미술활동과 연계한 과학실험활동이 초등학생의 자기주도학습능력과 창의적 성격에 미치는 영향
손정우*․허민영1 경상대학교․1지수초등학교
The Effect of Science Experiments in Collaboration with Art Activities for Students’ Self-directed Learning Skills and the Creative Personality in
Elementary School
Jeongwoo Son＊․Minyoung Heo1
Gyeongsang National University․1Jisu Elementary School
Abstract : Until now, research to integrate art activities and science education have been making steady progress in the field of primary education and early childhood education that are directly involved in the art education of students. However, some science educators were interested in visualizing the artifacts by using design principles and experimental results through STEAM education. So, when conducting lessons for integrating science education with art activities, research is needed on the changing of the students’
ability. Therefore, the purpose of this study is to investigate the effect of science experiments in collaboration with art activities for students’ self-directed learning skills and creative personality in elementary school. This study was applied to 30 students(16 male, 14 female) of 4th grade in Changwon C elementary school. The teaching materials of this study was extracted some of the experiments from the 2007 revised national curriculum in elementary science textbook and 'Teachers for Exciting Science'.
Experimental treatment was performed over a total of 10 class 5 subjects and a pre-post test was conducted through G-TAGAS. As a result, science experiments in collaboration with art activities have improved significantly students’ self-directed learning skills and creative personality.
keywords : science experiment, art activity, self-directed learning skills, creative personality, G-TAGAS
Ⅰ. 서 론
최근 몇 년 동안 과학교육계를 비롯하여 유아교 육, 초등교육, 기술교육, 미술교육, 영재교육 등 교 육관련 학회에 새롭게 등장한 키워드가 STEAM(Science, Technology, Engineering, Arts
& Mathematics)이다. 이는 교육과학기술부가 2011년 업무계획에서 융합인재교육(STEAM)을 본격 추진한다고 발표한 것에 기인한다(교육과학기
*교신저자 :손정우(cnbe@gnu.ac.kr)
**
2013년 3월 29일 접수,2013년 5월 10일 수정원고 접수,2013년 5월 21일 채택
술부, 2011). 또한 2009 개정 교육과정의 과학, 수학, 기술, 미술 등 STEAM 교육 관련 교과의 교 육과정에는 다양한 통합과 융합에 관한 내용 요소 를 포함하고 있다. 이처럼 교육계에서 STEAM 교 육을 강조하는 것은 과도한 분과적 교육의 한계를 극복하고 불합리한 문과와 이과의 구분을 넘어서 모든 학생들에게 미래 과학기술사회가 요구하는 높 은 수준의 창의성과 인성을 고루 갖춘 합리적 인재 를 양성하는 것을 목표로 하기 때문이다(교육과학
기술부, 2009). 이러한 우리의 교육적 변화는 교육 선진국들이 오래 전부터 융합 과학 기술 시대에 알 맞은 교육으로 학생들에게 과학과 기술, 공학, 그리 고 수학이 융합적으로 어울러진 STEM 교육을 실시 하고 있는 중(노상수, 안동순, 2012; 신영준, 한선 관, 2011)임을 감안할 때 늦은 감은 있지만, 창의․
인성 함양을 위한 예술교육의 접목은 다른 국가와는 차별화된 노력임이 틀림없다. STEAM 교육은 기존 의 STEM 교육에 예술을 넣어 과학수업에 예술적 교육법을 접목한 융합적 교육 방안으로, 여기서 예 술교육은 디자인, 스토리텔링, 조화, 공감, 놀이, 의 미 등의 역량을 통해 창의성뿐만 아니라 인성교육의 측면에서 중요한 역할을 한다(김형숙, 2012).
그런데 STEAM 교육에 대한 이해가 널리 확산 되지 않은 지금의 시점에 많은 이들이 예술교육을 교과간 통합에 있어 단순히 형식적인 것이나 보조 수단으로 활용해 왔다(김형숙, 2012). 박현주 등 (2012)의 연구에 의해 정립되어 현재 한국과학창 의재단이 주관하여 개발하고 있는 STEAM 교육 프로그램(한국과학창의재단, 2011)의 구성 요소인 창의적 설계, 감성적 체험에는 예술과 관련된 부분 이 작품 산출 과정의 ‘예술적 발상, 작품 감상’
단계에서 적용되고 있다. 이는 예술이 가진 상상력 과 감성적 체험, 시각화 원리를 활용하는 것이다.
