호주 교육동향 정리[교육과정]

호주 교육동향 정리[교육과정]

2016년 8월 목록 정리

발표월일 발표제목 출처

2016.6. ACARA STEM CONNECTIONS PROJECT REPORT

http://www.acara.edu.au/docs/default-so urce/default-document-library/29062016- stem-connections-report.pdf?sfvrsn=2

1 ACARA의 STEM 교육 실천 보고서

키워드 : STEM(Science, Technologies, Engineering and Mathematics), STEM 연계학습 (STEM Connections), 교육과정(curriculum),

* 본 원고는Australian Curriculum, Assessment and Reporting Authority (ACARA)의 홈페이지 에 실린 2016년 6월 보고서 내용(ACARA STEM CONNECTIONS PROJECT REPORT)을 전 문 번역하였음.

• 서문

STEM(Science, Technologies, Engineering and Mathematics) 분야와 STEM 교육은 최근 정치, 경제, 미디어 방송에서 관심의 초점이 되고 있다. STEM 분야에 대한 관심의 확산과 STEM 관련 경력자의 증가는 2016년부터 2026년에 걸쳐 시행 될 호주 전역 학 교에서의 STEM 교육 계획(the National School STEM Education Strategy)으로 이어 졌다.

STEM 교육 계획 실행에 앞서, 2014년부터 2015년에 걸쳐 ACARA(the Australian Curriculum, Assessment and Reporting Authority)는 ‘STEM Connections Project’라는 소규모 연구를 진행하였다. 본 프로젝트는AAMT(the Australian Association of Mathematics Teachers)와 공동연구로 진행되었으며 STEM 분야의 교수법과 학습과 관 련한 전반적인 조사를 위하여 통합적 연구방식을 사용하였다. ACARA와 AAMT가 공

동으로 주관하고, 호주 교육과정 중 수학, 과학, 테크놀로지 과목과 연계한 STEM 교육 을 위한 본 프로젝트에는 전국의 13개교가 참여하였다.

• 보고서의 목적

본 보고서의 목적은 프로젝트를 통해 얻어진 정보와 교사들과 학생들을 통해 얻어진 관찰 기록들을 통합적으로 정리함과 동시에 STEM 교육을 위한 과목간의 연계학습지도 방법에 대한 견해를 제공하는 것에 있다.

본 보고서의 내용은 프로젝트에 참여한 각 학교들이 제출한 보고서들의 내용을 바탕 으로 작성되었다. 교사들에 배포된 학교 보고서용 양식에는 교사들에게 ‘STEM Connections프로젝트’의 목표들을 반영하여 작성해 줄 것을 요청했다. 이와 더불어, 교사 들에게 학생들의 학습 태도에 대한 일반적인 견해를 언급해 줄 것을 요청했다. 부가적인 정보는 프로젝트 기간 동안 학교를 방문하여 진행한 비공식적인 인터뷰를 통해 모아졌 으며, 이에 대한 내용은 호주 교육과정 웹사이트에 2016년 중에 발표될 예정이다.

• 조사 배경

호주의 과학 분야 연구자들은 STEM 교육의 중요성을 강조하고 있다. 실제로 각종 분 야에서의 STEM 기술은 호주의 장래를 위해 굉장히 중요한 부분으로 인식되고 있다.

호주에서의 STEM 교육은:

- 국가적 최우선 과제이다.

- 호주의 생산력과 경제적 부흥과 밀접한 관계가 있다.

- 전인 교육의 중심이다.

- STEM 관련 인력시장의 매개체 역할을 할 것이다.

호주 STEM 교육 전략(The National School Education Strategy)에서는 STEM 개념 의 확립 부족과 학교에서 행해지는 STEM 교육에 국가의 일관성 있고 체계적인 개입의 부제에 대한 우려를 표명한 바 있다. 호주 STEM 교육 전략에서는 다음과 같이 STEM 교육을 설명하고 있다.

- STEM이란 용어는 과학, 기술, 공학 그리고 수학 분야를 통칭하는 것이다.

- 학생들의 STEM 분야에 대한 관심 확대, 학생들의 문제 해결 능력 향상과 논리적

분석 능력 향상을 위한 교수법을 다루는 다각적 학문 분야이다.

또한 호주 STEM 교육 전략에서는 호주 전역에 걸친 STEM 교육에서 수행되어야 할 다섯 가지 과제를 제시하였다.

1. 학생들의 STEM 능력, 관심, 열망의 극대화.

2. 교사들의 역량과 STEM 관련 수업 내용의 질 향상.

3. 학교 제도권 안에서 학생들에게 STEM 교육 기회 지원.

4. 학교와 STEM 관련 기업체들과의 동반자 관계 촉진.

5. 증거 중심 교육 구축.

• STEM 연계학습(Connections) 프로젝트의 목표

본 프로젝트는 호주 STEM 교육 전략 발표보다 앞서 진행되었지만, 호주 STEM 교육 전략 에서 언급한 다섯 가지 수행과제들을 직/간접적으로 언급하였다. 본 프로젝트의 주 목적은 프로젝트 중심으로 실행되는 STEM 교육 분야들과의 잠재적인 연결 방법을 탐 구하는 것이다. 본 프로젝트의 목표는:

1. 학생들이 STEM 관련 지식, 이해 그리고 기술의 중요성을 인식할 수 있도록 돕기.

2. STEM 분야에 대한 자신감과 STEM 관련 학습을 통한 STEM 지식, 이해 그리고 관련 기술의 능력 향상.

3. 교실에서 이루어지는 학습과 실제 STEM 분야 업무와의 관계 이해.

