2017년_STEAM_선도그룹_지원연구단_결과보고서

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2017 년 융합인재교육 (STEAM) 선도그룹 지원연구단 결과보고서

2018. 2.

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이 보고서는 2017년도 교육부의 재원으로 한국과학창의재단의 지원을 받아 수행된 성과물임.

This work was supported by the Korea Foundation for the Advancement of Science and Creativity (KOFAC) grant funded by the Korea government (MOE)

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2017년 융합인재교육(STEAM) 선도그룹 지원연구단결과보고서

 리더 교사의 정보 공유 및 선도그룹 간 상호작용 유도

- 지원연구단 연구진인 리더 교사가 선도그룹 연구 및 과업 수행과 관련된 자료와 정보 를 선도그룹 까페, 지역 STEAM 협의체 등을 통해 공유함

개선 내용 간소화 양식

구분 내용

리더 교사의 정보 공유 사례 (STEAM 캠프)

리더 교사의 정보 공유 사례 (무한상상실 구축 준비와 운영)

<표 Ⅱ-39> 선도그룹 까페를 통한 리더 교사의 운영 과정 정보 공유 사례

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Ⅱ. 추진 내용 및 결과

2) 연구 성과의 점검

□ 최종 데이터베이스(DB) 작성 및 분석

 결과보고서 분석 및 데이터 추출

- 기초 데이터베이스는 2017년 11월 이후 교사연구회에서 제출한 결과보고서 및 수업지 도안의 재검토와 분석을 통해 기존 정보를 수정하고, 데이터베이스 분류 체계에 맞춰 추출한 키워드를 기입하여 최종 데이터베이스를 작성함 ([그림 Ⅱ-21] 참조)

- 데이터베이스 분류 체계, 분류 수준, 분류 차원은 김영민 외(2016)에서 개발한 체계 를 사용하고, 생활기록부 학생 평가 도구와 방법에 대한 분류를 추가하였음. 교사연구 회 최종결과보고서에 기재된 학생 평가 방법을 보고서(활동지), 과제물(산출물), 관 찰(교사, 동료, 자신)평가, 글쓰기(논술, 스토리텔링 등), 포트폴리오 등의 분류 기준 에 따라 데이터를 추출하여 입력함

구분 내용

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 최종 데이터베이스 입력 및 분석 결과

- 이상에서 작성한 데이터베이스 정보는 교사연구회 연구계획서, 결과보고서에서 추출 한 결과이므로, 이를 분석할 경우 프로그램의 분포와 경향성을 쉽게 파악할 수 있음

- 데이터베이스 분석 결과의 대표 사례를 다음 <표 Ⅱ-40>에 제시함

구분 데이터베이스 분석 결과

학교급별 프로그램 분포

교육과정 운영에 따른 프로그램 분포

교육 목적 및 목표에 따른 프로그램 분포

<표 Ⅱ-40> 2017년 STEAM 교사연구회 데이터베이스 분석 결과 요약

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구분 데이터베이스 분석 결과

STEAM 내용별 분포 (과학 영역)

STEAM 내용별 분포 (기술·공학 영역)

STEAM 내용별 분포 (예술 영역)

STEAM 내용별 분포 (수학 영역)

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지원유형 □ 개별 상담·컨설팅 유형별 지원 방법

□ 이메일 □ 유선 □ 회의(미팅)

■ 행사 및 회의 참여 ■ 자문 ■ 컨설팅 ■ 회의(미팅)

지원대상 ■ 교육청 STEAM 협의체 □ 선도그룹 (공개수업) □ 기타 행사( ) 일시 2017. 6. 15(목). 16:00-18:30

장소 융합인재교육센터(울산교육연구정보원 4층)

행사주체 울산시교육청, STEAM 교사연구회 및 STEAM 선도그룹, 무한상상실, 학생 참여형 과학 수업 선도학교, 지원연구단

참석자

3 선도그룹 유형별 우수사례 분석

가. 우수 사례 발굴·확산

1) 창의·융합교육 선도학교 운영 사례

◯ 창의·융합교육 선도학교 운영 개요

- STEAM 현장 적용 및 수업 모델 개발을 통한 일반 학교 확산을 운영 목적으로 하며, STEAM 시범운영 및 교육과정 설계(1차년도), 설계한 STEAM 교육과정 적용 및 운 영(2차년도), STEAM 교육과정 확산(3차년도)이라는 중점 추진 과제를 수행함

- 특히 STEAM 교육과정 적용과 효과적 실행 방안 도출, STEAM 확산을 위해 지역별 거점학교의 역할을 담당함

◯ 창의·융합교육 선도학교 운영 사례 발굴

- 창의·융합교육 선도학교 사례 발굴을 위해 선도학교의 자기추천, 시·도교육청 추천, 지원연구단 연구진 추천 과정이 이루어짐

- 추천서와 추가 설문 결과를 기로초 지원연구단 논의를 거쳐 부산해동고등학교, 목포 덕인고등학교, 상문고등학교 등 3개 학교를 사례로 선정함

구분 사례 내용

과제 요약

▸ ‘학생활동중심전략(DOUBLE_AI⋅STEAM)을 이용한 미래핵심역량강화’를 주제 로 교육과정 속에 녹아들 수 있도록 교과를 분석하여 재구성- 학교행사를 융합적인 요소를 가미하여 울타리 안⋅밖체험 활동으로 구성