하지만 실제 개발되고 적용된 STEAM 교육 프로 그램은 디자인의 원리를 이용하여 산출물을 시각화 하거나 실험과정이나 결과를 표현하는데 주된 관심 을 보이고 있다(박소정, 김방희, 김진수, 2012; 윤 마병, 홍재영, 2012; 이용섭, 김윤경, 2012; 홍민 아, 황북기, 최정훈, 2012). 이는 STEAM 교육 프로그램을 개발하고 있는 이들이 과학교육이나 기 술교육을 기반으로 하고 있어, 예술교육에 대한 이 해 부족과 예술교육이 학생들의 창의적 성격이나 기타 고차원적 사고 기능 향상을 높일 거라는 막연 한 기대감을 가지고 있기 때문에 나타난 현상으로 본 연구자들은 판단한다. 왜냐하면 학생들의 예술 교육에 직접적으로 관여하는 유아교육과 초등교육 분야에서는 그동안 끊임없이 예술활동과 과학교육 을 통합하는 연구를 지속해 온 반면에, 과학교육이 나 기술교육계에서는 그러한 노력이 부족하였기 때
문이다. 유아교육에서는 그동안 미술·과학 통합 활동을 통해 유아들의 과학적 탐구능력, 과학적 태 도, 공간 능력 및 그리기 표상 능력, 자연친화적 태 도, 창의성 등이 향상된다는 결과(이영인, 2005;
지성애 등, 2009; 장웅, 2010; 김남연, 2012; 김 현아, 2103)를 제시하였다. 초등교육에서는 담임교 사 1인에 의해 모든 교과 교육이 이뤄지기 때문에 주로 교과간 통합 수업 방안을 통해 학생들의 흥미 도, 창조적 표현력이 높아지는 연구 결과(정유진, 2007; 이혜선, 2007; 김성숙, 2011)가 있다. 영재 교육에서는 과학과 예술을 통합한 과학영재교육 및 예술영재교육에서 과학적 사고력 및 창의성 향상이 이뤄진다는 연구 결과(태진미, 2010; 전정임, 2010; 최태호, 2011)가 있다. 따라서 과학교육계 에서도 예술교육과 과학교육이 연계된 연구가 더 많이 실행될 필요가 있다.
그러면 예술교육 중 미술활동이 과학교육과 통합 되거나 융합될 때 어떤 능력이 향상될 수 있을까?
이에 대해 김지애(2009)는 대학교 1학년 학생들을 대상으로 색변화 화학반응을 이용한 그림그리기 실 험을 적용한 결과, 미술활동을 활용한 개방된 과학 실험으로 학생들이 흥미를 갖고 실험을 직접 설계 하고 수행하는 과정을 통해 자기 주도적 학습을 하 는데 긍정적인 영향을 주고, 창의적 사고력을 증진 시킨다고 밝혔다. 이는 실생활과 연계한 상황학습 을 적용한 미술 수업이 학생들의 자기 주도적 학습 능력을 향상시킨다는 연구결과(김리라, 2012)에 부응하는 것이다. 그리고 박은영(2010)은 고등학 생들을 대상으로 한 시각예술적 요소를 가미한 과 학실험이 창의적 사고와 특히 창의적 사고의 하위 요인인 ‘상상력과 환상’을 향상시키는데 보다 효 과적임을 확인하였다. 이처럼 미술 활동과 통합된 과학실험은 학생들의 자기주도학습능력과 창의적 성격을 높인다는 것을 알 수 있으나, 그동안의 연 구가 대상과 내용면에서 다양하지 못하였다. 따라 서 본 연구는 예술교육과 과학교육이 연계되는 연 구의 다양성을 기한다는 취지하에 미술활동과 연계 한 과학실험활동이 초등학생들의 자기주도학습능력 과 창의적 성격에 긍정적인 효과를 미치는 지를 알 아보고자 한다.
표 1. 연구 절차와 수업 내용
절차 연구 내용
▸선행 연구 탐색 ▸문헌조사 및 분석
▸검사도구 선정
▸미술활동 연계 과학실험활동 개발
▸검사도구(G-TAGAS) 선정
▸과학실험 개발(5종)
▸사전 검사 ▸사전 검사 실시
▸미술활동과 연계한 과학실험수업 실시 ▸크로마토그래피 그림 그리기
▸무지개 물 탑 쌓기를 통한 소품 만들기
▸산과 염기 지시약 반응 그림 그리기
▸필름통을 이용한 태양계 만들기
▸풍선 비행기 만들기
▸사후검사 ▸사후 검사 실시
▸연구결과 분석 ▸검사 결과 분석
Ⅱ. 연구 방법
1. 연구 대상
본 연구의 대상은 창원시 소재 C초등학교 4학년 1학급 30명(남 16명, 여 14명)으로 하였다. 이들 은 전형적인 중소도시 소재 학생들로 이 학급에는 자기주도학습능력과 창의적 성격이 높다고 판단되 는 영재학생이 남녀 각각 1명씩 포함되어 있다. 연 구 대상을 한 집단으로 하여 단일집단 사전사후 검 사를 실시한 이유는 초등학교의 일상적인 수업과정 중에 이뤄지는 과학수업과 미술수업의 연계 활동이 학생들에게 어떤 변화를 일으키느냐에 초점을 두고 있기 때문이다. 즉 일반 수업에 비해 상대적으로 좋은 수업임을 밝히는 것이 목적이 아니기 때문에 굳이 비교집단을 두어 변인 통제에 따른 효과를 알 아볼 필요가 없었다.
2. 연구 과정 및 절차
본 연구를 위한 구체적인 진행 절차는 <표 1>과 같다. 수업처치는 2개월간 총 10차시 분량의 수업 을 실시하였고, 미술활동과 연계한 과학실험활동이 초등학생의 자기주도학습능력과 창의적 성격에 어 떤 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 단일집단
사전-사후검사를 실시하였다.
