초등과학에서 융합인재교육 프로젝트 학습이 학생의 창의적 문제해결력 및 학업성취도에 미치는 효과
김문경 ․ 최선영1＊ 인천신송초등학교 ․ 1경인교육대학교
The Effects of the STEAM Project-Based Learning on Students' Creative Problem Solving and Science Achievement in the Elementary Science Class
Kim, Moon Gyeong․Choi, Sun Young1＊
IncheonSinsong Elementary School․1Gyeongin National University of Education
Abstract : The purpose of this study was to investigate the effects of a STEAM Project-Based Learning on the elementary students' creative problem solving, scientific achievement and class satisfaction in elementary science class. For this purpose, the STEAM based project learning for students was developed and applied. The subjects were fifth grade students at S elementary school in Incheon divided two groups : an experimental class comprising of 28 students and a comparative class of 27 students. The results of this study were as follows: First, the change in students' creative problem solving ability in the experimental group applying the STEAM Project-Based Learning has statistically meaningful difference (p<.01). Second, a scientific achievement in experimental group has statistically meaningful difference (p<.05). Third, students' satisfaction in the experimental group was 59.6% for this program. Therefore, the STEAM based project learning program applied to this study might be useful to improve the students' creative problem solving ability and achievement in science.
keywords : STEAM, Project-Based Learning, creative problem solving, science achievement
*교신저자 :최선영(sychoi@ginue.ac.kr)
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2013년 10월 25일 접수,2013년 12월 10일 수정원고 접수,2013년 12월 22일 채택
Ⅰ. 서론
현대 사회는 단순한 지식의 암기와 반복적인 훈 련 보다는 개인의 잠재적인 창의력의 발현을 중요 시하고 이를 통해 새로운 문제에 신속하게 대처하 는 능력을 갖춘 창의적인 인간을 요구한다. 이와 같은 창의성은 인간의 보편적 잠재능력이기 때문에 학생들에게 창의적인 경험의 장을 제공한다면 누구 나 창의성을 발달시킬 수 있다고 한다(Guilford, 1959; Osborn, 1963). 그래서 우리나라 초등학교 과학교육과정에서도 학생들에게 과학적 탐구능력뿐
만 아니라 일상생활에서의 문제 해결방법으로 창의 적 문제 해결력을 기르는 것을 강조하고 있다(교육 과학기술부, 2009).
특히 기후변화, 에너지, 질병, 식량문제 등 인류 가 당면하고 있는 현안들을 해결하기 위해서는 이 제까지 각 학문 분야에서 따로따로 문제 해결에 접 근하는 방식과는 다른 새로운 방식 즉, 여러 학문 분야의 협력과 통섭을 통한 문제해결 방식으로서 창의적 융합 역량이 필요하다(김왕동, 2011). 이러 한 사회적 교육적 요구를 반영하여 미국, 영국을 비롯한 선진국에서는 이미 국가적 차원의 STEM
교육 정책들이 연구, 추진되고 있다(Sanders, 2009; Brown et, al., 2011; Williams, 2011). 이 에 우리나라에서도 교육과학기술부 2011년 업무보 고를 통해 융합인재교육(STEAM)을 강조하면서 과 학과 수학의 개념 및 원리 등이 기술, 공학, 예술과 연계하고, 실생활에 접목시켜 학생들의 흥미와 이 해를 높여 융합적 사고와 문제 해결 능력을 길러 세계적인 과학기술 인재를 육성하기 위한 추진 전 략으로 제안하였다(교육과학기술부, 2010).
이와 병행하여 학교현장에서는 융합인재교육의 목적을 실현시키기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다(권순범, 이태욱, 2012; 김권숙, 최선영, 2011;
배선아, 2011; 이시예, 이형철, 2013). 이들 대부분 은 융합인재교육이 추구하는 목표를 구현하기 위하 여 창의적 체험활동 시간이나 방과 후 수업 시간 및 영재학급 등을 활용하여 주제 중심형 융합인재 교육 프로그램을 적용하고 그 효과를 보고한 것이 다. 이와 때를 같이하여 현장에서는 올해부터 초등 학교 정규 교과과정 속에 융합인재교육을 적용하도 록 지침을 내리는 등 대부분의 교육 활동의 기저에 융합인재교육의 의미를 부여하고 있는 실정이다.
