Ⅵ. 결론 및 제언
1. 결론
STEAM 교사 연구회를 운영하며 개발한 수학·과학 기반의 다양한 STEAM 프로그램을 동아리 단 위의 STEAM CAMP 및 Flipped learning 형태로 적용시킨 후 교과학습에 있어 학생들의 태도 및 성취도의 변화 연구를 통해 얻어진 결론은 아래와 같다.
첫째, STEAM 교육을 통해 학생들의 교과 흥미도, 자신감 및 태도가 긍정적 변화를 보였으며, 이 는 STEAM 교육을 통해 기존 학생들이 갖고 있던 수학·과학의 부정적 인식을 변화시켜 학 생활동중심의 교육이 가능하게 하는 촉매제 역할을 할 수 있다는 것을 의미한다.
둘째, STEAM 교육을 통해 학생들의 수학·과학 성취도가 유의미한 수준에서 증가하는 것은 아니 였다. 하지만 지속적으로 STEAM 교육을 적용 받는다면 흥미도, 자신감 및 태도의 긍정적 변화를 통해 성취도 또한 높아질 것으로 생각된다.
셋째, Flipped learning은 기존 단위학교에서 학교 교육과정에 의해 학생활동중심의 STEAM 교 육이 갖던 물리적 한계인 적용시간의 부족, 기초 지식의 부재 등의 문제점들을 극복할 수 있는 수단이다.
셋째, 학생활동중심 학습이 이루어질 수 있도록 블록타임(block-time), 교과간 연계 및 flipped learning 등의 다양한 교수·학습 형태를 적용하여 STEAM 교육이 갖는 물리적 한계를 극 복할 필요가 있다.
넷째, 단위 학교에서 STEAM 교육의 효과에 대한 단기적 연구가 아닌, 중·장기 연구 프로그램이 이루어질 수 있는 행·재정적 지원 및 교사들의 인식 개선을 통해 기존 교수·학습 프로그램 에 대한 페러다임을 변화시킬 필요가 있다.
Ⅶ. 참고문헌
박혜원(2012), 융합인재교육(STEAM)을 적용한 과학수업이 자기효능감, 흥미 및 과학적 태도에 미 치는 영향, 경인교육대학교 교육대학원 석사학위 논문
김가영(2013), 중등학교 교사들의 융합인재교육(STEAM)에 대한 인식 연구, 고려대학교 교육대학원 석사학위 논문
이형민(2013), 과학 기반 STEAM을 적용한 ‘태양계와 별’ 단원 수업이 창의적 사고활동 및 과학적 태도에 미치는 영향, 부산교육대학교 교육대학원 석사학위 논문
유장표(2015), STEAM 교육방법을 이용한 중학교 과학 밀도 실험 흥미도와 이해도 연구, 공주대학 교 교육대학원 석사학위 논문
오데레사(2015), 거꾸로 교실(flipped learning)을 통한 학생창의중심의 수학수업 방안, 부산대학교 교육대학원 석사학위 논문
이병희(2015), 플립드 러닝(flipped learning)을 활용한 과학수업이 과학 학업성취도와 과학적 태도 에 미치는 효과, 부산대학교 교육대학원 석사학위논문
정주은(2015), Flipped learning을 적용한 수학수업이 학업성취도와 학습태도에 미치는 영향, 동국 대학교 교육대학원 석사학위논문
최정은(2015), 과학교육에서 플립트 러닝이 중학생의 학업성취도 및 수업참여도에 미치는 효과, 숭 실대학교 교육대학원 석사학위 논문
박재현(2015), 디지털 세대를 위한 플립드 러닝과 융합형 교과서 기반의 학습모델, 세명대학교 교 육대학원 박사학위 논문
이희숙(2015), 플립러닝의 효과 관련 요인 간의 구조적 관계 분석, 공주대학교 교육대학원 박사학 위논문
정영식, 서진화(2015), 스마트 교실을 활용한 ‘뒤집힌 교수·학습 모형’ 개발, 정보교육학회논문지 vol.19 no.2
붙임 1. 수업지도안 1부.
붙임 1. 수업지도안(별바리기/오르락! 내리락!/톱니바퀴의 변신)
1. 주제 및 학습목표
주제 별바라기
학습 목표
내용 목표
∎ (과학) 계절에 따라 관측할 수 있는 별자리가 다름을 설명할 수 있다.
∎ (역사) 부국강병과 민생 안정을 위한 과학 기술 발달 을 파악할 수 있다.
∎ (기술·가정) 가정에서 사용하는 가전제품에 활용되는 전기·전자부품의 특성을 설명할 수 있다.