3. 미술활동과 연계한 과학실험활동
본 연구에서 개발한 미술활동과 연계한 과학실험 활동의 형식은 김지애(2009)의 색변화 화학반응을 이용한 그림그리기 실험과 박은영(2010)의 시각예 술적 요소를 가미한 과학실험을 참고하여 개발하였 다. 이 수업은 2차시의 블록타임제로, 1차시는 과 학의 기본 개념과 지식을 바탕으로 하는 과학실험 활동인 ‘기본 활동’을 수행하고, 2차시는 동일한 실험 원리를 이용하여 다양한 방법으로 자신만의 독창적인 예술작품을 만들어 낼 수 있는 미술활동 인 ‘창의 활동’으로 구성하였다. 이러한 수업 과 정을 통해 학생들이 자기주도적으로 예술작품 제작 계획을 수립하고, 창의성을 발휘하여 독창적인 예 술작품을 만들기를 기대하였다.
실제 수업에서는 ‘창의 활동’에 필요한 준비물을 각자 마련하기 위해 전날 마지막 시간에 1차시 수 업을, 다음날 첫 시간에 2차시를 진행하였다. 본 연 구에 사용된 과학실험의 수업 자료는 2007 개정 교육과정 초등 과학 교과서에 수록된 실험들 중 일 부를 ‘신나는 과학을 만드는 사람들(tes.or.kr)’의 실 험 활동과 관련지어 재구성하여 총 5주제 10차시 분 량을 개발하였다. <표 2>는 총 5주제의 미술활동과 연계한 과학 실험의 개요를 나타낸 것이다.
표 2.미술활동과 연계한 과학실험의 개요
실험제목 기본 활동 창의 활동 창의 활동 결과 예
용액의 극성 및 용해성
크로마토그래피 - 거름종이에 다 양한 색의 수성사인펜으로 주어진 무늬를 그린 후, 용매인 알코올 수용액으로 번지는 모양과 색을 관찰하는 활동
크로마토그래피로 그림그리기 - 원형의 거름종이와 수성사인펜, 색연필, 가위, 풀 등의 재료를 활 용하여 나만의 창의적인 그림 작 품을 완성하는 활동
용액의 온도와 농도에 따른
밀도 차이
2층 색깔 물 탑 쌓기 - 온도에 따른 밀도 변화나 농도에 따른 밀 도 변화를 이용하여 2층의 색깔 물 탑을 쌓는 활동
무지개 탑 쌓기 - 모둠별로 생활 속의 다양한 재료를 활용하여 무 지개 물 탑을 쌓아서 아름다운 장 식품을 만드는 활동
산과 염기의 지시약 반응
산과 염기의 지시약 반응 - 산성 과 염기성 용액을 리트머스 종이 와 페놀프탈레인 용액, BTB, 양 배추 지시약으로 색 변화를 관찰 하는 활동
산과 염기의 지시약 반응을 이용 한 그림 그리기 - 산과 염기의 지시약 반응을 이용하여 다양한 재료로 창의적인 그림을 그려보는 활동
회전운동의 상대속도
필름통 만들기 - 2개의 필름통을 이어 붙이고, 검정 시트지를 두르 고 그 위에 지구와 달의 모습을 표현하고 회전시켜 그 모습을 관 찰하는 활동
필름통으로 태양계 만들기 - 필 름통과 검정색 시트지, 색종이, 라 인 스티커, 여러 색 원형 스티커 를 이용하여 창의적으로 태양계 만들어 보기
비행기의 양력
비행기는 어떻게 날까 - A4종이 1장을 두 손으로 잡고 입으로 불 어보며 종이가 어떻게 되는지 관 찰하여 비행기의 양력원리를 탐구 하는 활동
풍선비행기 만들기 - 막대풍선, 도화지, 색종이, 사인펜, 색연필 등 다양한 재료를 활용하여 멀리 날아가는 풍선비행기를 만들고 경 연대회를 펼치는 활동
4. 검사 도구
본 연구에서는 미술활동과 연계한 과학실험활동 전후의 자기주도학습능력과 창의적 성격에 대해서 검사를 해야 하기에 적절한 검사도구의 선정이 필 요하다. 자기주도학습능력 검사는 일반적으로 Guglielmino(1977)가 개발한 자기 주도적 학습 준 비도 척도(SDLRS : Self-Directed Learning Readiness Scale)를 각 대상에 맞게 번안하거나 수정하여 사용하고 있다(안이숙, 1998; 현정숙,
1999; 이상훈, 2002). 이 도구는 개방성, 자아개 념, 주도성 및 독립성, 책임감, 열성, 미래지향성, 창의성, 기초 학습 능력과 문제해결 기술의 8가지 구성 요소를 검사한다. 또한 창의적 성격은 흔히 창의적 인성으로 표현되기도 하는데, Sternberg와 Lubart(1991)는 창의적 성격 특성을 5가지 즉, 모 호함에 대한 인내심, 끈기, 새로운 경험에 대한 개 방성, 위험을 감수하는 힘, 자신에 대한 확신과 믿 음의 용기 등으로 분류하였다. 흔히 사용하는 검사 도구로는 하주현(2000)의 창의적 인성검사(CPS:
Creative Personality Scale), 최인수와 이종구 (2004)의 CIS(Creative Inventory for Young Students), 하주현, 한순미, 성은현(2008)의 창의 적 인성 체크리스트, 김미숙 외(2004)의 창의적 인성 검사도구 등이 있다. 이 검사도구들이 다루고 있는 하위 요소는 호기심, 상상력, 인내와 집착, 유 머감, 독립심, 모험심, 개방성, 자기확신 등으로 구 성되어 있다. 그러나 이들 검사도구에 제시된 하위 요소들은 실제 현장 수업의 효과보다는 학생의 포 괄적인 특성을 나타내는 요소들이기 때문에 실제 수업을 통해 길러질 수 있는 창의성 요소를 포함한 검사도구를 사용하기로 하였다. 즉 창의성의 구성 요소와 창의적 인성을 포괄할 수 있는 검사도구를 선택하였다.