이와 같이 융합인재교육과 관련한 다양한 교육활 동을 전개하도록 하는 가운데, 학교 현장에서 융합 인재교육을 적용하기 위한 방안으로 신영준 등 (2012)은 주제 중심 학습, 문제 중심 학습, 프로젝 트 학습 방법이 효과적이라고 제안하였다. 이 가운 데 프로젝트 학습은 학생들이 스스로 탐구할 만한 가치가 있는 주제를 정하여 일정기간 동안 학습하 며 깊이 있게 연구하는 활동으로 학생들이 직접 과 제를 선정하고 해결하기 위한 계획을 세우며, 협의 과정을 통하여 의사 결정하고, 탐구하며 산출물을 만들어내는 방법이다. 이러한 프로젝트 학습을 수 행하면서 문제해결을 해 나가는 과정 속에는 학생 들이 새로운 문제해결 방법을 생각하고, 이것을 실 제 산출물로 구현하는 과정 속에 다양한 방법과 지 식의 융합적 사고가 포함될 수 있다는 면에서 융합 인재교육 프로젝트 학습 프로그램의 개발과 이에 대한 효과를 알아보는 것이 필요하다고 생각된다 (신영준 등, 2012).
따라서 이 연구는 초등학교 과학교과 수업에서
융합인재교육을 위한 프로젝트 학습 프로그램을 개 발하여 학생들의 창의적 문제 해결력, 학업 성취도 및 수업에 대한 만족도에 미치는 영향에 대하여 알 아보고자 하였다.
Ⅱ. 연구 방법 및 절차
1. 연구 대상
이 연구는 인천광역시에 있는 S초등학교 5학년 을 대상으로 각각 1학급씩 실험반 28명(남학생:15 명, 여학생:13명)과 비교반 27명(남학생:14명, 여학 생:13명)을 선정하여 실시하였다.
2. 연구 절차
이 연구는 학생들에게 융합인재교육 프로젝트 학 습 프로그램을 개발하여 그 효과를 알아보기 위한 것이다. 이를 위해 실험반 1개의 학급을 선정하여 융합인재교육 프로젝트 학습을 담임교사가 실시하 였고, 1개의 비교반에는 과학전담교사가 전통적인 일반 강의식 수업을 실시하였다. 이 프로그램의 효 과를 알아보기 위하여 창의적 문제해결력 검사와 학업성취도 검사를 사전, 사후에 실시하여 효과를 알아보았다.
3. 융합인재교육 프로젝트 학습 프로그램 개발 및 적용
1) 프로그램 개발
프로젝트 학습모형이란 개인, 소집단 또는 학급 의 모든 학습자가 참여하여 어떤 주제를 깊이 있게 하는 탐구하는 방법이다(신영준 등, 2012). 그리고 프로젝트 학습 단계에 대하여는 학자에 따라 다양 한 방법을 제시하였으며 수업자에 따라 다양하게 진행할 수 있다(권옥희, 성용구, 2003). 이 연구에 서 구안한 융합인재교육 프로젝트 학습 프로그램은
프로젝트 학습 단계 학습 활동 STEAM 학습 단계
준비 단계
주제 탐색 및 주제 정하기
• 프로젝트 학습을 하기로 결정함
• 주제를 잠정적으로 결정함
• 교사의 잠정적 주제망 작성
• 자원목록 잠정적으로 작성하기
• 주제 확정하기
• 학생의 주제 관련 경험 끌어내기
• 학생과 함께 주제망 작성하기
• 학습할 소주제 결정하기
문제 상황제시
활동 계획 단계
지식 및 기능 습득
• 학습 활동 팀 구성하기
• 질문 목록 작성하기
• 학습 활동 계획하기
• 자원 확보하고 비치하기
탐구 수행 단계
탐구, 토의, 표현하기
• 문헌 조사-문헌자료 활용
• 현장 조사-현장 활동-견학활동
• 현장 실험하기
• 자원인사 면접-전문가 만남
• 토의하기
• 표현하기 : 언어적, 수학적, 소리, 그림, 입체, 신체
창의적 설계
마무리 단계
탐구수행 결과 발표 및 전시하기 평가, 반성하기
• 문집(책, 신문, 잡지, 스크랩), 그림, 구성물, 멀티미디어 자료(사진, 비 디오 자료 등)
• 개인 및 집단 평가하기
• 작품 분석, 일화 기록, 체크리스트, 면접, 가정조사서, 사회성 측정법
감성적 체험 표 1.융합인재교육 프로젝트 학습 단계
김대현 등(1999)이 제안한 것을 기초로 하였다.
