융합교육(STEAM)을 활용한 고등학교 물리수업방법 연구

국문 초록 (Abstract)

2006년 PISA(국제학생평가)의 결과에 의하면 우리나라의 과학 성취도는 상위권을 유지 하고 있으나 흥미면 에서는 57개국 중 55위를 차지하였으며, 학생들은 과학 내용영역 중 가장 흥미 없어 하는 영역으로 물리를 뽑았다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 교육과학기술부에서는 2011년 주요 업무 계획으로 창의적인 융합인재를 양성하기위한 STEAM(스팀)교육을 강화하겠다는 방침을 내놓았다.
따라서 본 연구는 기초과학 영역 중 물리를 중심으로 STEAM 교육을 활용한 고등학교 수업 자료를 개발하여 물리에 대한 흥미, 이해, 창의성 향상에 얼마나 도움이 되는지 알아보는데 그 목적을 두었다. 개발된 자료는 물리Ⅰ 단원 중 '전자기유도현상'을 중심으로 하였으며 인문계 고등학교 학생들을 대상으로 수업에 적용하여 설문조사 후 다음과 같은 결론을 얻었다.
· STEAM 교육을 활용한 물리수업은 학생들의 물리에 대한 흥미를 높인다.
· STEAM 교육을 활용한 물리수업은 학생들이 물리를 이해하는데 긍정적인 효과가 있다.
· STEAM 교육을 활용한 물리수업은 학생들이 창의성 향상에 긍정적인 효과가 있다.
· 개발된 STEAM 교육 자료의 활용성은 대체적으로 긍정적이었다.
이는 STEAM 교육은 학생들의 과학 학습의 동기, 흥미 부족을 극복하고 폭넓은 학문적 융합을 통해 창의성 향상에 도움이 될 수 있을 것이라고 예상한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

According to the result of PISA (Programme for International Student Assessment) in 2006, students of South Korea show high level of achievement in science, but they are 55th in rank among 57 countries considering scientific interests and they pick Physics as their least interesting subject. To solve this problem, Ministry of Education, Science and Technology decided to intensify STEAM education as their major business plan in 2011 to foster the creative fusion talents.
In this study, I purposed to design a high school Physics class material based on STEAM and find out how it will escalate students’ interest, understanding and creativity in Physics. I focused on the electromagnetism inducement phenomenon in Physics Ⅰ and the followings are the results from the questionnaire survey by high school students who participated in the class based on STEAM
· Physics class based on STEAM increase the students’ interest in Physics.
· Physics class based on STEAM has positive effects in students’ understanding.
· Physics class based on STEAM has positive effects in students’ improving creativity.
· The developed material based on STEAM is mostly useful.
I, therefore, expect that our students will overcome their deficiency in interest in science and improve their creativity thanks to the class materials based on STEAM.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 이론적 배경 = 4
• 1. STEM 교육 = 4
• 2. STEAM 교육 = 5
• 1) STEAM 교육의 개념 = 5
• 2) STEAM 교육 콘텐츠 개발 = 6
• 3) 국내 선행연구 = 7
• 3. 아이디어산출형 모듈 = 8
• Ⅲ. 연구 내용 및 방법 = 11
• 1. 연구 절차 = 11
• 2. 연구 대상 및 적용 방법 =12
• 3. 연구의 설계 = 12
• 4. 검사도구 개발 및 자료처리 방법 = 13
• 5. STEAM 교육을 활용한 물리수업지도(과정)안 개발 = 14
• 1) 단원 선정 = 14
• 2) 수업지도(과정)안 내에 STEAM 요소 = 14
• Ⅳ. 연구 결과 = 16
• 1. STEAM 물리수업이 흥미에 미치는 영향 = 16
• 2. STEAM 물리수업이 학습내용을 이해하는데 미치는 영향 =18
• 3. STEAM 물리수업이 창의성 향상에 미치는 영향 = 19
• 4. STEAM 교육 자료의 활용성 =21
• 5. 수업 후 학생들의 의견 =22
• 1) 수업 중 가장 인상 깊었던 활동이나 내용 = 22
• 2) 수업 중 문제점 = 22
• 3) 수업 후 느낀 점 = 22
• Ⅴ. 결론 및 제언 = 23
• 참고문헌 = 26
• 부록 = 28
• ABSTRACT = 49