그래서 여러 도구를 검토한 결과, 2010년에 경 남교육청에서 영재학생 선발을 위한 관찰․추천 도 구로 개발한 일반 학생 대상의 평정척도인 G-TAGAS를 선택하였다. 이 검사도구는 현재 경 남지역 시·군 교육지원청 단위의 영재교육원 입학 지원 서류에 포함되어 있다. 이 검사도구의 학생용 은 본 연구에서 알아보고자 하는 자기주도학습능력 과 창의적 성격을 모두 검사할 수 있고, 학생들이 스스로 자신의 행동특성을 자가 진단할 수 있는 쉬 운 문항으로 구성되어 쉽게 검사할 수 있는 편의성 이 있다. 이 검사도구는 최호성(2010)과 박혜미 (2010)에 의해 개발되었는데, 척도 개발을 위해 타당화 연구가 이뤄진 기존 평정 척도를 토대로 예 비척도를 완성한 후 교사와 학생들을 대상으로 내 용타당도와 구인타당도 검증을 통해 문항을 도출하 였다. 그리고 이 문항들에 대한 신뢰도 측정 결과 0.926로 높게 나타난 점으로 보아 G-TAGAS는 이미 구인타당도와 신뢰도 등이 검증된 도구로 볼 수 있다. 이러한 편의성과 높은 신뢰도를 바탕으로 G-TAGAS가 본 연구의 목적과 연구 대상 학생들 에게 적합하다고 판단하여 검사도구로 선정하였다.
G-TAGAS의 학생용에는 자기주도학습능력 평 정척도, 창의적 성격 자가진단 평정척도가 있다.
‘자기주도학습능력 평정척도’는 기본 학습 기술, 학습 자신감, 학습동기, 고차적 인지기술의 총 4개 의 하위 요소로 되어 있고, 각 하위 요소 당 6∼9
개의 문항의 총 30문항으로 구성된 9점 척도의 자 기 평정식 검사이다. 이 검사지는 4개 하위요소별 로 점수를 낼 수 있게 구성되어 있다. 반면에
‘창의적 성격 자가진단 평정척도’는 창의적 재능 을 보이는 행동특성인 유창성, 유연성, 독창성, 호 기심, 민감성, 상상력 등을 학생 스스로 종합적으로 평정하는 검사로서 총 30문항으로 구성된 6점 척 도 검사이다. 이 검사지는 하위요소별 점수를 따로 계산하지 않고, 종합적 판단이 가능한 총 합계 점 수만을 구할 수 있게 구성되어 있다.
Ⅲ. 연구 결과 및 논의
1. 미술활동 연계 과학실험활동이 자기주도학 습능력에 미치는 영향
미술활동과 연계한 과학실험활동 수업에 대한 사 전․사후의 자기주도학습능력 차이를 비교하기 위하 여 t 검정을 실시한 결과는 <표 3>과 같다. 이 수 업은 자기주도학습능력의 전체 결과를 볼 때 향상 효과가 있는 것으로 나타났다(p<0.05).
표 3. 과학예술융합실험 사전․사후 자기주도학습 역량 차이 비교
구인 사전 사후
N t p
M SD M SD
자기 주도 학습 능력
기본
학습기술 4.49 1.67 5.51 1.80 28 -2.15 0.02*
학습 자신감 4.96 1.83 5.35 1.48 28 -0.86 0.20 학습동기 5.07 2.12 6.28 1.78 28 -2.28 0.01*
고차적
인지기술 4.23 1.96 4.96 1.60 28 -1.51 0.07 전체 4.67 1.75 5.48 1.41 28 -1.88 0.03*
* p<0.05
자기주도학습능력의 하위 요인을 살펴보면 ‘기 본 학습기술’에 유의미한 향상이 있는데, 이는 미
술활동과 연계한 과학실험활동의 구성이 ‘기본 활 동’과 ‘창의 활동’으로 이루어져있기 때문이라 고 판단된다. 기본 활동에서 과학의 기본 개념과 지식을 익히기 때문에, 이 과정에서 학습 계획을 스스로 수립하여 효과적으로 달성할 수 있는 기본 학습기술이 향상된다고 본다. 그런데 김리라 (2012)의 연구에 따르면, 미술교과에서 주어진 문 제 상황을 해결하기 위한 입체 조형물 만들기 수업 은 기본학습기술과 문제해결 기술 부분에 유의미한 효과가 있다. 이는 개념과 지식을 주로 다루지 않 더라도 문제해결을 위한 미술활동이 가미된 수업활 동은 기본학습기술이 증진됨을 의미하므로, 본 연 구의 ‘창의 활동’ 과정에서의 미술활동도 기본학 습기술 향상에 영향을 미쳤다고 볼 수 있다.