그는 프로젝트 학습의 단계를 준비하기, 주제 결정 하기, 활동 계획하기, 탐구 및 표현하기 및 마무리 하기의 5단계를 제안하였는데, 이 연구에서는 일반 학급의 과학수업시간에 실시한다는 점에서 교사의 입장에서의 준비하기 과정과 학생의 주제결정하기 단계를 합쳐 학생이 주제를 탐색하고 선정하는 준 비단계로 하여 4단계로 수정하였다. 또한 융합인재 교육(STEAM)의 특징을 프로젝트에 반영하기 위하 여 융합인재교육을 실행하기 위한 다양한 방법론 가운데 한국과학창의재단이 제시한 융합인재교육 (STEAM)의 구성 원리와 학습준거(조향숙, 2012), STEAM 교육의 방법론(김진수, 2012), 융합인재교 육(STEAM) 수업모델 및 교수 전략(신영준 등, 2012)을 참고하여 프로젝트 학습 프로그램을 개발 하였다(그림 1). 이에 따른 학습 단계의 특성은 표
1에서 보는 바와 같다.
준비
⇒
활동계획
⇒
탐구수행
⇒
마무리
주제 탐색 및
선정
지식 및 기능 습득
탐구, 토의, 표현
탐구 수행 결과 발표 및 평가,
반성 그림 1. 프로젝트 교수․학습의 과정
2) 적용
이 연구에서 개발한 융합인재교육 프로젝트 학습 은 5학년 1학기 생물 영역인 ‘식물의 구조와 기능’
단원을 프로젝트 학습의 단계에 따라 구성하여 수 업을 진행하였다(표 2). 식물 단원과 관련하여 학생 들이 스스로 탐구 주제를 선정하고 선정된 주제에 맞추어 학습 활동팀을 구성하였으며 사전 활동으로
차시 프로젝트
학습 단계 주 제 주요 내용 STEAM
단계 및 요소
1
~ 2
준비단계 주제탐색
및 주제 선정하기
식물에 대하여 알고 싶어요.
우리 같이 해보자.
• ‘식물’하면 떠오르는 것- 브레인스토밍
• 식물 탐구 주제망 그리기 -(뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 열매)
문제상황제시 S
• 식물에 대하여 탐구하고 싶은 주제 정하기
• 탐구하고 싶은 주제가 같은 친구끼리 소집단 구성하기
• 탐구 주제가 같은 친구들끼리 모둠 정하기 3
~ 5
활동계획 단계 지식 및 기능
습득
어떻게 공부할까?
