1. 연구의 필요성
최근 미국을 비롯한 여러 나라에서 주목받고 있는 새로운 교육 패러다임은 융 합교육이다. 미국은 과학, 기술, 공학, 수학 교과 간의 통합·협력을 강조한 STEM 교육을 위해 2011년 약 37억 달러를 투자하고 있으며 STEM 교사 10만 명 육성 과 STEM 중점학교 1000개 조성을 목표로 하고 있다(교육과학기술부, 2012). 영 국은 STEM Advisory Forum 운영, 기업. 기관. 학교 연계로 STEMnet을 형성하 여 2014년까지 과학과 혁신에 대한 틀 수립을 목표로 하고 있으며, 핀란드는 LUMA 센터를 설립하여 수학, 과학 교육 강화를 위한 LUMA 프로젝트를 추진하 고 있고, 이스라엘은 과학예술영재학교(IASA, Israel Arts and Science Academy) 중심으로 모든 이를 위한 수학, 과학, 기술 교육을 추진(교육과학기술 부, 2012)하는 등 융합교육을 위한 다양한 노력이 이루어지고 있다.
이러한 시대적 흐름에 따라 우리나라에서는 STEM 교육에 Arts를 추가한 STEAM 교육을 실시하고 있다. 교육과학기술부는 2011년 업무보고에서 교육과 과학기술의 융합 시너지를 활용한 체계적 과학기술인재 양성을 위해 ‘초·중등 STEAM 교육’을 강화하겠다고 발표하였고(2010), 이듬해인 2012년 업무보고에서 는 STEAM 교육을 본격 추진하겠다고 발표하였다(2011).
우리나라에 STEAM 교육이 도입된 계기는 실질적으로 학생들의 이공계 회피 현상으로 인한 국가적 손실을 막고자 과학기술인재를 양성하는 데 있다. 그러나 학생들은 진로를 결정하고 직업을 선택하는 데 있어서 자신의 적성과 흥미, 장래 를 충분히 고려하지 못하고 있고, 특히 기술과 공학 관련 직업 선호도는 인문·사 회 계열 직업보다 현저히 저조한 실정이다. 한마디로 우리나라의 STEAM 교육의 목표는 학생들에게 과학 기술과 공학에 대한 긍정적인 인식을 심어주고 학생들로 하여금 과학과 기술에 대해 재미와 흥미를 갖게 하여 앞으로 우리나라를 이끌어 나갈 과학기술인재를 양성하는데 있다고 할 것이다.
지금까지 기술 관련 STEAM 프로그램 연구는 주로 기술 교과를 배우는 중·고 등학생에게 이루어졌지만 진로를 고민하고 직업에 대한 자기 결정권을 가지기 시
작하는 초등학생을 대상으로 한 연구도 필요하다. 초등학생의 과학과 기술에 대 한 긍정적인 인식과 태도는 중·고등학교를 거쳐 대학을 진학하고 직업을 선택하 여 사회에 진출할 때까지 계속 연계될 것이며, 이는 곧 우리나라 STEAM 교육이 지향하는 국가경쟁력 향상으로 이어질 것이다.
따라서 본 연구에서는 기술기반 STEAM 교육은 중학생의 기술적 태도를 향상 시키는데 긍정적인 효과가 있었고(배선아, 2011), STEAM 활동이 초등학생의 과 학탐구능력을 향상시키고 과학에 대한 긍정적인 태도를 갖게 한다(채희인, 2013) 는 연구 결과를 토대로 초등학생을 위한 공학·기술 관련 STEAM 프로그램 교재 를 개발하는데 초점을 맞추었다. 더 나아가 공학·기술 관련 STEAM 프로그램을 실제 초등학생에게 적용하여 초등학생들의 공학·기술과 관련된 직업 선호도 변화 를 확인하고 STEAM 프로그램에 대한 만족도, 흥미도 등을 분석하고 또한, Holland의 직업적 성격 유형론에 근거한 학생들의 직업 흥미 유형 빈도수 변화를 살펴보고자 한다.
2. 연구의 목적
이 연구의 목적은 루브 골드버그장치 만들기 STEAM 교육 프로그램을 개발하 는데 있다. 총 20차시로 구성된 교재를 개발하여 실제 초등학생들에게 적용하고 이를 통한 STEAM 프로그램에 대한 학생들의 만족도, 흥미도 등을 분석하고 Holland의 직업적 성격 유형론에 근거하여 초등학생들의 공학·기술과 관련된 직 업 선호도 변화를 확인하고자 한다. 이를 위한 구체적인 연구의 목적은 다음과 같 다.
가. 우리나라의 융합인재교육(STEAM)의 필요성과 목적, 구성요소 등 을 알아본다.
나. 루브 골드버그장치를 분석하고 이를 초등학생에게 적용하기 위한 프로그램과 교재를 개발한다.
다. 루브 골드버그장치 만들기 STEAM 교육 프로그램을 실제 교육 현
장에 적용한다.
라. 루브 골드버그장치 만들기 STEAM 교육 프로그램을 학생들에게 적용한 후 학생들의 공학자로의 직업인식 변화를 확인한다.
3. 용어의 정의
가. 공학·기술 관련 STEAM 프로그램
공학·기술 관련 STEAM 프로그램은 ‘루브 골드버그장치를 활용한 놀이동산 만 들기’ 활동으로 과학, 기술, 공학, 예술, 수학 교과의 내용을 통합하여 초등학생들 이 20차시 동안 수업할 수 있는 STEAM 교육 프로그램이다.
나. 루브 골드버그 장치
루브 골드버그장치(Rube Goldberg's Invention)란 “가장 단순한 과제를 해결하 기 위해서 만든 가장 복잡한 기계”를 의미한다. 이들 장치의 각 단계에는 고도로 정교한 물리법칙이 적용된다. 루브 골드버그 장치 만들기는 학생들의 창의적인 아이디어와 과학적 지식과 기술, 공학이 결합된 활동으로 전 세계적으로 많은 대 회가 열리고 있다.
다. Holland 직업흥미유형
직업흥미(vocational interest)는 개인이 특정 직업들에 대해 좋아하고 싫어하는 정도(Savickas & Spokane, 1999)를 의미한다. Holland의 직업적 성격 유형론에서 직업흥미는 실재형(Realistic), 탐구형(Investigative), 예술형(Artistic), 사회형 (Social), 기업형(Enterprising), 관심형(Conventional) 등 여섯 차원으로 나누었다.