또한 ‘학습동기’에서도 유의미한 향상이 있었 는데, 이는 ‘창의 활동’ 과정에서 과학적 원리에 바탕을 둔 다양한 방법을 구안하여 자신만의 독창 적인 작품을 만드는 미술활동을 통해 학습에 대한 열정과 애정, 적극적으로 학습하려는 마음, 적극적 으로 도전하려는 진취성인 학습동기가 향상되었다 고 볼 수 있다. 이 결과는 개방된 실험으로 밑그림, 화학반응, 그림 구현 방법 및 소재 등을 학생 스스 로 계획하고 수행하여, 화학실험에 대한 부정적 인 식을 변화시키고, 개념 및 원리에 대한 추후학습의 동기 부여와 습득한 개념이 오랫동안 지속되는 등 개념학습에 긍정적인 영향을 미친다는 김지애 (2009)의 연구 결과와 일치한다. 즉 초등학생을 대상으로 한 본 연구와 대학생을 대상으로 한 김지 애(2009)의 연구의 결과로 볼 때, 학생들의 연령 및 지식수준과 상관없이 미술과 연계한 과학실험 활동은 학생들에게 학습 동기 부여에 효과적임을 알 수 있다. 실제 첫 주제를 마친 뒤 학생들은 다 음 주제의 ‘창의 활동’에서 더 뛰어난 예술작품 을 만들기 위해 ‘기본 활동’ 수업에 적극적인 참 여를 하였고, 개념과 지식을 제대로 이해하려고 노 력하였다. 또한 학생들은 연구가 끝난 뒤에도 과학 수업을 미술활동과 연계한 과학실험활동 방식으로 진행하기를 요청하였다.
반면 자기주도학습능력의 하위 요인에서 ‘학습 자신감’과 ‘고차적 인지기술’은 평균값에서는
약간 향상되었으나 유의미한 향상은 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 미술활동 연계 과학실험 활동에서 창의 활동의 경우 정해진 과정이나 방법 이 없고 대부분의 실험 과정이 협동학습의 형태로 이루어져, 평소 새로운 학습에 대한 불안감이 높았 던 학습자나 협동 학습에 소극적인 학습자들은 학 습 자신감을 갖지 못한 것으로 판단된다. 그리고 실험 수업 기간이 약 2개월로 짧았던 점으로 인하 여 고차적 인지기술의 향상의 기회를 충분히 갖지 못한 것으로 보인다. 그러나 자기주도학습능력의 경우 전체적으로 유의미한 향상효과가 있었다고 볼 수 있다.
2. 미술활동 연계 과학실험활동이 창의적 성격 에 미치는 영향
창의적 성격의 행동특성인 유창성, 유연성, 독창 성, 호기심, 민감성, 상상력 등을 학생 스스로 종합 적으로 평정하는 ‘창의적 성격 자가진단 평정척 도’의 검사 결과는 <표 4>에 나와 있는데, 창의적 성격의 전체 결과를 볼 때 향상 효과가 있는 것으 로 나타났다(p<0.05).
표 4. 과학예술융합실험 사전․사후의 창의적 성격 차이 비교
구인 사전 사후
N t p
M SD M SD
창의적 성격 3.62 0.65 3.94 0.58 28 -1.89 0.03*
* p<0.05
비록 이 검사도구가 각 하위 항목별 검사결과를 확인할 수 없는 도구이지만, 선행연구의 연구결과 로부터 그 향상 원인을 유추할 수 있다. 시각예술 적 요소를 가미한 과학실험은 창의적 사고에 있어
‘상상력과 환상’을 향상시키는데 효과적이고, 창 의적 성격에 있어 ‘독단적, 충동적, 이기적 성향’
이 높고, 창의적 동기에 있어 ‘내재적 동기’를 향상시키는데 효과가 있다(박은영, 2010). 또한 그 림그리기 실험은 독창성과 유창성, 융통성, 정교성
에 관련된 창의적 사고력 증진에 효과가 있으며(김 지애, 2009), 교육이나 훈련을 통해 증진될 수 있 다(Nickerson, 1999). 그렇기 때문에 이번 미술활 동 연계 과학실험활동에서 이뤄진 ‘기본 활동’
과정에서는 시각예술적 요소가 가미된 과학실험을 하게 되어 상상력이 커지게 되고, ‘창의 활동’
과정에서는 과학적 원리를 적용하여 독창적인 작품 을 완성하는 경험을 통해 과학적 창의성과 예술적 상상력이 동시에 작용하는 고도의 지적 창의성을 발휘하는 훈련을 계속했다고 볼 수 있다. 그래서 독창성과 상상력을 대변하는 창의적 성격이 높아진 것으로 판단할 수 있다.