▸ 학생체험활동을 통해 미래핵심역량을 강화

운영 측면

▸ STEAM 교육 학교 시설 및 환경 조성, STEAM 교육과정 분석 및 요소 추출

▸ STEAM 교육 프로그램 개발 적용 및 수정보완, STEAM 교육 프로그램 운영

▸ STEAM 교육 수업공개, STEAM WEEK 운영, STEAM DAY 운영

▸ STEAM 프로젝트학습 운영, 방과후 STEAM 프로그램 운영

▸ 학교행사와 함께하는 STEAM 운영, STEAM 동아리 DAY 운영 프로그램 개발

및 개선 측면

▸ DOUBLE-AI·STEAM수업 재구성

▸ 교육과정내 DOUBLE-AI·STEAM수업 운영 시수 확보(20% 이상)

▸ 핵심역량 중심의 수업 전개

<표 Ⅱ-49> 창의·융합교육 선도학교 운영 사례(1): 부산해동고등학교

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▸ STEAM 프로그램 실시 후, 학생을 대상으로 STEAM 프로그램에 대한 생각과 느낌 을 공유할 수 있는 자리를 마련하여 ‘융합’에 대한 의미를 스스로 찾아보고자 함.

▸ STEAM 발표 대회(2차)를 진행하고, 발표회를 공유함으로써 관련 교사와 학생간의 의견 교환을 활발히 함.

[STEAM 연수 강화를 통한 교사의 전문성 신장]

▸ 원격 연수, 집합 연수를 통한 STEAM 연수 강화 (최대 100시간 이상)을 통해, 우리 학교만의 덕인 STEAM 프로그램을 계획하고 수업을 진행함.

▸ 학교 차원에서도 교사가 STEAM 프로그램을 진행할 수 있도록 방과후 학교 개설, 수업 시간의 조절, 창의적 체험 활동과 연계할 수 있는 재정적 지원 등을 적극적으로 임함.

구분 사례 내용

과제 요약

▸ ‘계몽주의 시대 그 후; 과학적 사고의 발전과 확산’라는 주제로 수업 모델을 개발하 여 수학이 대중에 게 보편화되어 과학과 예술이 본격적으로 융합되는 시기인 19세기 말 20세기 초를 배경으로 수학과 과학이 신인상주의, 모더니즘 미술에 끼친 영향을 알아봄.

▸ 특히 황금비율과 광학 등 수학과 과학의 규칙성과 구조의 아름다움을 이용하여 그림 을 스케치해보며 그림에 수학적인 의미를 부여하는 활동을 통해 창의·융합적 사고를 학생들 스스로 할 수 있는 능력을 기르고자 함.

▸ 2015개정교육과정의 핵심 역량인 자기관리, 지식정보처리, 창의적 사고, 심미적 감 성, 의사소통, 공동체 역량을 함양할 수 있도록 하는데 주안점을 두었음.

운영 측면

1) 자체 프로그램 개발 및 적용

▸ STEAM 교사연구회를 포함하여 학교 내 STEAM 프로그램을 개발하는 연구팀을 5 개 선정하여 학교에 적용할 STEAM 프로그램을 자체 개발 및 적용하여 효과를 극대 화함.

▸ 각 프로그램 개발 팀에서 수업 적용에 참여할 선생님들에게 직접 연수를 실시하여 프 로그램에 대한 이해를 쉽게 할 수 있어 학생들에 대한 적용 과정에서 더 효과적으로 적용할 수 있었음.

2) STEAM 교육 집중 기간 운영

▸ 매 학기 3주간, STEAM 교육 집중 기간을 운영하여 학생 및 학부모에게 STEAM 교 육에 대한 이해와 집중도를 높이고자 하였음.

▸ 특히, 평소와 다른 유연한 수업 및 다양한 활동으로 학생들은 STEAM 수업 시간에 대한 만족감을 드러냄.

<표 Ⅱ-51> 창의·융합교육 선도학교 운영 사례(3): 상문고등학교

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2) STEAM 선도그룹 협의체 운영 사례

◯ 시·도교육청 중심 STEAM 선도그룹 협의체 운영 개요

- 2017년 전국 17개 시·도교육청은 교육청 중심의 STEAM 협의체를 지역별로 구성하 고, 선도그룹 대상 중간발표회 개최, 연구활동 지원, 컨설팅 제공, STEAM 협의체를

3) STEAM 수업 내용을 생활기록부에 반영

▸ 입시에만 관심이 집중된 학생과 학부모들의 STEAM 수업에 대한 관심 및 참여도를 높이기 위해 자체 개발한 STEAM 설문지를 통해 각 학생들의 STEAM 수업 이후의 본인 이해도 및 변화 양상을 생활기록부에 반영하고자 노력함.

4) 전 교사 참여

▸ STEAM 교육에 대한 효과를 높이기 위해 매 학기 전 교사를 대상으로 STEAM 교육 에 대한 전달연수를 실시함.

▸ 매 학기 고1, 2학년 전 학급에서 10차시 이상의 STEAM 수업을 적용하기 위해 관련 교과목에서 30~40여명의 교사가 직접적으로 수업 적용에 참여함.

▸ 학급의 학생들이 STEAM 수업에 적극적으로 참여하기 위해 각 학급의 담임교사가 학생 및 학부모님들에게 적극 홍보함.

프로그램 개발 및 개선 측면

▸ 각 STEAM 수업 프로그램 개발 팀별로 1차적으로 교육과정에 녹이고자 프로그램 개 발 단계에서부터 노력함.

