로봇 기반 융합교육동아리 프로그램이(STEAM) 고등학생의 공학 관련 정의적 특성에 미치는 영향 = The Effects of a Robotics-Based STEAM Club Program on High School Students’ Engineering-Related Affective Characteristics

국문 초록 (Abstract)

이 연구의 목적은 고등학교 동아리 활동 맥락에서 로봇 기반 융합교육동아리 프로그램을 (STEAM)적용하고프로그램 참여 전후 고등학생의 공학 관련 정의적 특성 변화를 분석하는 데 있다. 이를 위해, 4개 고등학교 1,2학년 학생 60명을 대상으로 기개발된 로봇 기반 융합교육(STEAM)동아리 프로그램을 학교별 여건과 학생 수준에 따라 모듈 단위로 선정 및 재구성하여 적용하였다. 연구는 단일집단 사전-사후 검사 설계에 따라 이루어졌으며, 공학 관련 정의적 특성은 공학 흥미, 공학 자기효능감, 공학 진로 인식, 공학 진로 지향으로 구분하여 측정하였다. 수집된 자료는 SPSS 27 을 활용하여 기술통계, 신뢰도, 분석대응 표본 t-검정 및 독립표본 검정을 실시하였다. 연구 결과, 프로그램 만족도는 평균 4.04점으로 비교적 높게 나타났다. 공학 흥미, 공학 자기효능감, 공학 진로 인식, 공학 진로 지향의 사후 평균은 모두 사전 평균보다 높게 나타났으나, 통계적으로 유의한 차이는 공학 자기효능감에서만 확인되었다. (t=-2.420,p<.05).배경 변인별 분석에서는 이공계 과목 선호자와 이공계 진로 희망자 집단은 공학 관련 정의적 특성 전반에서 상대적으로 높은 평균을 보였다. 이러한 결과는 로봇 설계, 제작, 프로그래밍, 성능 개선을 포함한 융합교육 (STEAM) 동아리 활동이 고등학생의 공학 자기효능감 향상과 관련될 가능성을 보여준다. 또한 고등학교 동아리 활동에서 로봇 기반 융합교육프로그램이 공학 분야 진로 탐색을 위한 융합교육(STEAM)프로그램으로 활용될 수 있음을 시사한다. 향후 연구에서는 비교집단을 포함한 연구 설계를 적용하고, 비이공계 성향 학생의 참여를 확대할 수 있는 맞춤형 프로그램 운영 전략을 검토할 필요가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to implement a Robot-Based STEAM club program in high school club activities and examine changes in students' engineering-related affective characteristics. The program was restructured into modules according to school conditions and student levels and applied to 60 tenth and eleventh-grade students from four high schools. A one-group pretest-posttest design was used, and the data were analyzed using descriptive statistics, reliability analysis, paired-sample t-tests, and independent-sample t-tests. The results showed that overall program satisfaction was relatively high, with a mean score of 4.04. Although the post-test mean scores for engineering interest, engineering self-efficacy, engineering career awareness, and engineering career orientation were all higher than the pre-test scores, only engineering self-efficacy showed a statistically significant difference (t=-2.420, p<.05). Students who preferred STEM-related subjects and those aspiring to STEM-related careers showed relatively higher scores in engineering-related affective characteristics. These findings suggest that robot-based STEAM club activities may enhance students' engineering self-efficacy and support career exploration in engineering fields. Future research should include a comparison group and examine strategies for students with non-STEM orientations.