관련
교과 과학/역사/기술·가정 과정
목표
∎ 천상열차분야지도에 표시된 전통적 별자리와 현재 사용 되고 있는 별자리를 비교하고 차이점을 말할 수 있다.
∎ 만원권 지폐의 천문관측과 관련된 소재에 대해 알아 보고, 입체 황도 12궁을 제작할 수 있다.
∎ 천상열차분야지도의 특징을 이용해 별자리 조명을 만 들 수 있다.
주제 및 제작 의도
천상열차분야지도(天象列次分野之 圖)는 조선 건국의 정당성을 살리 고, 천문·역학을 통해 국가를 통치 하기 위해 만들어진 문화유산이다.
천상열차분야지도에 표시된 별자리 를 현대적으로 해석하는 과정을 통 해 천상열차분야지도가 갖는 역사 적 의의 및 우리 전통문화유산의 과학적 우수성을 느끼게 하기 위해 프로그램을 제작하였다.
STEAM 과목 요소
S 천체 관측
T/
E 전기 / 전자의 이해
A 조선 초기 과학 기술의 발달
태조 이성계가 조선을 건국한지 얼마 되지 않은 어느 날 한 노인이 고구려 천문도라는 탁본을 올렸다. 천 문도를 새긴 비석은 평양에 있었는데 전란 중에 대동강에 빠뜨려 잃어버리고 오랜 세월을 지나는 동안 인 본조차 남아있지 않다고 하였다. 당시 태조는 명나라 황제로부터 ‘조선’이라는 국호는 받았지만 아직 국왕으 로서 책봉되지 못한 ‘권지국사(權知國事)’로 지내던 터에 하늘의 명을 받은 사람만이 백성을 다스리는 자리 에 오를 수 있다는 징표가 손 안에 들어 온 것이다. 그는 이러한 사실을 하루 속히 만천하에 알리고 제도 를 개혁하고 싶어(이를 수명개제[受命改制]라 한다.) 주옥 같은 천문도를 서운관에 보내 돌에 다시 새기도록 하였다.
STEAM 단계 요소
Step 1 상황 제시
∎ 천상열차분야지도를 통해 밤하늘 별자리를 찾을 수 있을까?
∎ 만원권 지폐에 담긴 천체관측 도안은 무엇이 있을까?
∎ 천상열차분야지도처럼 정확한 천문관측 기구는 어떻게 만들 수 있을까?
STEP 2 창의적
설계
∎ 천상열차분야지도에 표시된 별자리를 현대적 별자리와 비교·해석하기
∎ 입체 황도 12궁 별자리 지도 만들기
∎ LED 별자리 만들기 STEP 3
감성적 체험
∎ 천상열차분야지도를 통한 전통문화유산의 우수성
∎ 별자리 지도 제작을 통한 별 관측의 원리 및 별자리 신화
∎ 제작된 LED 별자리 확인 및 별자리 설명
2. 차시별 총괄 계획표
차시별 총괄 계획표
과 목 과학, 역사, 기술·가정
단 원 과학(외권과 우주개발), 역사(조선의 성립과 발전_과학 기술과 예술의 발달), 기술·가정(전기·전자의 이해)
차시 학습내용
1차시
소주제 온고지신! 천상열차분야지도의 현대적 해석
조선시대 과학문화유산에 대한 동영상 시청
Co 얼마전 천상열차분야도를 손에 얻은 상일이는 이를 이용해 밤하늘의 별자리를 관찰해 보기 로 하였다. 그런데 현재 사용되고 있는 현대적 별자리의 표기법과 너무나도 다른 것이 아닌가?
천상열차분야지도를 이용해 별자리를 관찰할 수 있는 방법을 찾아보자!
천상열차분야지도의 역사적 의의 및 별자리 확인
CD 천상열차분야지도는 조선 건국의 정당성과 천문·역학을 통한 통치를 위해 만들어졌다. 역사 적 의의와 함께 천상열차분야지도에 표시된 별자리를 확인한다.
스텔라디움 및 현대적 별자리판을 통한 별자리 확인
CD 별자리 관측 프로그램인 스텔라디움과 현대적 별자리판을 통해 별자리를 다양한 방법(계절 별, 지역별, 시간별) 으로 확인한다.
온고지신, 천상열차분야지도의 현대적 해석
CD 천상열차분야지도와 현대 별자리판을 사용해 천상열차분야지도에 표시된 별자리를 현재의 별자리와 확인하고, 과학적 우수성을 확인한다. 또, 별자리의 표시가 현재의 별자리 표시와 다른 이유를 생각해 본다.