▸ 개발 팀과 실제 수업 적용을 하는 교사와의 괴리감을 줄이기 위해 해당 차시에 대한 전달 연수가 아닌 전체 프로그램에 대한 전달 연수를 여러 차례 심도 있게 실시함.

▸ 이 과정을 통해 같은 프로그램이지만 다른 학년, 다른 계열에 적용 시 실제 적용하는 교과목이 다를 수 있기 때문에 관련 교과 선생님들이 모여 수업 실시 전에 협의함.

▸ 2017학년도에 실제 교육과정에 적용한 STEAM 수업은 고1, 2에서 총 1,327시간, 11.08%에 해당함. 주요 교과목으로는 국어, 수학, 사회, 과학, 미술임.

네트워크 형성 및 자율 개선

노력 측면

▸ STEAM 교육 협의체를 구성하여 학교에서 실시한 STEAM 교육에 대한 컨설팅을 실시함.

▸ 선도학교의 운영상의 어려운 점 및 행정에 필요한 부분들에 대한 질의응답을 통해 개 선하고자 함.

▸ 협의체를 구성하여 연간 STEAM 선도학교 운영에 대한 계획을 함께 수립하였으며 학교운영위원회 심의를 통해 의사결정을 한 뒤 공지사항과 스쿨맘 서비스를 이용하 여 학부모들에게 관련 정보를 공유함.

▸ 행정실에서는 STEAM 선도학교 운영과 관련된 예산 집행과정에서 행정적 불편함이 느끼지 않도록 협력적 관계가 매우 잘 구축됨.

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문학·예술·문화, 과학·기술이 어우러진 다양한 융합 프로그램으로 이루어짐.

▸ STEAM 선도그룹 성과를 12월 12-13일 부산 벡스코에서 체험 형식으로 발표하는 창의융합페스타를 실시함.

▸ 이 성과발표회는 포스터를 제시하고 설명하는 것이 아니라 가장 흥미 있고, 의미 있 었던 개발 프로그램을 창의융합페스타에 온 학생들이 직접 만들고, 조작하는 체험 중심으로 이루어진 점이 가치가 있음.

▸ 80여개 학교와 33개 기관이 발표 및 체험 중심 전시에 참여하였으며, ‘현재에서 미 래로’관과 ‘과학에서 문화로’관의 2개의 테마로 구성함.

▸ '현재에서 미래로'관은 STEAM, 과학원리, 무한상상, 환경, 미래에너지, 발명, 메 이커스 등 창의융합교육을 체험할 수 있는 콘텐츠와 프로그램 부스로 운영된다.

▸ '과학에서 문화로'관은 융복합 공연과 토크콘서트로 펼쳐지는 무대존, 갤러리·예술 놀이터·영화관·아트힐링 등으로 이뤄지는 아트존, MR·AR·VR·드론축구·로봇·3D 프린팅 등을 체험할 수 있는 체험존 등이 열렸음.

▸ 초, 중, 고등학생, 교사, 일반 시민들이 이 행사를 보고 참여함.

총평

▸ 부산시교육청의 경우 자체 예산으로 교사연구회, 선도학교, 연구학교, 메이커 교실 등을 추가 지정 및 행재정적으로 지원하고 있어, 다른 시도교육청에 비해 STEAM 교육에 대해 최선을 다해 지원하고 있는 것으로 판단됨. 또한 일선 학교도 이에 호응 하여 교육부 지정 이외에 많은 학교와 교사들이 STEAM 교육 프로그램 개발 및 적용 에 참여하고 있는 상황임.

▸ 지원은 많이 하고 있으나, 1개 학교에 배당되는 예산 자체는 적은 편이어서 학교에서 부산시 교육청 지정 STEAM 학교로 선정되는 것에 부담을 느끼고 있음.

관련 사진

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3) STEAM 교사연구회 우수 프로그램 사례

◯ STEAM 교사연구회 우수 프로그램 사례 선정 개요

- 현장 교사 중심 STEAM 활성화, 실생활 연계 학생중심 참여수업을 위한 STEAM 프 로그램 개발과 공유를 목적으로 하며, 선정된 전국규모 170개 교사연구회는 교육과정 과 연계한 현장 적용성 높은 신규 STEAM 프로그램 개발과 기존 프로그램의 개선 과 제를 수행함

- 지원연구단은 교사연구회가 개발한 프로그램의 확산과 공유 활성화를 위해 별도의 프 로그램 평가를 통해 사례를 발굴하고자 하였으며, STEAM 교사연구회가 제출한 결과 보고서와 수업지도안을 검토하고 교사연구회 자가추천, 시·도교육청 추천, 지원연구 단 추천 등의 다면적 평가를 시행함

◯ 사례 선정을 위한 프로그램 평가와 추천 과정

 STEAM 프로그램 평가를 위한 분석틀 및 분석 기준

- 프로그램 평가를 위해 교사연구회가 개발한 신규 프로그램에 대한 준거와 배점, 개선 프로그램에 대한 준거와 배점으로 분석틀을 구성함

- 신규 프로그램 평가준거는 프로그램의 완성도, 독창성 및 차별성, 현장적용성, 학습동 기 유발, 학습자 수준, 실생활 문제해결력 등으로 설정하고, 개선 프로그램의 경우 프 로그램의 완성도, 개선 목적 달성 여부, 현장적용성 등의 준거를 정하여 그 중요도에 따라 배점을 달리함