Ⅳ. 결론 및 제언
본 연구에서는 미술활동과 연계한 과학실험활동 을 개발하고, 그 실험활동이 초등학생들의 자기주 도학습능력과 창의적 성격에 미치는 영향을 알아보 았다. 그 결과 다음과 같은 사실들을 알 수 있었다.
첫째, 미술활동과 연계한 과학실험활동은 기본 활동과 창의 활동의 2차시로 구성할 수 있다. 과학 의 기본 개념과 지식을 바탕으로 하는 ‘기본 활 동’을 수행하고, 이어서 동일한 실험 원리를 이용 하여 다양한 방법으로 자신만의 독창적인 작품을 만들어 낼 수 있는 미술활동인 ‘창의 활동’으로 구성한다. ‘기본 활동’은 시각예술적인 과학실험 으로 구성되며, ‘창의 활동’은 자기주도적으로 예술작품의 밑그림, 구성 등을 계획하여 제작하는 활동으로 구성된다.
둘째, 미술활동과 연계한 과학실험활동은 자기주 도학습능력과 창의적 성격은 유의미한 향상을 줄 수 있다. 비록 연구 대상자 수가 30명에 불과하고, 과학실험활동 이외의 다른 변인의 영향이 있을 수 있지만, 통계 결과는 유의수준 5%에서 의미있는 향상을 보였다. 특히 자기주도학습능력의 하위요소 인 ‘기본 학습기술’과 ‘학습동기’에서 유의미 하게 향상되었다. 그러나 ‘학습 자신감’과 ‘고 차적 인지기술’은 평균값에서는 약간 향상되었으
나 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그리고 종 합점수로 유의미한 향상을 보인 창의적 성격은 선 행 연구 결과에 비추어 상상력과 독창성 부분에서 효과가 있는 것으로 판단할 수 있다.
그동안 선행연구들이 대학생과 고등학생들의 경 우 자기주도학습능력과 창의성이 향상되는 것을 밝 혔지만, 이번 연구에서는 초등학생들의 경우에도 동일한 결과가 나타남을 보여주었다. 이상과 같은 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
미술활동과 연계한 과학실험활동은 학생들에게 자기주도학습능력과 창의적 성격을 향상시키는 좋 은 교수·학습법이다. 특히 탐구의 기본 실험 기능 과 학습동기를 높일 수 있어 수업의 집중도를 높이 고, 적극적인 참여를 유도하여 자기주도학습능력을 키울 수 있다. 또한 과학적 원리를 접목한 미술 활 동을 통해 창의성을 높일 수 있는 기회를 가질 수 있다.
이번 연구를 통해 미술활동과 연계한 과학실험활 동은 학습동기의 부족으로 과학을 멀리하였던 학생 들에게 가까이 다가갈 수 있는 가능성이 있음을 보 여주었다. 이를 토대로 다음과 같은 제언을 하고자 한다.
첫째, 미술활동과 연계한 과학실험활동을 STEAM 교육 프로그램으로 승화시키기 위해서는 체계적인 실험활동 개발이 뒤따라야 할 것이다. 현 재 STEAM 교육이 창의적 설계와 감성적 체험 과 정을 중요시하는 만큼, 과학실험활동인 기본 활동 과정을 통해 창의적 설계에 필요한 지식과 개념을 익히고, 미술활동인 창의 활동 과정을 통해 감성적 체험을 유도할 수 있다. 바꿔 말하면, 지금 행해지 는 STEAM 교육에서 미술활동을 강조할 경우 학 생들의 자기주도학습능력을 키우고, 창의적 성격을 높일 수 있다. 이번 연구에 사용된 미술활동과 연 계한 과학실험활동은 그 주제와 방법이 기존 과학 실험 수업자료에서 크게 벗어나지 못하였고, 미술 기법도 단순히 색을 이용하거나 디자인하는 측면에 서 벗어나지 못하였다. 따라서 보다 융합적인 소재 와 내용을 바탕으로 단순히 산출물의 시각화나 실 험결과 표현이 아닌 실질적인 미술활동이 접목된 과학실험활동 개발이 필요하다. 예를 들어, 흔히 우
리 주변에서 볼 수 있는 폐품이나 잡다한 물건을 조립하여 입체적인 작품을 만드는 미술 기법인
‘앗상블라주(assemblage)’ 활동을 이용하여 IT 기기를 디자인하고, 그 과학기술적 가치와 예술적 가치를 평가하는 STEAM 교육 프로그램이 있다 (최정훈 등, 2012). 이처럼 미술활동에 대한 정확 한 이해를 바탕으로 과학실험활동과 연계하는 노력 이 필요하다.
둘째, 일반 학생을 대상으로 자기주도학습능력과 창의적 성격을 알아보았으므로, 연구의 다양성을 위해 영재학생들을 비롯한 다양한 대상들에게 비슷 한 연구를 실시하여 어떤 효과가 있는 지 확인해야 할 것이다. 이번 연구에 사용된 검사도구는 영재선 발을 위한 관찰·추천 도구로 개발되었기 때문에 대상을 영재학생들로 할 경우에도 쉽게 적용할 수 있다. 그리고 초등학생뿐만 아니라 중등학생에게 실시하여 학교급별, 남녀별, 학력수준별로 다양화하 는 연구가 필요하다. 이런 연구 결과를 통해 미술 활동과 연계한 과학실험 활동이 어느 집단에 더 효 과적인지 파악할 수 있을 것이다. 아울러 공학적 디자인을 이용한 교육방법이 학생들의 학습향상과 동기유발에 도움이 되고, 협동학습과 진로교육에 긍정적인 효과를 보이므로(권혁수, 박경숙, 2009), 미술활동을 이용한 교육방법이 협동학습과 진로교 육 등에 미치는 영향에 대해서도 연구가 있어야 할 것이다.
