초·중등학교 기술수업의 효과에 대한 연구경향과 메타분석

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study utilized systematic literature review and meta-analysis to examine the effects of teaching technology on students in primary and secondary schools. This study reviewed domestic academic journals and theses published up until september 2024, with 225 studies included in the systematic literature review and 176 studies included in the meta-analysis. The analysis of publication types revealed that journal articles dominated the research, showing active academic engagement, while the analysis of publication years indicated continuous research since 2000, with the highest number of studies published in 2016. The majority of research focused on middle schools, highlighting the need for further studies targeting high schools. The research content mainly covered areas such as 'Manufacturing,' 'Technology and Invention,' and 'Information and Communication,' while research on biotechnology and construction fields was relatively limited. In terms of research types, experimental and control group studies were the most commonly conducted, with effect sizes calculated in many studies. A total of 350 effect sizes were categorized into six areas: cognitive, affective, psychomotor, literacy, problem-solving, and creativity. The analysis of experimental design trends revealed that academic achievement was most frequently studied in the cognitive domain, while attitudes toward technology and engineering, invention attitudes, and interest were primary research topics in the affective domain. In the psychomotor domain, psychomotor learning effects were the main focus, and in the literacy domain, environmental literacy and convergence competency were primarily researched. Creative problem-solving was the most commonly measured aspect of problem-solving, and creativity research focused on basic creativity enhancement as well as convergent and divergent thinking. The meta-analysis revealed high heterogeneity among studies, which was addressed by applying a random-effects model. The overall effect size indicated a moderate effect, confirming the statistically significant impact of technology education. In terms of school level, middle schools showed the highest effect size, followed by primary and high schools. Both journal articles and theses showed moderate effect sizes, with both experimental-control group studies and single-group studies yielding positive effects. The cognitive domain showed the highest effect size, followed by creativity, which showed the second highest effect size. The psychomotor, problem-solving, and affective domains demonstrated moderate effects, while the literacy domain showed a moderate effect on enhancing basic technological literacy. Statistically significant effects were observed across all domains, with particularly prominent effects in the cognitive and creativity domains. Based on these findings, it is recommended that balanced research across various fields is needed, and that practical follow-up research, applicable to actual educational settings, should be conducted.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 초·중등학교 기술 수업이 학생들에게 미치는 효과를 검토하기 위해 체계적인 문헌 분석과 메타 분석을 활용하였다. 2024년 9월까지 발표된 국내 학술지 및 학위 논문을 대상으로, 체계적 문헌 고찰에는 225편의 연구가 포함되었고, 메타 분석에는 176편의 연구가 포함되었다. 출판 형태 분석 결과, 학술지 논문이 대부분을 차지하며 활발히 연구된 것으로 나타났고, 연구 발행 연도 분석에서는 2000년 이후 연구가 지속적으로 이루어졌으며, 특히 2016년에 가장 많은 연구가 발표되었다. 연구 대상별로는 중학교를 중심으로 한 연구가 많았으며, 고등학교를 대상으로 한 연구의 필요성도 제기되었다. 연구 내용은 '제조', '기술과 발명', '정보통신' 등이 주요 비중을 차지했으며, 생명기술과 건설 분야는 상대적으로 적은 연구가 이루어졌다. 연구 유형별로는 실험·통제 집단 연구가 가장 활발하게 진행되었고, 여러 편의 연구에서 효과 크기가 산출되었다. 350개의 효과 크기를 6개 영역(인지적, 정의적, 심동적, 소양, 문제해결력, 창의성)으로 나누어 실험설계 연구 경향을 분석한 결과, 인지적 영역에서는 학업성취도가 가장 많이 연구되었고, 정의적 영역에서는 기술·공학 태도와 발명태도, 흥미 등이 주요 연구 항목으로 다뤄졌다. 심동적 영역에서는 심동적 학습효과가 주요 주제로 나타났고, 소양 영역에서는 환경소양과 융합인재소양이 주로 연구되었다. 문제해결력은 창의적 문제해결력이 가장 많이 측정되었으며, 창의성은 기본적인 창의력 향상과 수렴적 및 확산적 사고에 관한 연구가 이루어졌다. 메타 분석 결과, 연구 간 이질성이 높았으며, 이를 해결하기 위해 랜덤 효과 모형을 적용한 결과, 전체 효과 크기는 중간 정도의 효과를 보였고, 기술 수업의 효과가 통계적으로 유의미함을 확인할 수 있었다. 학교급별로는 중학교가 가장 높은 효과 크기를 보였고, 초등학교와 고등학교 순으로 유의미한 효과를 보였다. 출판유형별로 학술지와 학위논문 모두 중간 정도의 효과를 나타냈으며, 실험·통제 집단 연구와 단일집단 연구 모두 긍정적인 효과를 보였다. 인지적 영역에서는 가장 높은 효과 크기가 나타났으며, 창의성 영역도 두 번째로 높은 효과 크기를 보였다. 심동적 영역, 문제해결력, 정의적 영역은 중간 수준의 효과를 보였다. 소양 영역은 기술적 기초 소양 향상에 중간 정도의 효과를 나타냈다. 모든 영역에서 유의미한 효과가 확인되었으며, 특히 인지적 영역과 창의성에서 두드러진 효과가 나타났다. 본 연구를 바탕으로, 다양한 분야에서 균형 잡힌 연구가 요구되며, 이를 바탕으로 실제 교육 현장에서 실천 가능한 구체적인 후속 연구가 이루어질 필요가 있다.