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 시·도교육청 추천 및 자가추천

- 교사연구회 연구기간 종료 직후, 2017 융합인재교육 STEAM 선도그룹 사례집 제작을 위한 우수사례 추천서 양식을 배부하고 기간 내 추천서를 제출하도록 안내함

- 시·도교육청 추천은 해당 지역교육청의 STEAM 담당관(장학사, 장학관)의 직접 추천 방식이며, 자가추천의 경우 사례 선정과 사례집 제작을 위한 정보 제공을 전제로 함

◯ 최종 STEAM 교사연구회 우수 프로그램 사례 선정

- STEAM 프로그램 분석틀 및 분석 기준에 의한 평가, STEAM 교사연구회 자기추천, 시·도교육청 추천, 컨설팅 및 모니터링 과정에서 나타난 다양한 사례를 바탕으로 지원 연구단의 최종 논의를 거쳐 12개 교사연구회의 프로그램(연구과제명)을 선별함

- 교사연구회의 결과보고서 및 수업지도안 자료는 한국과학창의재단 홈페이지를 통해 열람 및 다운로드가 가능함

연번 시도 학교급 우대주제 구분 연구제목 학교

1 서울 초 일반 4차 산업혁명 속 감성자극 산출물을 매개

로 한진로중심융합인재프로그램개발 서울명덕초등학교

2 서울 초 일반 융합영재맞춤형 프로그램 개발 서울응암초등학교

3 인천 중 우대 자유

학기제

우리와 함께 꿈꾸는 미래자동차 모델의 설

계 및 구현 만수중학교

4 광주 초 우대 SW교육, 진로

도.깨.비 CT In STEAM(도전, 깨움, 행

복 비전) 송우초등학교

5 광주 중 우대 메이커 Maker Movement STEAM 프로그램 개 발

전남대사범대학부 설중학교

6 울산 중 우대 자유

학기제

독서와 함께하는 자유학기제 연계 프로그

램 [우리고장환경전문가되기]프로젝트 신언중학교 7 경기 초 우대 인문융합 심미적 감성 역량을 키우는 STEAM 프로

그램 개발 언남초등학교

8 경기 고 우대 메이커,

SW교육 현대과학으로 만나는 전통과학이야기 백송고등학교 9 경기 고 일반 다교과 융합형 STEAM 프로그램 개발 시흥매화고등학교

10 충남 초 우대

2015 개정 교육과정 연계 핵심역량, 진로 교육을 위한 초등학교 4,5학년 STEAM 교육 프로그램 개발 및 적용

천안월봉초등학교 [표 Ⅱ-54] STEAM 교사연구회 우수 프로그램 목록

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[그림 Ⅱ-32] 학생 평가 방법(수행평가 척도안 개발 및 적용) 사례(금촌중학교)

[그림 Ⅱ-33] 수업-평가 흐름도 개발 결과 및 피드백 방안 제시 사례(전남대사범대학부설중학교)

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다. 종합 논의

- 우수 사례 발굴은 STEAM 교육의 확산과 공유 활성화를 주된 목적으로 하며, 관찰 과 정, 추천 과정, 평가 과정, 협의 과정을 거쳐 창의·융합교육 선도학교의 운영 사례(부 산해동고등학교, 목포덕인고등학교, 상문고등학교), STEAM 선도그룹 협의체 운영 사례(부산광역시교육청), STEAM 교사연구회 우수 프로그램 사례(서울명덕초등학교 외 11개)를 발굴하여 별책으로 제시함

- 교사연구회의 연구계획서에서 제시한 개선 프로그램 주제와 개수, 신규 개발 프로그 램 주제와 개수가 최종 결과보고와 다른 경우가 빈번하게 나타나고 있는데, 추후에는 교사연구회의 연구 계획의 변경이 발생하는 경우 한국과학창의재단으로 계획 변경을 요청하여 승인을 득하는 과정이 필요함

- 교사연구회가 제시한 학생 평가 도구는 프로그램 특성에 따라 2~3개 이상의 다양한 평가방법을 사용하고 있었고, 산출물평가와 관찰평가를 병행하는 사례 외에도 과정 중심 평가(신언중학교), 학생 역량 중심 평가(매향정보고등학교) 사례가 늘어나고 있 는 경향을 보임

- 학생 평가 방법, 학생 생활기록부 기재 방안, 평가표 양식을 모두 제시한 교사연구회 는 10% 이내로 적으나, 평가 요소별 평가 기준과 방법 예시를 제공한 진주동중학교 사례, 수행평가 척도안을 개발하여 제시한 금촌중학교 사례, 수업-평가 흐름도를 직 접 개발하여 적용한 전남대학교사범대학교부설중학교 사례는 좋은 모델이 될 수 있음

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□ STEAM 태도 검사 분석: 창의·융합교육 선도학교

STEAM 선도학교의 STEAM 태도 검사는 총 24개의 학교에서 2,099명이 답변한 사전 검사 와 사후 검사는 <표 Ⅱ-61>과 같다. 이 연구에서는 STEAM 태도의 변화를 위해 수집된 사전 검사와 사후 검사의 자료를 대응표본 t검증(Paired Sample t 검증)으로 분석하였다. 선도학교 의 학생들은 사전 평균 2.785에서 사후 평균 2.892로 향상하였고 통계적으로도 유의미한 변화 임을 확인하였다(t=-9.959, p<0.001).