• 질문 목록 작성하기
• 학습 활동 계획하기
• 학습 활동 계획 발표하기
6
~ 8
탐구수행 단계 탐구하기 협의하기 표현하기
뿌리의 구조와 하는 일
• 뿌리의 지지, 흡수, 저장 기능 알기
창의적 설계 STE 줄기의
구조와 하는 일
• 줄기의 겉모양을 관찰하기
• 줄기에서 물이 어떻게 이동하는지를 탐구하여 줄기가 하 는 일 알아보기
9
~ 11
잎의 구조와 하는 일
• 잎을 관찰하여 잎의 구조 알아보기
• 잎에서 무엇이 만들어지는지 실험을 통하여 알아보기(광합성 작용)
• 잎이 하는 일 더 알아보기(증산작용) 12
~ 14
꽃과 열매의 구조와 하는 일
• 꽃의 구조와 기능 알아보기
• 열매의 구조와 기능 알아보기
• 꽃과 열매, 씨의 관계 설명하기
15~
16
마무리 단계 탐구 결과 발표 및 전시하기
평가, 반성하기
탐구 발표 및 평가회
• 식물에 대하여 탐구하여 알게 된 것 발표하기
- 표현방식 : 언어적(관찰 일지 쓰기 등), 수학적, 소리, 그 림, 입체, 신체
- 문집(책, 신문, 잡지, 스크랩), 그림, 구성물 멀티미디어 자료(사진, 비디오 자료 등)
• 개인 및 집단 평가하기
• 작품 분석, 일화 기록, 체크리스트, 면접
감성적 체험 STEAM 표 2. 융합인재교육 프로젝트 학습 단원의 차시계획
관련 자료를 조사하도록 하였다. 실제 수업에서는 탐구, 협의, 표현활동이 이루어지고 마무리 및 평가 가 이루어지는 16차시의 융합인재교육 프로젝트로 구성하였다. 탐구 주제별 연 차시로 진행할 수 있 도록 시간을 조정하였으며 매 차시마다 프로젝트 학습 과정이 이루어질 수 있도록 하였다. 개발된 융합인재교육 프로젝트 학습에 대하여 과학교육 전 문가 3인이 검토와 수정 및 보완 하여 지도안을 만 들어 실시하였다(부록 1).
준비 단계에서 교재원과 텃밭에서 자라고 있는
식물들이 자라는 모습을 관찰하면서 식물 탐구의 필요성을 느낄 수 있도록 하였다. 이 단계에서 학 생들은 식물에 대하여 호기심을 가지고 관찰활동을 하게 되므로 STEAM 요소 중 S요소와 관련있다.
활동 계획 단계에서는 ‘식물에 대하여 무엇을 알고 싶은가?’라는 질문에 대하여 학생들이 적어낸 질문 목록을 작성하고 같거나 비슷한 의문을 가진 학생 들끼리 학습 활동 팀을 구성하였다. 그리고 학습 활동 팀별로 자신들이 가진 궁금증을 해결하기 위 하여 책이나 인터넷 검색 등 다양한 자료를 활용하
그림 2.활동 계획 단계 : 브레인스토밍, 유목화, 각 그룹의 단어들을 연결하는 제목이나 표제 붙이기
그림 3.탐구활동 단계 : 탐구, 협의, 표현하기
그림 4. 수목원 탐방 및 자연물을 이용하여 만들기 체험학습 여 조사하도록 과제를 내주었다(그림 2). 이 과정에
서 서로의 의견과 생각을 소통(A)하게 되고 정보검 색(E)이 이루어지므로 STEAM 중 E와 A 요소를 경험하게 되는 것이다.
탐구활동 단계에서 교사는 매 차시마다 수업에 필요한 자료를 확보하여 제공해주고 팀별 소집단 활동이 활발히 일어 날 수 있도록 분위기를 조성하 였다. 학생들은 학습 활동 팀별로 협의과정을 통하 여 학습 활동을 계획하고 역할을 분담하여 탐구를 수행하였으며 사전 조사한 자료를 활용하여 그 결 과를 표현하는 과정에서도 팀원들끼리 협의하고 토 의하는 과정을 통하여 글, 그림, 노래, 만화 등의
다양한 방법으로 표현하였다(그림 3). 이 단계에서 과학 탐구활동(S) 및 기계조작 활동(T)이 이루어지 고, 탐구결과를 다양한 방법으로 표현하는 과정에 서 예술적 표현(A)을 하게 되며 때로는 수학적 활 동(M)도 하게 된다.
현장 활동 및 견학활동으로 단원 학습이 진행되 는 기간 중 주말을 이용하여 우리고장의 수목원과 식물원을 찾아가 숲 해설사로부터 여러 가지 식물 들에 대한 설명을 들으며 수목원을 탐방하고 조사 를 실시하였으며 나무 조각과 여러 가지 씨앗, 열 매 등의 자연물을 이용하여 만들기 체험학습도 실 시하였다(그림 4).
