창의성 신장을 위한 로봇예술 기반 STEAM 교육에 관한 질적 사례 연구: 심층면담 및 비디오 해석법 중심으로

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 로봇예술 기반의 STEAM 교육에 참여하는 초중고생들을 대상으로 창의성의 발현 과정에 대하여 질적 사례 연구를 다루고 있다. IT-로봇 기반의 STEAM 교육에서 초중고 학생들이 창의성을 어떻게 발현하는지 미시적으로 살펴봄으로써 창의적 잠재력을 활성화 시키는 측면을 이해하는 것이 이 연구의 목적이다. 연구방법은 교육과정에 관한 문서 분석, IT-로봇 활동을 하는 학생들을 대상으로 심층 면담을 통한 오디오 자료 수집 및 비디오를 촬영하여 STEAM 활동의 전개 양상을 분석하였다.
1년차 연구에서 STEAM 교육과정을 살펴보고 Y 중학교의 STEAM 수업 운영에 관한 사례를 살펴보았다. 그리고 초등학교 방과후 로봇 프로젝트 수업에 관한 두 학교의 사례를 다루었다. 방학 중 캠프에서 진행한 연쇄반응 체인을 응용한 도미노 작품 만들기와 방과 후 놀이동산 로봇 작품 만들기 사례를 통해 초등학생들이 즐기면서 로봇을 사용한 창의적 작품활동을 하는 패턴을 보여주었다.
2년차 연구에서 예술을 뜻하는 Art와 로봇틱스를 합성한 아트보틱스를 번역한 로봇예술에 관한 콘텐츠 분석을 수행하였다. 이를 토대로 전년도 초등학교 방과후 로봇예술 프로젝트를 분석하고 학회에 발표하였다. 그리고 D 초등학교에서 2차년도에 실시한 방과후 로봇 수업에 참여하였던 학생들 중에서 명후 한 명을 비디오 촬영하여 심층분석을 하였다. 과학상자를 사용한 이동식 투석기를 조립하고 자신의 아이디어로 만들어 가는 과정에서 로봇강사와 상호작용하는 일련의 과정을 질적 사례 연구로 다루었다. 또한 영재반 학생들이 넷로고(NetLogo)를 사용하여 기하 도형을 디자인하고 화면에 구현하는 프로젝트 활동을 분석하였다.
3년차 연구에서 창의성 신장 STEAM 교육 프로그램을 설계하고 초중등 학생들에게 제공함으로써 창의성 함양에 관한 질적 탐구를 하였다. 고고범퍼카 프로젝트는 센서와 고고보드 키트를 사용하여 자동차를 제작하고 이를 작동시키면서 도미노 게임과 고고면허증 취득을 하는 활동을 거쳐 창의적 작품활동을 하도록 지원해 주는 STEAM 기반 로봇 학습 콘텐츠이다. 초중등 학생들을 대상으로 진행한 캠프 및 영재반 수업 사례를 질적으로 분석하여 창의적 활동이 전개되는 양상을 고찰하였다. 영재반 학생의 진우를 대상으로 그가 실감기 장치를 설계하고 고고보드를 사용하여 조립한 후에 고고모니터 프로그래밍을 통하여 작동시키고 디버깅하는 일련의 과정을 질적사례로 다루었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This research deals with qualitative cases where elementary and secondary school students engage in STEAM educational activities to explore various aspects of creative use of IT-robotics. The aim of this research is to illustrate how the creative activities are developed via project-based IT-robotics classroom teachings and learning situations with micro-analytic method in order to understand the aspects of activating potential creativity. The research methods that employed are document analysis, in-depth interviews with students as well as video shooting and analysis.

The first year of the research started with reviewing STEAM-related curriculum and introduced a Y middle school case where STEAM-based classroom teachings were conducted. Robot-based activities were carried out in two elementary schools as part of after-school extra curricular programs. They seemed to enjoy the use of GoGo board and sensors to create their own projects such as domino-like chain reaction play and theme park display.

The second year of the research were further developed by reviewing the Artbotics projects in USA. We tried to analyse the previous students’ activities and presented the results at domestic conferences. For example, the D elementary school students who joined the previous year’s after