종합하면 STEAM 교사 연구회와 선도학교에서 STEAM 태도 점수는 사전 평균 2.871에서 사후 평균 2.979로 향상되었으며 통계적으로 유의한 차이로 나타났다(t=-17.43, p<0.001).

또한 학교급별 STEAM 태도 점수의 변화는 초등학교 사전 평균 사후 평균, 중학교 사전 평균 사후 평균, 그리고 고등학교 사전 평균 사후 평균으로 향상되었다.

□ STEAM 태도 검사 분석: 창의·융합교육 선도학교와 대조군 학교

일부 창의·융합교육 선도학교의 경우 대조군 학교를 선정하여 비교하는 실험통제집단 사전 사후 검사의 연구 설계 방법을 채택하였다. 실험군 대상 창의·융합교육 선도학교는 2017년 과 제 참여 학교, 즉 총 57개 학교 중 지역과 학교급을 고려하여 20% 내 무선 표집 방법으로 선

지역 학교명 사전 사후 지역 학교명 사전 사후

부산 초등학교 1 3.2736 3.3371 경기 고등학교 3 2.5213 3.3783 초등학교 2 2.9492 3.2352 강원 고등학교 4 2.3083 2.6166 대구 초등학교 3 2.8920 3.3145 충북 초등학교 8 2.7993 2.8347 중학교 1 2.8844 2.8869 충남 고등학교 5 2.8696 3.5985 인천 중학교 2 2.7597 2.7832

전북 초등학교 9 3.1204 3.1049 대전 고등학교 1 2.9698 2.9640 고등학교 6 2.9610 3.1087 울산 초등학교 4 3.1592 3.3162 전남 고등학교 7 2.5504 2.5789

고등학교 2 3.2280 3.1567

경북 초등학교 10 3.2378 3.3612 세종 초등학교 5 3.1017 3.2080 고등학교 8 2.9555 3.3546 초등학교 6 2.9587 3.0347 경남 중학교 4 2.5591 2.5562 경기 초등학교 7 3.3848 3.3486

제주 초등학교 11 2.7731 2.7802 중학교 3 2.7043 2.8682 중학교 5 2.7310 2.6210

<표 Ⅱ-61> STEAM 태도 변화: 창의·융합교육 선도학교

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정하였고, 대조군 학교 추천 과정 중 일부 학교가 조정되었다. 대조군 학교의 확보를 위해 교 육부, 한국과학창의재단과 규모, 대상 학교 선정 범위, 실시 시기 등을 사전에 협의한 후 <표

Ⅱ-62>와 같이 추진하였다. 대조군 학교의 선정 및 추천 기준은 2017년 STEAM 관련 과제 및 STEAM 프로그램을 운영하지 않은 학교로, 시·도교육청에 지역, 학교급, 학교 규모 등을 고려 하여 비슷한 조건의 대조군 학교를 추천하도록 안내하였다.

구분 내용

대조군(학교) 추천 협조 요청

▸ 시기: 2017년 6월

▸ 내용: 한국과학창의재단 및 시·도교육청 협조 요청

협조 요청(교육부) 발송

▸ 시기: 2017년 7월 말

▸ 내용: 2017 융합인재교육(STEAM) 연구·선도학교 학생 태도조사 협 조 요청(교육부) 발송

대조군(학교) 추천 명단 접수

▸ 시기: 2017년 8월 말

▸ 내용: 대조군(학교) 1개교 추천 명단 접수

대조군(학교) 대상 STEAM 태도 조사도구

배부 및 안내 (9개교)

▸ 시기: 2017년 9월 초

▸ 내용: 대조군 (학교) 조사 도구, 시행 방법 안내문 배부 - [안내문] 대조군학교 STEAM 태도 조사 안내문 - STEAM 대조군학교 사전태도검사(9월 실시) URL - STEAM 대조군학교 사후태도검사(11월 실시) URL - 2017 STEAM 태도 조사지(오프라인 집체조사용) - STEAM 태도 조사 데이터 입력표(코딩틀) STEAM 태도 조사도구 ▸ 배부 시기: 2017년 9월

<표 Ⅱ-62> 대조군 학교 학생 대상 STEAM 태도 조사 추진 내용 요약

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다음으로 선정된 대조군 학교에 연구에 대한 설명과 조사 도구, 안내문을 배부하여 온라인 조사와 집체조사 중 해당 학교에서 조사 방법을 직접 선택하도록 하였다. 총 9개 학교 (초등학 교 3, 중학교 3, 고등학교 3)에게 STEAM 태도 조사도구를 통한 자료 수집을 부탁하고 각 학 교에 여러 차례 독려했으나 총 6개 학교에서만 자료 수집이 이루어졌다. 하지만, 수집된 대조 군 학교에 일치했던 실험군 학교가 자료 수집이 미흡하거나 아예 진행이 안 된 사례가 많았다. 따라서 대조군 학교의 규모와 참가 학생 수를 고려하여 비슷한 규모의 실험군(선도학교)을 찾 았지만 사전 검사의 검증 결과 동질집단이라고 보기 어려워 배정이 불가능한 1개 학교를 제외 하고 새롭게 실험통제집단을 지정하여 <표 Ⅱ-63>과 같이 5개의학교의 실험연구의 결과를 분 석할 수 있었다.