이러한 후속연구에 힘입어 미술활동이 과학실험 수업에 적용되는 새로운 교수·학습법으로 자리매 김하기를 기대해 본다.
참 고 문 헌
교육과학기술부 (2009). 2009 개정 고교 과학과 교육과정 해설서. 서울: 교육과학기술부.
교육과학기술부 (2011). 창의인재와 선진과학기술 로 여는 미래 대한민국, 2011년 업무보고.
교육과학기술부.
권혁수, 박경숙 (2009). 공학적 디자인: 과학, 기
술, 공학, 수학교육의 촉진자. 과학교육연구 지, 33(2), 207-219
김리라 (2012). 상황학습을 적용한 미술 수업이 초등학생의 자기 주도적 학습 능력 향상에 미치는 영향 : 입체 조형 디자인을 중심으로.
부산대학교 석사학위논문
김맘연 (2012). 미술과 통합한 유아과학교육 프로 그램의 개발 및 적용효과. 중앙대학교 박사학 위논문.
김미숙 등 (2004). 중학생 영재의 지적․정의적 특 성에 따른 효과적인 교수학습 전략탐색. 서 울: 한국교육개발원.
김성숙 (2011). 미술ㆍ과학교과가 융합된 교수학 습방안. 경인교육대학교 석사학위논문.
김지애 (2009). 색변화 화학반응을 이용한 그림그 리기 실험 개발 및 적용. 한국교원대학교 석 사학위논문.
김현아 (2013). 과학·미술 통합활동이 유아의 과 학적 탐구능력과 자연친화적 태도에 미치는 영향. 전남대학교 석사학위논문.
김형숙 (2012). 융합인재교육(STEAM)에서 미술 교육의 관계와 중요성 고찰. 기초조형학연구, 13(5), 105-113.
노상우, 안동순 (2012). 초등학교 융합인재교육 (STEAM)의 발전 방향 모색. 교육종합연구, 10(3), 75-96.
박소정, 김방희, 김진수 (2012). 중학교 전자 기계 기술 단원에서 활용할 오토마타 만들기 STEAM 수업 자료 개발 및 적용. 한국기술 교육학회지, 12(2), 199-220.
박은영 (2010). 시각예술적 요소를 가미한 과학실 험의 적용이 학생의 과학적 창의성에 미치는 효과. 한국교원대학교 석사학위논문.
박현주 등 (2012). STEAM 교육의 구성 요소와 수업 설계를 위한 준거 틀의 개발. 학습자중 심교과교육연구, 12(4), 533-557.
박혜미 (2010). 영재판별 교사평정척도의 개발과 타당화. 경남대학교 석사학위논문.
신영준, 한선관 (2011). 초등학교 교사들의 융합인 재교육(STEAM)에 대한 인식 연구. 초등과
학교육, 30(4), 514-523.
윤마병, 홍재영 (2012). 고등학교 융합과학 (STEAM) 실험-실습 프로그램 개발과 과학 캠프 적용. 과학교육연구지, 36(2), 263-278.
안이숙 (1998). 인터넷 활용 수업이 아동의 자기 주도학습 능력에 미치는 영향. 한양대학교 석 사학위논문.
이상훈 (2002). 인터넷 활용 프로젝트 학습이 자 기 주도적 학습 능력과 학업성취도 신장에 미치는 영향. 인천교육대학교 석사학위논문.
이영인 (2005). 미술교육과 과학교육의 통합 프로 그램 지도방안 연구 : 6∼7세 아동을 중심으 로. 동국대학교 석사학위논문.
이용섭, 김윤경 (2012). 과학 기반 STEAM의
‘날씨와 우리생활’ 학습이 창의적 사고 및 창의적 인성에 미치는 효과, 대한지구과학교 육학회지, 5(2), 204-212.
이혜선 (2007). 미술-과학교과의 통합교육을 위한 연계학습 적용에 관한 연구. 한양대학교 석사 학위논문.
장웅 (2010). 유아의 수학 과학 미술 통합 교육 프로그램 개발 및 효과. 조선대학교 박사학위 논문.
전정임 (2010). 예술영재교육을 위한 과학 활용의 유용성에 관한 연구. 한국음악학학회, 19, 235-262.
정유진 (2007). 전래동요를 활용한 통합 학습 지 도 방안 연구:초등학교 3학년을 중심으로. 서 울교육대학교 석사학위논문.
지성애, 김낙흥, 심현정, 이상미, 심재연 (2009).
미술과학 통합 활동이 유아의 과학적 탐구능 력, 과학적 태도, 공간능력 및 그리기표상 능 력에 미치는 효과. 한국영유아교원교육학회, 13(5), 307-330.