천상열차분야지도를 통한 전통문화유산의 우수성
ET 천상열차분야지도에 표시된 별자리와 현대적 별자리를 비교하고 조선시대 천문학의 발전을 통해 우리 문화의 우수성을 느낀다.
2차시
소주제 황도 12궁, 나의 별자리를 찾아라!
만원권 지폐에 담긴 천문관측 관련 도안
Co 천상열차분야지도로 인해 천문관측과 관련된 문화유산에 관심이 생긴 상일이. 전통문화유산 중 천문관측과 관련된 정보를 찾기 위해 서점을 들렀다. 책 한권을 사 돈을 지불하려고 만원짜리 를 꺼내는 순간~
보현산 천문대, 혼천의, 천상열차분야지도, 황도 12궁
CD 보현산 천문대의 연혁, 대표적 천문 관측 기구, 홈페이지 소개 및 활용 방법과 혼천시계의 일부인 국보 제230호 ‘혼천의’, 천상열차분야지도의 과학성, 황도 상에 존재하는 12개의 별자리에 대해 이론적인 설명을 한다(황도 12궁의 경우 태양이 지나는 별자리를 관측하는 것이 아니라 태 양의 반대편에 있는 별들을 관측할 수 있다는 것을 강조).
나만의 별자리 지도 만들기
CD 활동지와 주어진 재료를 통해 황도상에 존재하는 12개의 별자리(황도 12궁) 입체지도를 만든다.
별자리 확인하기
3차시
소주제 LED 별자리 만들기
천상열차분야지도에 대한 동영상 시청
Co 상일이는 청명한 가을날 밤하늘을 관측하기 위해 현충사 주차장을 찾았다(현충사는 별을 관 찰하기 매우 좋다). 별을 관측하기 위해 하늘을 올려보던 상일이는 얼마전 역사시간에 배운 ‘천상 열차분야지도’가 생각났다. 태조의 건국을 정당화하기 위해 고려시대 천문도를 개선한 ‘천상열차 분야지도’는 별의 밝기까지 정확하게 표현했다고 한다. 과연 이렇게 정확한 천문도는 어떻게 만들 어진 것일까?
스텔라디움을 통한 별자리 관측
CD 별자리 관측 프로그램인 스텔라디움을 통해 우리나라의 계절별 별자리를 관찰한다.
별자리 만들기
CD 주어진 재료를 통해 별자리를 만든다.
별자리 확인하기
ET 만들어진 별자리를 암실에서 확인해보고, 모둠별로 자신들이 제작한 별자리를 설명한다.
3. 교육과정
4. 평가계획
수업 단계 과목 단원 단원학습목표 STEAM 성취목표 / STEAM 요소
1차시
과학 외권과
우주개발 천상열차분야지도에 표시된 전 통적 별자리와 현재 사용되고 있는 별자리를 비교하고 차이점 을 말할 수 있다.
천상열차분야지도의 현대적 해석
계절별 별자리
천상열차분야지도
역사 과학 기술과
예술의 발달
2차시
과학 외권과
우주개발
만원권 지폐의 천문관측과 관 련된 소재에 대해 알아보고, 입체 황도 12궁을 제작할 수 있다.
나만의 별자리 만들기
황도12궁
보현산 천문대, 혼천의, 천상열차 역사 과학 기술과 분야지도
예술의 발달
3차시
과학 외권과
우주개발
천상열차분야지도의 특징을 이 용해 LED 별자리 조명을 만 들 수 있다.
LED 별자리 조명 제작
계절별 별자리
천상열차분야지도
LED 별자리 조명 제작
역사 과학 기술과
예술의 발달 기술·가정 전기·전자의
이해
연번 평가 기준 방 법
1
∎ 천상열차분야지도의 역사적 의의를 알고, 과학적 전통문화유산으로써 의 가치를 설명할 수 있는가?
∎ 천상열차분야지도에 나온 별자리와 현재 우리가 사용하고 있는 별자리 의 모양을 비교하고 설명할 수 있는가?
활동자료 평가/관찰평가
산출물 평가
2
∎ 만원권 지폐에서 천문관측과 관련된 도안을 찾고, 이를 설명할 수 있 는가?
∎ 황도 12궁을 이용해 별자리 지도를 제작할 수 있는가?
∎ 만들어진 별자리 지도를 조작해 자신의 별자리를 정확하게 찾고 있으 며, 이를 설명할 수 있는가?
활동자료 평가
산출물 평가 산출물 평가/관찰평가
3 ∎ LED 별자리를 제작하고, 만들어진 별자리에 대해 설명할 수 있는가?
∎ LED 별자리를 통해 만들어진 별의 밝기를 조절할 수 있는가?
산출물 평가/관찰평가 산출물 평가/관찰평가