그림 5. 마무리 및 평가단계 : 식물도감 산출물 및 PPT 발표 마무리 및 평가단계에서는 학습 활동 팀별 탐구
수행 결과 보고서와 식물도감 만든 것 등을 모아 산출물로 발표하는 과정을 통하여 학생들은 성공 경험을 갖게 되었다. 그리고 서로의 프로젝트 산물 을 평가하고 반성하는 과정에서 새로운 아이디어를 창출할 수 있도록 하였다. 더 나아가 학습 활동 팀 별로 그동안 식물에 대한 자신들의 탐구를 통하여 알게 된 것을 PPT로 정리하여 발표하도록 함으로 써 학생들로 하여금 성취감을 갖게 하고 상호평가 가 이루어지도록 하였다(그림 5). 이 과정에서 과학 탐구활동(S) 및 기계조작(T)과 정보기기(E)를 활용 하게 되고, 예술적 표현(A)을 하게 되며 때로는 수 학적 요소(M)도 체험하게 된다.
4. 검사 도구
1) 창의적 문제 해결력 검사
이 연구에서 활용한 창의적 문제해결력 검사는 최선영과 강호감(2006)이 제안한 검사 도구를 식물 의 구조와 기능 단원에 맞는 내용으로 변형하여 실 시하였다. 검사 도구는 크게 문제 정의하기와 문제 해결하기로 나누어져 있으며 문제 정의하기의 하위 요소는 다양한 문제 정의하기와 적절한 탐구 문제 선택하기가 있고 문제 해결하기 하위 요소는 해결 책 생각하기, 실험 계획 세우기, 해결 방법 확인하 기로 구성되어 있다. 이 연구에서는 사전에 검사 도구를 개발하여 초등과학교육 전공자 3명과 현장 교사 7명이 합의하여 작성하였다. 사후에도 같은 검사지를 사용하였으며 5가지 하위 요소별로 2점 씩 총 10점 만점으로 처리하였다. 이 연구에서 사
용된 검사도구의 신뢰도는 .784이었다.
2) 학업 성취도 검사
학생들의 학업 성취도 변화를 알아보기 위하여 사전 학업성취도는 본교 5학년 교사들이 공동으로 출제한 5학년 1학기 중간학업성취도 평가로 하였 고, 사후검사는 5학년 1학기 단원3. 식물의 구조와 기능의 단원평가 25문항을 중간학업성취도 평가와 같은 난이도로 출제하여 실시하였다.
3) 학생들의 수업에 대한 만족도 조사
이 연구에서 투여한 프로그램에 대하여 학생들이 수업에 참여한 후 얼마나 만족하는가에 대하여 알 아보기 위하여 10문항을 작성하여 간단히 조사하 였다.
5. 자료 처리
이 연구의 효과를 알아보기 위하여 SPSS 통계 프로그램 버전 18.0을 활용하였다.
Ⅲ. 결과 및 논의
1. 학생의 창의적 문제해결력의 변화
학생들의 창의적 문제해결력의 변화를 알아보기 위하여 창의적 문제해결력 검사를 실시한 결과는 표 3에서 보는 바와 같다. 사전 검사에서 실험반과
전후 반 평균 표준편차 t p
사전 실험반 5.46 2.40
1.5 .135
비교반 4.39 2.87
사후 실험반 6.57 2.25
3.48 .001**
비교반 4.46 2.28
**:p〈.01
표 3.창의적 문제 해결 능력에 대한 사전-사후 검사 결과
요소 전후 반 평균 표준편차 t p
다양한 문제 제안하기
사전 실험반 1.29 .66
.42 .680
비교반 1.21 .63
사후 실험반 1.54 .58
2.67 .010**
비교반 1.14 .52
적절한 문제 선택하기
사전 실험반 1.29 .66
.33 .746
비교반 1.21 .96
사후 실험반 1.68 .67
1.68 0.99
비교반 1.32 .90
해결책 생각하기
사전 실험반 1.46 .58
1.46 .151
비교반 1.18 .86
사후 실험반 1.39 .69
.77 .444
비교반 1.25 .70
실험계획 세우기
사전 실험반 .79 .74
3.66 .001**
비교반 .18 .48
사후 실험반 .96 1.21
4.57 .000**
비교반 .29 1.02
해결방법 확인하기
사전 실험반 .64 .78
.17 .865
비교반 . 61 79
사후 실험반 1.00 .77
2.74 .008**
비교반 . 46 .69
표 4.창의적 문제 해결 능력 하위요소에 대한 사전-사후 검사 결과
** : p 〈.01
비교반의 평균 점수에 유의미한 차이가 없었으나, 사후 검사에서는 실험반과 비교반의 평균 점수에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었다(p〈.01). 따라 서 융합인재 교육 프로젝트 학습은 학생들의 창의 적 문제해결력에 효과적인 영향을 주었음을 알 수 있다. 이러한 결과는 김태훈(2013)이 실시한 초등 과학영재의 창의적 문제해결력 향상을 위한 융합인 재교육 프로젝트 프로그램을 개발하여 적용한 결과 와 비록 적용 대상은 다르더라도 창의적 문제해결 력에 향상에 효과적이라는 결과와 일치한다.
