education instruction in the U.S. In addition, this study provided a longitudinal record of the Technology Education profession over 40 years. An on-line survey was developed and sent separately to middle school and high school Technology Education teachers, who (1) taught within seven selected states in three regions (eastern, mid-west, and western) of the United States; and (2) were members of the International Technology and Engineering Educators` Association. We developed the instrument items based on previous national surveys and emerging issues in the profession. Findings from this survey were put into historical context by comparing results with the four national surveys covering over 40 years to identify changes in teachers` beliefs about the purposes, and content of Technology Education as well as to document demographic changes. A number of findings were pertinent to this paper. First, Technology Education is the most frequently used program name followed by a variety of alternate program names; some form of “engineering” appears to be an emerging trend for naming Technology Education programs. Second, the composition of Technology Education teachers and students has become more diverse over time with substantial increases in diversity for the past 10 years. Third, general education purposes such as “develop problem solving skills” are the most frequent purposes teachers identified while vocational type purposes such as “develop skills in using tools and machines” were prominent in previous studies. Finally, Technology Education teachers reported that they believe Technology Education should address “core concepts of technology” taught in the context of design and problem solving. These and other findings are discussed in terms of their impact on Technology Education programs and implications for future development in the profession.

Higher Plasma Sclerostin and Lower Wnt Signaling Gene Expression in White Adipose Tissue of Prediabetic South Asian Men Compared with White Caucasian Men

Laura G.M. Janssen,Andrea D. van Dam,Mark J.W. Hanssen,Sander Kooijman,Kimberly J. Nahon,Hanneke Reinders,Ingrid M. Jazet,Wouter D. van Marken Lichtenbelt,Patrick C.N. Rensen,Natasha M. Appelman-Dijks 대한당뇨병학회 2020 Diabetes and Metabolism Journal Vol.44 No.2

Background: South Asians generally have an unfavourable metabolic phenotype compared with white Caucasians, including central obesity and insulin resistance. The Wnt protein family interacts with insulin signaling, and impaired Wnt signaling is associated with adiposity and type 2 diabetes mellitus. We aimed to investigate Wnt signaling in relation to insulin signaling in South Asians compared with white Caucasians. Methods: Ten Dutch South Asian men with prediabetes and overweight or obesity and 10 matched Dutch white Caucasians were included. Blood samples were assayed for the Wnt inhibitor sclerostin. Subcutaneous white adipose tissue (WAT) and skeletal muscle biopsies were assayed for Wnt and insulin signaling gene expression with quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (Clinicaltrials.gov NCT02291458). Results: Plasma sclerostin was markedly higher in South Asians compared with white Caucasians (+65%, P<0.01). Additionally, expression of multiple Wnt signaling genes and key insulin signaling genes were lower in WAT in South Asians compared with white Caucasians. Moreover, in WAT in both ethnicities, Wnt signaling gene expression strongly positively correlated with insulin signaling gene expression. In skeletal muscle, WNT10B expression in South Asians was lower, but expression of other Wnt signaling and insulin signaling genes was comparable between ethnicities. Wnt and insulin signaling gene expression also positively correlated in skeletal muscle, albeit less pronounced. Conclusion: South Asian men with overweight or obesity and prediabetes have higher plasma sclerostin and lower Wnt signaling gene expression in WAT compared with white Caucasians. We interpret that reduced Wnt signaling could contribute to impaired insulin signaling in South Asians.