5개의 사례는 실험통제집단 실험 설계로 이루어져있고 모두 비슷한 규모의 학교와 사전 검 사 결과의 검증 결과 동질 집단이라는 확인하에 통계 분석이 이루어졌다. 또한, 사례수가 너무 적어 각각의 통계값을 메타분석으로 종합할 필요가 없어 각각의 사례를 심도있게 분석하여 서 술함으로 STEAM 교육의 효과성을 분석을 대신하였다.

(사후) 및 만족도 조사(학생용) 배부

▸ 배부 내용

- [안내문] STEAM 태도 및 만족도 검사 안내문 - STEAM 학교별 사후 태도 검사 및 만족도조사 URL - 2017년 융합인재교육(STEAM) 태도 및 만족도 조사지 - STEAM 태도 조사 데이터 입력표(코딩틀)

- STEAM 만족도 조사 데이터 입력표(코딩틀)

학교급 실험군 (학교) 명 학급수 학생수 참여

학생수 대조군(학교) 명 학급수 학생수 참여 학생수

1(초) A초등학교 39 888 22 G초등학교 19 378 42

2(초) B초등학교 44 1269 86 H초등학교 44 986 44

3(중) C중학교 25 673 33 I중학교 21 636 36

4(고) D고등학교 37 1168 81 J고등학교 19 536 93

5(고) E고등학교 30 1132 118 K고등학교 24 678 77

<표 Ⅱ-63> 창의·융합교육 선도학교 실험군 및 대조군(학교) 설문 참여 상황 (사후 검사)

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“STEAM 수업에 만족하십니까?”라는 간단한 질문을 통해 STEAM 프로그램 참여 학생들의 만족도를 조사하였다. 이 질문에 5점 척도 (5: 매우 그렇다, 4: 대체로 그렇다, 3: 보통이다, 2: 대체로 그렇지 않다, 1: 전혀 그렇지 않다)를 사용한 결과 평균값이 4.042로 전반적으로 STEAM 프로그램 참여에 대한 매우 높은 만족도를 보였다. 다음으로, “STEAM 수업은 재미있 었나요?”라는 질문을 통해 STEAM 프로그램 참여 학생들이 생각하는 프로그램에 대한 만족도 를 조사하였다. 이 질문에 5점 척도 (5: 매우 재미있다, 4: 대체로 재미있다, 3: 보통이다, 2:

대체로 재미없다, 1: 전혀 재미없다)를 사용한 결과 평균값이 4.034로 전반적으로 STEAM 수 업이 학생들에게 재미있던 것으로 나타났다. 그 외에 STEAM 수업에 대한 참여, 내용수준, 지 속적인 참여 의지 모두 대체로 적절한 수준을 보이고 있다.

또한 전체 9,453명 학생의 응답 분포 중 “매우 그렇다”와 “대체로 그렇다”에 해당되는 긍정 적인 답변의 비율은 [그림 Ⅱ-34]와 같이 매우 높았다.

STEAM 수업에 대하여 참여 학생의 65%가 긍정적인 반응을 보였고 STEAM 수업이 재미있 다고 답하였다. 70%의 학생들은 STEAM 수업 활동에 적극적으로 참석하였고, 44.5%의 학생 들은 내용 수준이 쉬운 것으로 답하였다. 또한 55.7%의 참여 학생이 STEAM 수업의 지속적인 진행에 긍정적인 반응을 보였다.

S5 나는 과학 관련 책이나 글을 읽는 것이 좋아졌다. 3.6454

S6 나는 문제해결을 위해 스스로 생각을 하게 되었다. 3.8961

S7 나는 다양한 학습 활동을 끝까지 해내게 되었다. 3.9187

S8 나는 한 가지 문제를 다양하게 생각해보았다. 3.8761

S9 나는 배운 내용을 실생활과 연관 지으려고 노력하였다. 3.8160 S10 나는 문제해결에 여러 과목에서 배운 지식을 동시에 적용하려고 노력하였다. 3.8237

S11 나는 적극적이고 활발하게 수업에 참여하였다. 4.0080

S12 나는 친구들과 논리적으로 토론하였다. 3.8670

S13 나는 다른 친구들에게 나의 아이디어를 표현하였다. 3.9390

S14 나는 다른 친구들의 의견을 경청하고 존중하였다. 4.0448

S15 나는 다른 친구들과 협력하는 것의 중요성을 생각하는 마음이 생겼다. 4.0727

S16 나는 다른 친구들을 배려하는 마음이 생겼다. 4.0329

S17 나는 실패하는 것을 두려워하지 않고, 도전의식이 생겼다. 3.9331 S18 나는 과학기술 분야와 관련된 직업에 대한 관심이 생겼다. 3.7348

(26)

STEAM 프로그램에 대한 학생 만족도를 학교급별 그리고 유형별로 제시한 결과는 <표 Ⅱ -70>과 같다. 초등학교 학생들의 만족도가 중등학교 학생들의 만족도에 비해 대체로 높게 나타 났고, 교사연구회나 선도학교의 만족도 수준은 유사하였다.

STEAM 수업에 대한 학생의 만족도를 요약하면 다음과 같다. 우선, 이 연구의 참여 학생들 은 STEAM 수업에 대한 만족도가 매우 높은 것으로 나타났다. STEAM 수업에 대한 긍정적인 만족도는 전체 학생의 65.1%이며 18문항의 만족도 조사도구의 결과도 5점 척도에서 3.88로 긍정적인 만족도를 보였다. 또한 STEAM 프로그램은 참여 학생들에게 매우 재미있고 적극적인 참여를 유도하는 프로그램으로 그 내용 수준도 대체로 쉬운 수준의 프로그램인 것으로 나타났 다. 많은 학생들이 앞으로도 STEAM 수업을 지속적으로 받길 원하고 있다.