창의적 문제해결력의 하위 요소별 변화를 살펴보
면 표 4에서 보는 바와 같다. 하위영역 중에서 ‘다 양한 문제 제안하기’, ‘실험계획 세우기’, ‘해결방법 확인하기’에서 통계적으로 유의미한 차이가 있음을 알 수 있다. 이러한 결과에 대하여 최영미와 홍승 호(2013)는 초등과학 ‘작은 생물의 세계’ 단원에 대한 STEAM 프로그램을 개발, 적용하여 탐구 능 력에 효과를 나타내었다고 하였고, 박성진과 유병 길(2013)은 과학 기반 STEAM에 의한 ‘빛’ 단원 학습이 과학 탐구 능력 향상에 긍정적 효과를 미친 다는 연구 결과를 보고하였다.
구분 전후 반 평균 표준편차 t p 학업성취도 사전 실험반 78.60 11.77
.95 .347 비교반 75.25 14.55
사후 실험반 87.50 12.98
2.17 .034* 비교반 77.85 19.57
*:p〈.05
표 5.학업성취도에 대한 변화
평가 항목
매우 그렇다 (5)
그렇다 (4)
보통이 다 (3)
그렇지 않다
(2)
매우그렇 지 않다
(1) 1. 식물 탐구 프로젝트 학습에 대하여 만족한다. 6
(21.4) 15 (53.6)
5 (17.9)
1 (3.6)
1 (3.6) 2. 프로젝트 학습을 하면서 과학 교과가 더 좋아졌다. 6
(21.4) 4 (14.4)
16 (57.1)
1 (3.6)
1 (3.6) 3. 식물 탐구 프로젝트 학습을 하면서 식물에 대하여 더 많이 알고
싶어졌다.
2 (7.2)
14 (50.0)
19 (67.9)
2 (7.2)
1 (3.6) 4. 과학 시간에 강의식 수업 보다 프로젝트 학습이 더 학습 효과가
크다고 생각한다.
10 (35.7)
6 (21.4)
9 (32.1)
2 (7.2)
1 (3.6) 5. 프로젝트 학습에서 과제는 스스로 해결할 수 있는 것이었다. 4
(14.4) 17 (60.7)
4 (14.4)
2 (7.2)
1 (3.6) 6. 프로젝트 학습에서 자신이 맡은 과제를 끈기 있게 해결할 수 있었
다.
6 (21.4)
8 (18.8)
11 (39.3)
2 (7.2)
1 (3.6) 7. 프로젝트 학습을 하면서 다른 친구의 의견을 존중하는 태도를 갖
게 되었다.
5 (17.9)
14 (50.0)
7 (25.0)
1 (3.6)
1 (3.6) 8. 프로젝트 학습을 통하여 여러 가지 교과를 융합하여 공부할 수 있
었다.