최인수, 이종구 (2004). 창의성 검사. 서울: 한국 가이던스.
최정훈 등 (2012). 융합인재교육(STEAM) 수업모 델 연구. 서울: 한국과학창의재단.
최태호 (2011). 융합형 영재교육의 가능성 모색.
영재교육연구, 21(3), 683-702.
최호성 (2010). 관찰․추천제에 의한 영재교육대상 자 선발도구 개발, 마산: 경남대학교 과학영 재교육원.
태진미 (2010). 영재의 창의성 신장을 위한 예술 활동의 가능성 탐색:음악활동 중심으로. 영재 교육연구, 20(3), 789-807.
하주현 (2000). 창의적 인성 검사 개발. 교육심리 연구, 14(2), 180-210.
하주현, 성은현, 한순미 (2008). 창의적 인성 체크 리스트 개발 및 한국 대학생과 미국대학생이 생각하는 창의적 인성 비교. 교육심리연구, 22(1), 169-191.
현정숙 (1999). 초등학교 아동의 자기 주도 학습 력 향상을 위한 수업 모델 개발. 동아대학교 박사학위논문.
홍민아, 황북기, 최정훈 (2012). 물의 오염도 측정 에 대한 STEAM 교육 교재개발. 한국환경과 학회지, 21(8), 909-929.
한국과학창의재단 (2011). 융합인재교육(STEAM) 총론 및 수업모델개발 연구. 서울: 한국과학 창의재단.
Guglielmino, L. M. (1977). Development of the self-directed learning readiness scale. Unpublished Doctoral Dissertation.
University of Georgia, Athens.
Nickerson, R. S. (1999). Enhancing creativity.
In R. J. Sternberg (Ed.), Handbook of creativity, New Yok: Cambridge University press.
Sternberg. R. J. and T. I. Lubart (1999). The Concept of Creativity: Prospects and Paradigms, In R. J. Sternberg (Ed.).
Handbook of creativity, New Yok:
Cambridge University Press.
국 문 요 약
그동안 예술활동과 과학교육을 통합하는 연구는 학생들의 예술교육에 직접적으로 관여하는 유아교 육과 초등교육분야에서는 꾸준히 진행되어 왔다.
그러나 일부 과학교육자들은 STEAM 교육을 통해 디자인의 원리를 이용하여 산출물을 시각화하거나 실험결과를 표현하는데 주된 관심을 보였다. 이에 미술활동이 과학교육과 통합된 수업을 실시할 때, 학생들의 능력 변화에 대한 연구가 필요하다. 그래 서 이 연구의 목적을 미술활동과 연계한 과학실험 활동이 초등학생들의 자기주도학습능력과 창의적
성격에 미치는 영향을 알아보는 것으로 하였다. 이 연구는 창원에 있는 C초등학교 4학년 30명(남 16, 여 14)을 대상으로 하였다. 수업자료는 2007 개정 교육과정 초등과학교과서와 ‘신나는 과학을 만드 는 사람들’실험자료집에서 추출되었다. 수업처치 는 5가지 주제에 대해 10차시로 진행되었으며, 사 전-사후검사로 G-TAGAS가 실시되었다. 그 결과 미술활동과 연계한 과학실험활동은 자기주도학습능 력과 창의적 성격에서 유의미한 향상이 있었다.
주요어: 과학실험, 미술활동, 자기주도학습능력, 창의적 성격, G-TAGAS
부록. 미술활동과 연계한 과학실험활동 학생용 활동지 (예: 크로마토그래피 그림 그리기) [기본 활동]수성사인펜을 이용한 크로마토그래피
#활동하기
▸ 준비물 :거름종이,수성사인펜,알코올 수용액,종이컵
▸ 실험은 이렇게 해요
① 거름종이 중심에서 조금 떨어진 곳에 수성사 인펜으로 무늬를 그린다.
② 거름종이가 바닥에 닿지 않도록 아래에 종이 컵을 받친다.
③ 알코올 수용액을 한 방울씩 찍어서 거름종이 의 중심에 떨어뜨린다.(면봉을 이용해서 알코 올 수용액을 찍어 주어도 됨)
④ 수용액이 거름종이에 흡수되면 떨어뜨리는 것을 반복한다.(이때 수용액이 수성잉크에 직 접 닿지 않고 흡수를 통해 색 분리가 일어나 도록 해야 하며 적당한 양의 용매를 조금씩 여러 번 떨어뜨려야 함)
⑤ 거름종이 위에 잉크가 번져나가면서 생겨나 는 모양과 색을 관찰한다.
⑥ 원하는 정도까지 알코올 수용액의 흡수에 의해 색소의 분리가 이루어지면 거름종이를 건조시킨 다.
#탐구하기
1)사인펜의 각 색들은 어떤 색이 섞여서 만들어졌나요?
2)크로마토그래피의 원리는 무엇일까?
[창의 활동]크로마토그래피를 이용해 그림 그리기
▸ 준비물 :거름종이,수성사인펜,유성사인펜,가위,알코올 수용액,종이컵
#그림 작품 구상하기
#실험과정 쓰기
#실험결과(완성 작품)를 붙이고 설명하기