[그림 Ⅱ-34] STEAM 만족도 검사에서 긍정적인 반응의 분포

번호 학교별 유형

초등학교 중학교 고등학교 교사연구회 선도학교

1 4.2413 3.8633 3.7457 4.0720 3.9763

2 4.2114 3.8742 3.7717 4.0559 3.9867

3 4.2038 4.0057 3.9915 4.1095 4.1142

4 3.7108 3.4832 3.3042 3.5767 3.5370

5 4.0221 3.6400 3.5418 3.8489 3.7748

S 3.9538 3.7692 3.8288 3.8988 3.8553

<표 Ⅱ-70> 그룹별 STEAM 프로그램 학생 만족도 평균값

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구체적으로 STEAM 수업에 대한 만족도에 대한 그룹별 성향은 교사 연구회와 선도학교간의 만족도에는 통계적으로 유의미한 차이는 없었으나 학교급별로는 초등학교 학생들의 만족도 평 균이 4.241로 중학교 평균 3.86과 고등학교 평균 3.74보다 대체로 높았다.

5) STEAM 학생 효과성 검증

STEAM 교육에 대한 학생 효과성 검증은 각각의 STEAM 교사 연구회와 선도 학교의 STEAM 태도 조사를 통해 얻어낸 효과를 통합하는 방식으로 이루어졌다. 이 연구에서는 개개 의 결과를 각각 분석하고 검증한 후 그 자료를 통합하여 STEAM 교육을 통한 전체 참여 학생 들의 효과를 검증하려는 접근인 메타분석 방법을 채택하였다. 메타분석(Meta-analysis)이란 개 개의 연구결과들을 통합하기 위해 통계적 방법을 사용하여 전체적인 효과크기를 계산하는 것이 다. 여기서 효과크기는 다른 척도와 방법을 사용하여 얻은 연구결과를 의미 있게 비교할 수 있 도록 하나의 공통척도로 나타내는 표시방법 중 하나이다(오성삼, 2002)³⁾. 이 연구에서 효과크 기는 Borenstein 외(2009)⁴⁾가 제안한 표준화된 평균 차이공식을 사용하여 측정하였고 <표 Ⅱ -71>와 같이 해석하였다.

각각의 STEAM 교사 연구회와 선도 학교에서의 STEAM 태도 변화는 하위요인별 문항 평균 등을 구한 후 SPSS 프로그램을 통해 그 효과를 각각 검증하였다. 효과의 검증은 실험설계에 따라 각기 다른 분석 방법을 사용하였는데, 대부분에 해당되는 단일집단 사전사후설계는 대응 표본 t-검증을 실시하였고 대조군이 있는 6개 학교의 경우인 실험통제집단설계는 실험 집단과 통제 집단에 대하여 독립표본 t-검증을 실시하였다. 이렇게 수집된 개개의 효과를 메타 분석에 사용하기 위하여 단일 집단 사전사후설계에서는 참여 학생수, 사전 검사의 평균, 사후 검사의 평균, t 값을 정리하고, 실험통제집단 설계는 실험 집단과 통제 집단의 사전 검사와 사후 검사

3) 오성삼 (2002). 메타분석의 이론과 실제, 건국대학교 출판부.

4) Borenstein, M., Hedges, L. V., Higgins, J.P., & Rothastein, H.R. (2009). Introduction to meta-analysis.

작은 효과크기 중간 효과크기 큰 효과크기

≤ .20 .20 ~ .80 ≥ .80

<표 Ⅱ-71> 효과크기의 해석

(28)

혁신안이 자신에게 미치는 영향에 대해서 관심을 보이는 단계이다. 새로운 혁신안이 도입되었 을 때 주어지는 보상, 의사 결정 방식, 자신의 책임과 역할, 실행 근거 등을 포함하여 혁신안에 대해 조금 더 알고 싶어 하는 상태이다. ‘3. 운영적 관심’ 단계는 혁신안을 운영하는데 필요한 정보와 자원에 관심을 보이는 단계이다. 혁신안을 효과적으로 운영하기 위해서 필요한 조직, 계획, 시간 운영, 경영 등에 관심이 크게 나타나는 상태이다. ‘4. 결과적 관심’ 단계는 혁신안 이 학생에게 미치는 영향에 대해 관심이 집중되는 단계이다. 혁신안 도입으로 나타날 학생의 학습 성취 결과 변화, 결과 향상을 위한 혁신안의 적절성, 성취 평가 등에 관심이 집중되는 상 태이다. ‘5. 협동적 관심’ 단계는 다른 사람과의 협력에 관심이 집중되는 단계이다. 혁신안을 통해 학생의 성취 결과 향상을 위해서 필요한 다른 사람과의 조정하고 협력에 관심이 모아지는 상태이다. 마지막으로, ‘6. 강화적 관심’ 단계는 혁신안을 개선할 수 있는 방안에 대해서 관심 을 보이는 단계이다. 혁신안을 평가한 후 수정･보완할 수 있는 방법, 혹은 새롭게 대체할 만한 보다 좋은 방법 등에 대해서 관심이 집중되는 상태이다(Hall et al., 1979).