2 (7.2)
13 (46.4)
11 (39.3)
1 (3.6)
1 (3.6) 9. 프로젝트 학습을 하고 나서 ‘나도 할 수 있다.’는 자신감이 생겼다. 5
(17.9) 11 (39.3)
9 (32.1)
2 (7.2)
1 (3.6)
10. 프로젝트 학습을 더 해보고 싶다. 7
(25.0) 12 (42.8)
6 (21.4)
2 (7.2)
1 (3.6)
평균 5.3
(18.9)
11.4 (40.7)
8.7 (31.1)
1.6 (5.7)
1.0 (3.6)
표 6.융합인재교육 프로젝트 학습에 대한 만족도 조사 N(%)
2. 학업성취도의 변화
융합인재교육 프로젝트 학습을 통한 학생들의 학 업성취도 변화를 알아보기 위하여 학업성취도를 실 시한 결과는 표 5에서 보는 바와 같다. 사전 검사 에 비하여 실험반의 성적이 향상되어 통계적으로 유의미한 결과를 나타내었다(p〈.05). 따라서 융합 인재교육 프로젝트 학습은 학생들의 학업성취도 변 화에 긍정적인 효과가 있음을 알 수 있다. 이는 서 주희와 신영준(2012)이 초등학교 2학년을 대상으 로 융합인재교육을 과학 수업에 적용하여 과학 내 용지식 향상에 효과적이었다고 한 것과 최영미와
홍승호(2013)가 초등과학 ‘작은 생물의 세계’ 단원 에 대한 융합인재교육 프로그램을 개발, 적용하여 과학 지식 향상에 효과적이었다는 연구 결과와 일 치하고 있다.
3. 융합인재교육 프로젝트 학습에 대한 만족도
융합인재교육 프로젝트 학습에 대한 만족도를 조 사한 결과 표 6에서 보는 바와 같다. 전체적으로 볼 때 59.6%가 긍정적으로 평가한 반면 9.3%가 부정적이었으며 31.1%가 보통이었다. 이것으로 보 아 대체적으로 만족하고 있음을 알 수 있다.
Ⅳ. 결론 및 제언
이 연구에서는 융합인재교육 프로젝트 학습 프로 그램을 개발하여 적용한 후 학생들의 창의적 문제 해결력, 학업 성취도 및 수업의 만족도에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 이에 대한 결과를 간단 히 정리하면 다음과 같다.
첫째, 융합인재교육 프로젝트 학습은 초등학생들 의 창의적 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 주 었음을 알 수 있다.
둘째, 융합인재교육 프로젝트 학습은 초등학생들 의 학업성취도 향상에 긍정적 영향을 준다는 것을 알 수 있다.
셋째, 융합인재교육 프로젝트 학습에 대하여 학 생들은 대체적으로 만족한다는 것을 알 수 있다.
위와 같은 결과로 볼 때 이 연구에서 투여한 융 합인재교육 프로젝트 학습은 학생들에게 창의적 문 제해결력과 학업성취도 향상에 효과적임을 알 수 있고 아울러 수업 만족도에 있어서도 긍정적임을 알 수 있다.
이러한 결과를 바탕으로 초등과학 교육 활동에 있어서 학생들의 창의적 문제해결력을 신장시키기 위한 다양한 프로그램 개발을 위한 노력이 필요하 고, 아울러 개발한 프로그램에 대하여 현장 교사들 이 교실상황에서 적용할 수 있도록 지침서 개발이 나 연수자료 개발도 필요하다.
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국 문 요 약
이 연구는 초등학교 과학교과 수업에서 융합인재
교육을 위한 프로젝트 학습 프로그램을 개발하여 학생들의 창의적 문제 해결력, 학업 성취도 및 수 업에 대한 만족도에 미치는 영향에 대하여 알아보 고자 하였다. 이를 위해 인천광역시에 있는 S초등 학교 5학년을 대상으로 각각 1학급씩 실험반(28명) 과 비교반(27명)을 선정하여 실험반에는 개발한 융 합인재교육 프로젝트 학습 프로그램을 투입하였다.
이에 대한 결과를 정리하면 다음과 같다.
첫째, 융합인재교육 프로젝트 학습은 학생들의 창의적 문제해결력 향상에 긍정적인 영향을 주었음 을 알 수 있다.
둘째, 실험반 학생들의 학업 성취도가 비교반 학 생들에 비하여 향상되었다. 그러므로 융합인재교육 프로젝트 학습은 학생들의 학업성취도 향상에 긍정 적 영향을 준다는 것을 알 수 있다.
