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예비 생물교사를 대상으로 ECO-STEAM 프로그램의 효과성 탐색: 환경 책무성 행동을 중심으로
윤세현 ( Yun Se Hyun ),김선영 ( Kim Sun Young ) 부산대학교 과학교육연구소 2021 교사교육연구 Vol.60 No.3
이 연구는 ECO-STEAM 프로그램이 예비 생물교사들의 환경 책무성 행동에 미치는 영향을 살펴보고, ECO-STEAM 프로그램의 중등학교 현장적용 가능성에 대한 인식을 조사하였다. ECO-STEAM 프로그램은 총 26차시로 미세먼지를 주제로 선정하여 지역의 실제 문제 상황과 연계하여 환경문제 해결에 참여할 수 있도록 구성되었다. 창의적 설계 단계와 감성적 체험 단계에서 아두이노를 활용한 미세먼지 측정기를 제작하여 미세먼지 농도를 측정해보는 활동을 진행하였다. 이때 미세먼지 측정 결과를 분석하고 결론을 도출할 수 있도록 함으로써 환경문제에 대한 직접적인 체험의 기회를 제공하였다. 또한, 지역사회에 적합한 미세먼지 대처방안과 정책을 구상하고, 친환경 지역사회를 설계할 수 있도록 하여 참여와 실천의 기회를 경험하도록 하였다. 평가 단계에서는 미세먼지를 대처할 수 있는 친환경 지역사회의 정책과 방안에 대한 홍보자료를 포스터로 발표하였다. 연구결과, 예비 생물교사들의 환경 쟁점에 대한 기능이 통계적으로 유의미한 향상을 나타냈으나(p< .05), 환경에 대한 가치와 통제의 위치에서는 통계적으로 유의미한 차이가 없었다(p >.05). 심층면담 분석 결과, 예비교사들은 환경쟁점에 대한 기능에서 개인·사회적 기능, 환경에 대한 가치에서 자연에 대한 관심, 그리고 통제의 위치에서 행동의존조절점을 나타냈다. 또한, 예비교사들은 ECO-STEAM 교육의 필요성과 효과성으로 환경문제에 대한 인식과 태도 변화, 학생들의 수업 참여와 관심 유도, 다양한 학문과의 융합학습이 가능함을 언급하였다. This study examined the effects of ECO-STEAM program on pre-service biology teachers’ responsible environmental behavior. The ECO-STEAM program deals with the environmental issues related to fine dust. Through presentation of the problem situation, the pre-service science teachers’ curiosity were aroused regarding everyday experience-related issues of fine dust. In the stage of creative design, the pre-service science teachers had the opportunity to create a measuring instrument of fine dust using Arduino, and to think of ways of reducing fine dusts for a selected region. In the emotional touch stage, the pre-service teachers created a measuring instrument of fine dust and a poster to inform policies to prevent fine dust for citizens. Through the evaluation stage, the pre-service teachers presented their projects of creating eco-friendly community. The results indicated that the pre-service biology teachers increased their functions of environmental issues(p< .01). However, there were no statistical differences between the pre-test and the post-test of ‘environmental value’ and ‘locus of control’(p >.01). The interview results indicated that the pre-service biology teachers utilized various functions of environmental issues, such as communication skills, problem-solving and decision making skills, and personal-social skills. In addition, they mentioned the importance of environmental education for an environmentally sustainable society. They further mentioned that they will practice eco-friendly behavior. Finally, most of the pre-service biology teachers mentioned that ECO-STEAM program is valuable for students to think about environmental issues and improve environmental literacy.
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아두이노를 활용한 STEAM 프로그램이 예비 과학교사의 융합인재 핵심역량에 미치는 영향
김선영 ( Sun Young Kim ),윤세현 ( Yun Se Hyun ) 경북대학교 과학교육연구소 2020 科學敎育硏究誌 Vol.44 No.2
본 연구는 예비 과학교사들을 대상으로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 적용하여 융합인재 핵심역량에 어떠한 변화가 있는지 살펴보았다. 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램은 STEAM과 아두이노, 그리고 SW 교육에 대한 이론적 배경의 학습, 상황제시, 창의적 설계, 감성적 체험, 그리고 평가 단계로 구성되며, 각 단계에서 아두이노를 활용할 수 있도록 구성하였다. 예비 과학교사들은 ‘미세먼지’를 주제로 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램을 경험하였다. 예비교사들은 상황제시 단계에서 미세먼지란 무엇인지, 그리고 미세먼지의 심각성에 대해 학습한 후 미세먼지 측정기의 원리에 대해 살펴보았다. 창의적 설계 단계에서는 공기청정기를 제작하기 위해 설계도를 고안하였으며, 이때 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기 제작을 위한 방안을 구상할 수 있도록 하였다. 다음으로 감성적 체험 단계에서는 공기청정기를 제작하고, 아두이노를 활용하여 미세먼지 측정기를 제작하도록 하였다. 마지막 평가 단계에서는 제작한 공기청정기를 작동하여 미세먼지 측정기를 활용하여 미세먼지 농도를 측정하여 평가할 수 있도록 하였다. 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 프로그램 경험 후 의사소통 역량, 문제해결 역량, 정보수집 역량, 논리분석적 사고 역량, 창의적 역량이 향상되었다. 또한, 예비교사들은 프로그램 경험 후 예비교사들은 아두이노를 활용한 STEAM 수업의 학교 현장에서의 활용 가능성에 대해 과학적 탐구능력 함양, 협동심과 소통능력 향상, 문제해결력과 창의적 사고력 활용을 언급하였다. 또한 이들은 STEAM 프로그램에 아두이노를 접목하여 활용함으로써 소프트웨어적 지식과 능력을 기를 수 있을 것이라고 하였다. This study explores the effects of STEAM program using Arduino on preservice science teachers toward their STEAM core competencies. The STEAM program using Arduino consists of four stages: presentation of situation, creative design, emotional touch, and evaluation. The preservice science teachers learned the theoretical backgrounds of STEAM and Arduino. Then, they were given the chance to think about an environmental issue, which is fine dust. The preservice teachers designed an air cleaner and a fine dust measuring instrument using Arduino. The preservice science teachers also produced the air cleaner and the measuring instrument using Arduino. They measured the level of fine dust in the classroom before and after the use of the air cleaner. That is, the preservice teachers experienced each stage of STEAM: seriousness of fine dust, design and production of the measuring instrument of fine dust and air cleaner, and evaluation of the effectiveness of air cleaner. Further, they reflected on their experiences of STEAM program using Arduino. The results indicate that these preservice science teachers statistically improved communication competency, problem-solving competency, gathering information competency, logical analytical thinking competency, and creativity competency. However, there were no statistical improvements on teamwork competency and self-development competency. This study suggests that experiencing STEAM program using Arduino is valuable for the preservice science teachers to develop STEAM core competencies and further implement STEAM program their science classes in the future.
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