이 보고서에서는 교사들의 관심 단계의 변화를 조사하기 위해서 Hall과 Hord(2006)⁶⁾의 관 심 단계 설문지(Stage of Concerns Questionnaire: SoCQ)를 번안하여 사용하였다. 이 설문지 의 문항 구성은 ‘0. 지각적 관심’, ‘1. 정보적 관심’, ‘2. 개인적 관심’, ‘3. 운영적 관심’,

‘4. 결과적 관심’, ‘5. 협동적 관심’, ‘6. 강화적 관심’으로 총 7단계로 구분된다. 그리고 각 단계는 5개씩의 하위 문항을 포함하고 있어서 총 35개의 문항으로 설문지를 구성하였다. 이 설 문지의 사전과 사후의 내적 신뢰도는 <표 Ⅱ-77>과 같다.

관심 단계 해당 문항 사전 신뢰도 사후 신뢰도

자신

0. 지각적 관심 3, 12, 21, 23, 30 0.882 0.775 1. 정보적 관심 6, 14, 15, 26, 35 0.928 0.939 2. 개인적 관심 7, 13, 17, 28, 33 0.712 0.643 업무 3. 운영적 관심 4, 8, 16, 25, 34 0.656 0.689

결과

4. 결과적 관심 1, 11, 19, 24, 32 0.882 0.933 5. 협동적 관심 5, 10, 18, 27, 29 0.916 0.919 6. 강화적 관심 2, 9, 20, 22, 31 0.903 0.941

<표 Ⅱ-77> 관심 단계 설문지의 내적 신뢰도

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STEAM 선도그룹 교사들의 관심 단계를 알아보기 위해서 번안하여 사용한 설문지의 내적 신뢰도 산출 결과 사전 검사에서는 0.712~0.928 범위에 있었고, 사후 검사에는 0.643~0.941 범위에 있었다.

□ 관심 단계 조사 결과

STEAM 선도그룹 지원사업으로 STEAM 교육에 대한 교사들의 관심 단계는 <표 Ⅱ-78> 및 [그림 Ⅱ-36]과 같이 다소 변화가 있는 것으로 나타났다.

STEAM 선도그룹 지원사업에 참여한 교사들은 STEAM 교육 적용에 따른 관심 단계에서 지 각 단계는 감소하였고, 정보, 개인, 운영, 결과, 협동, 강화 단계에서 모두 증가하는 경향을 보 였다. 다시 말하면, 이 사업으로 STEAM 교육에 대해서 특별한 관심을 보이지 않거나 아직 관 심이 구체화되지 않은 상태의 교사의 수가 줄었다고 할 수 있다. 반면에 STEAM 교육의 내용, 특징, 효과, 도입 방법, 시기 등 정보적인 특성에 관심을 보이거나 STEAM 교육으로 주어지

관심단계 0. 지각 1. 정보 2. 개인 3. 운영 4. 결과 5. 협동 6. 강화 백분위

점수

사전 54.61 94.39 87.46 87.96 78.21 84.82 90.54 사후 50.75 95.46 89.50 90.57 82.14 85.96 94.14

<표 Ⅱ-78> STEAM 선도그룹 지원사업에 따른 교사들의 관심 단계 변화

[그림 Ⅱ-36] STEAM 선도그룹 지원사업에 따른 교사들의 관심 단계 변화 양상

(30)

는 보상, 의사 결정 방식, 자신의 책임과 역할, 실행 근거 등을 포함하여 혁신안에 대해 조금 더 알고 싶어 하는 상태의 교사가 증가하였다. 또한 STEAM 교육을 효과적으로 운영하기 위해 서 필요한 조직, 계획, 시간 운영, 경영 등에 관심이 크게 나타나는 상태, STEAM 교육으로 나타날 학생의 학습 성취 결과 변화, 결과 향상을 위한 혁신안의 적절성, 성취 평가 등에 관심 이 집중되는 상태, STEAM 교육을 통해 학생의 성취 결과 향상을 위해서 필요한 다른 사람과 의 조정하고 협력에 관심이 모아지는 상태, STEAM 교육을 개선할 수 있는 방안에 대해서 관 심을 보이는 단계의 교사들은 증가 했다고 할 수 있다.

보다 세부적으로 살펴보면, 창의·융합교육 선도학교 교사들의 관심 단계는 <표 Ⅱ-79> 및 [그림 Ⅱ-37]과 같은 변화 양상이 나타났다.

STEAM 선도그룹 지원사업 중 창의·융합교육선도학교 참여 교사들은 STEAM 교육 적용에 따른 관심 단계에서 지각, 결과, 협동, 강화 단계는 감소하였고, 정보, 개인, 운영 단계는 증가 하였다. 다시 말하면, STEAM 교육 자체에 대해서 조금 더 알고 싶어 하는 단계의 교사, STEAM 교육이 학생에게 미치는 영향에 대해 관심이 집중되는 단계로 혁신안 도입으로 나타날 [그림 Ⅱ-37] STEAM 선도그룹 지원사업에 따른 창의융합교육 선도학교 교사들의 관심 단계 변화 양상

관심단계 0. 지각 1. 정보 2. 개인 3. 운영 4. 결과 5. 협동 6. 강화 백분위

점수

사전 64.17 88.33 84.17 84.67 72.00 74.83 89.83 사후 62.17 90.00 86.00 89.00 69.50 73.67 88.00

<표 Ⅱ-79> STEAM 선도그룹 지원사업에 따른 창의융합교육 선도학교 교사들의 관심 단계 변화