셋째, 수업에 대한 학생들의 만족도도 보통이라 는 의견 31.1%를 제외하고 59.36%가 만족하고 있 었다.
위와 같은 결과로 볼 때 이 연구에서 투여한 융 합인재교육 프로젝트 학습은 학생들에게 창의적 문 제해결력과 학업성취도 향상에 효과적임을 알 수 있다.
주요어: 융합인재교육, 프로젝트 학습, 창의적 문 제해결력, 학업성취도
부록 1. 융합인재교육 프로젝트 학습 지도안 (예시) 단원 3. 식물의 구조와 기능
학습주제 꽃과 열매 탐구 프로젝트 학습 수행하기 차시 12~14/16
학습목표
1. 꽃과 열매를 탐구하기 위한 프로젝트를 설계하고 수행할 수 있다.
2. 관찰을 통하여 꽃과 열매의 구조와 기능을 설명할 수 있다.
3. 꽃과 열매, 씨의 관계를 설명할 수 있다.
4. 꽃과 열매 탐구 STEAM 프로젝트 산출물을 발표할 수 있다.
학습 과정 및
단계(시간) 교수-학습 활동 STEAM 단계
및 요소 학습
형태 자 료 및 유의점
준비 주제 탐색
(5′)
▣ 전시학습 상기
– 잎의 구조와 기능에 대하여 배운 내용 정리하기
▣ 수업 분위기 조성
– 여러 가지 식물의 꽃과 열매를 제시하고 꽃과 열매에 대해서 알고 싶은 것 의문제기
▣ 학습 동기 유발
– 여러 가지 식물의 꽃과 열매 실물자료 살펴보기
문제 상황 제시
SA
전체
여러 가 지 식물 의 꽃과 열매 실 물자료 학습지 활동계획
주제 선정, 탐구 계획
및 역할분담
(15′)
▣ 꽃과 열매에 대하여 탐구하고 싶은 주제 발표하기 - 식물의 꽃과 열매들은 어떤 모양을 가지고 있을까?
- 여러 가지 식물의 꽃과 열매를 통하여 꽃과 열매의 구조 알 아보기 (꽃잎, 암술, 수술, 꽃받침, 꽃가루)
- 식물의 꽃과 열매는 어떤 일을 할까?
▣ 모둠별로 꽃과 열매에 대하여 탐구하고 싶은 주제 정하기
▣ 탐구 방법 정하기-학습 과제 및 탐구 방법 선정
▣ 역할 분담하기
전체 모둠
여러 가 지 식물 의 꽃과 열매 등 현 미 경 , 프레파라 트 탐구수행 단계
지식 및 기능 습득 (30′) 탐구, 협의,
표현하기 (30′)
▣ 모둠별로 꽃과 열매에 대하여 정한 주제 탐구하기 - 모둠별 탐구 주제에 필요한 자료 준비하기
- 꽃과 열매들의 특징 관찰, 공통점 확인, 꽃가루 관찰, 꽃과 열매가 하는 일 등 탐구하기
- 탐구를 수행하며 결과 정리하기 - 더 알고 싶은 것 문헌 조사하기
창의적 설계 STAM
▣ 꽃과 열매를 활용한 작품 설계하기 모둠 - 꽃과 열매를 활용한 작품 설계하기
- 꽃과 열매에 대하여 노랫말 만들거나 글쓰기 - 꽃과 열매에서 규칙성 찾기
- 누름 꽃, 말린 꽃, 열매 표본 만들기
- 누름 꽃, 말린 꽃, 열매를 이용한 작품 표현하기
마무리 단계 탐구수행 결과 발표
(40′)
▣ 프로젝트 학습 산출물 발표하기
- 꽃과 열매의 구조와 하는 일에 대하여 알게 된 것 발표하기 - 식물의 꽃과 열매를 활용한 작품 발표하기
- 노랫말 만들거나 글쓰기 한 것 발표하기 - 꽃과 열매를 이용한 작품 발표하기
감성적 체험 SEA
전체 실물화상 기
