STEAM교육을 적용한 지도 방안 연구 및 정의적 영역에 미치는 영향 : 중학교 1학년 함수 중심으로 = On Teaching Mathematical and Impact on the Defined Regions by STEAM Education : Focused on Functions in Grade 1 of the Middle School

국문 초록 (Abstract)

• 창조경제의 시대에 우리는 창의적이고 융합적인 사고를 하는 인재가 필요하다. STEAM 교육은 문제해결력과 융합적 사고를 기반으로 과학과 기술의 이해력과 더불어 흥미를 향상시키는 융합 교육이다. 그러므로 이 연구는 중등 1학년을 대상으로 함수 중심의 STEAM 수업 자료를 적용함으로써 STEAM 교육의 수학 지도 방안 연구와 정의적 영역의 효과를 검사하고자 한다. STEM 교육에 예술적 측면을 더한 것이 STEAM교육이므로 STEM교육 이전부터 발전된 통합교육에 대해 조사하였다. 그리고 교과부와 국가과학기술위원회와 한국과학 창의재단에서 제시한 STEAM 교육에 대해서 기초연구를 하였다. 또한 수학과목 중 함수에 대해 함수의 정의, 발달과정, 역할을 파악하고 함수가 우리나라 2009개정 교육과정에서 어떻게 구성되었는지를 조사했다. 비교집단의 수업은 2009 교육과정을 기반으로 구성하고, 실험집단의 수업은 과학(S), 기술·가정(T, E), 미술(A), 사회(A), 수학(M)의 공통주제로 ‘열기구 제작’을 선정한 후 총 4차시의 수업 자료를 개발하였다. 이를 위해서 수학기반 STEAM 프로그램을 구안하였고, 서울에 소재하고 있는 중학교 1학년 학생 24명을 대상으로 실험집단(12명)과 비교집단(12명)을 선정하여 실험연구를 실시하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그램을 적용한 실험집단 아동들의 학습 흥미 및 수학적 태도 변화에 있어서 비교집단 학생들에 비해 통계적으로 유의미한 향상을 보였다(p=0.003,p=0.005<.05). 둘째, 실험집단 아동들의 태도적인 창의성은 비교집단 학생들에 비해 향상 되었다(p=0.009<0.05) 두 경우 모두 실험반의 평균이 사전 검사에 비해 사후 검사에서 통계적으로 유의한 향상이 있었다(p<0.05). 비록 연구 대상자가 소수이며 모둠별로 분석한 결과라는 점에서 한계가 있었지만 STEAM 적용된 수업이 학생들의 학습 흥미 및 태도와 창의성 향상에 도움이 되었음을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this era of Creative Economy, we will need to cultivate people of talent to think creatively and convergency . STEAM is a convergency education intended to increase students interest and understanding in science and technology based on problem-solving and convergency thinking.
Thus this study was on teaching mathematical and impact on the defined regions by STEAM Education focused on functions in grade 1 of the Middle School.
The STEAM education is being conducted in addition to the artistic side of the STEM. Therefore it focuses on integrated education developed since before STEM education. And this basic study analyzes on STEAM education suggested by Ministry of Education, National Science & Technology Committee, and Korea Foundation for the Advancement of Science & Creativity. Also, It analyzes on functions in mathematics such as definition of a function.
Comparison group lessons is composed of based on 2009 education courses. Group in real life lessons is developed class materials conducted for total four times after selecting 'Hot air balloon made' as a common theme of Science(S), Technology & Economics(T, E), Art(A), Social Study(A), Mathematics(M).
For this study, teaching plans and worksheets for the mathematics-based STEAM were developed and applied for the students. The objects of this study were the experimental group(12 students) and the comparative group(12 students), composed of the second grade middle school gifted students in Seoul Province.
The results of this study were as follows: First, the learning interest and attitude change in the experimental group applying mathematics-based STEAM program had statistically meaningful difference(p=0.003, p=0.005<.05). Second, the creative attitude of the experimental class improved than the comparative group(p=0.009<0.05).
All of two cases, analysis of the post-test compared to pre-test showed meaningful improvement in the mean of experimental class(p<0.05).
Although study objectives were few and there was a limitation by the point that results were obtained from the analysis by a group, it was verified that the STEAM class materials in this study had helped the improvement in the learning interest and attitude, creativity of students.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 = 1
• 2. 용어의 정의 = 3
• 3. 선행연구의 고찰 = 4
• 4. 연구문제 = 7
• 5. 연구의 제한점 = 8
• Ⅱ. 이론적 배경 = 9
• 1. 창의적 통합과 융합 = 9
• 2. OECD국가의 STEM/STEAM = 16
• 3. 우리나라의 STEAM(융합인재모형) = 20
• 4. 창의적 융합 수업 모형 = 24
• Ⅲ. 연구방법 = 35
• 1. 연구계획 = 35
• 2. 연구대상 = 36
• 3. 수업 및 검사 자료 개발 = 36
• 4. 실험 연구 실제 = 42
• 5. 분석 방법 = 44
• Ⅳ. 연구 결과 및 분석 = 46
• 1. 학습 흥미 검사의 결과 분석 = 46
• 2. 수학적 태도 검사의 결과 분석 = 47
• 3. 창의성 성향의 조사 결과 분석 = 48
• Ⅴ. 결론 및 제언 = 50
• 1. 결론 = 50
• 2. 제언 = 51
• 참고문헌 = 52
• ABSTRACT = 58
• 부록 = 61