4. 여학생들의 STEM 과목에 대한 관심을 늘릴 수 있는 전략 개발.

5. 학교-산업체 연결 방안 개발을 위한 가이드라인 구축.

6. STEM 교육 프로그램 공동 개발을 위한 대화창구 개설.

• 호주 교육과정에서의 STEM 교육

STEM은 과학, 기술, 수학 그리고 일반 학습능력 부분, 특히 수리능력, 전산정보 처리 능력 그리고 논리적 사고 능력 등의 교육과정 안에서 언급되어 있다.

또한 공학기술은 개별적인 공학 이론과 시스템에 대한 상세한 설명을 첨부한 디자인 과 테크놀로지(Design and Technologies) 영역에 언급되어 있다. 공학 분야 중 디자인과 테크놀로지(Design and Technologies) 학습 영역은 과학, 디지털 테크놀로지 그리고 수

학 등의 과목과 연결된다. 공학은 STEM 교육의 한 부분을 차지한다.

본 프로젝트를 통한 조사에 따르면 STEM 관련 지식, 이해 그리고 기술의 향상은 - 관련 과목들 간의 긴밀한 관계를 강조할 때 강화된다.

- 학생들 스스로에게 문제를 파악하고 그 해결 방안을 창안하는 데 실제적으로 도움 을 줄 수 있을 때 학습 효과를 극대화 할 수 있다.

• 프로젝트 보고서

본 프로젝트에 참여한 학교들은 프로젝트의 목표에 근거하여 제안한 실험 프로젝트들 을 진행한 후 보고서를 제출해 줄 것을 요청 받았다. 여기에서는 그렇게 모아진 보고서 의 내용들을 요약하여 보도록 한다.

프로젝트 목표 1 : 학생들이 STEM 관련 지식, 이해 그리고 기술의 중요성을 인식할 수 있도록 돕기

교사들은 STEM 관련 세 학습 영역과 관련한 의견을 아래와 같이 그들의 보고서에 기 술하였다. 대부분의 학교들이 별개의 학습 과목에 대한 체험학습이 아닌 세 과목 간의 통합적인 체험학습에 대한 의견을 보고하였다.

학습 영역에 따른 교사들의 보고서 1: STEM 관련 과학영역 체험학습 프로젝트

프로젝트에 참여한 학교들은 대체적으로 과학 학습 영역 체험학습 프로젝트 결과에 대해 만족감을 나타냈다. 과학 영역에서 실행된 프로젝트 학습 과정은 학생들이 과학적 연구를 위한 의문점들을 작성하도록 하고, 현장 학습이나 실험들을 계획하고 실행하며, 또한 모아진 데이터들을 수집하도록 하는 과정이었다. 교사들은 학생들 스스로가 과학 탐구 과정에서 자신들의 과학적 지식을 사용하여 모아진 데이터를 분석하고 결론을 내 릴 수 있도록 도왔다.

교사들은 보고서에서 학생들이 일반적인 과학적 해석과 달리 일어나는 일부 현상들을 인지하거나 파악하는 경험을 했으며 학생들은 그러한 특수한 과학적 현상들에 대한 가 설을 세우고 관련 데이터를 더욱 심도 있게 관찰하는 경험을 가질 수 있었다고 전했다.

체험 학습 프로젝트에서 중점을 둔 과학 영역의 콘텐츠는: - 운동과 공력 특성

- 에너지의 전달과 재생 가능 에너지 - 글로벌 시스템과 상호작용

- 무생물적 요인 그리고 생물과 식물 간의 신체구조와 상호 연결관계 - 원자, 화학 반응, 산과 염기

- 데이터 추세

- 생태계에 미치는 윤리와 인간의 영향

교사들은 학생들의 에세이 숙제와 구두 발표(특별히, 실험 보고서)에서 나타난 학생들 의 체험학습 프로젝트 결과 보고를 통해 학생들이 대체적으로 과학적 이론들을 잘 응용 하고 적절하게 사용했다고 평가했다.

특히, 학생들의 최종 실험보고서에 나타난 그들의 평균적인 이해력과 분석 력은 2 년 전 같은 학년(중학교 3학년) 학생들이 제출한 보고서에 나타난 그 들의 이해력과 분석력보다 무척 향상된 결과를 보여 주었다. (머시 중학교)

학습 영역에 따른 교사들의 보고서2 : STEM 관련 테크놀로지 체험학습 프로젝트

조사에 참여한 여러 학교들은 테크놀로지가 한 생산물 개발할 때 가장 핵심적인 부분 이라고 인지하고 있었다. 따라서, 테크놀로지와 관련한 체험학습 프로젝트의 내용도 매 우 다양하게 구성되었다. 그중 중요한 콘텐츠들을 정리하면 다음과 같다.

- 혁신, 기업, 생산 기술 - 디자인 과정

- 생산과 실행 - 평가

- 협력과 경영(프로젝트 계획과 운영을 위한)

체험학습의 성격에 따라 학생들은 레이저 절단, CAD 디자인, 3D 모델 등과 같은 폭 넓은 테크놀로지 기술도 익힌 것으로 조사되었다.

학습 영역에 따른 교사들의 보고서3 : STEM 관련 수학 영역 체험학습 프로젝트

프로젝트 시행 전에 교사들은 수학은 STEM 교육 프로젝트와 연계가 가장 힘들 것이

라고 예상했었다. 교사들 중 일부는 과학과 테크놀로지 학습 영역과는 달리 수학 과목과 STEM 교육과의 통합은 상당히 어려운 일이라는 의견을 내놓기도 했다.

STEM 관련 수학영역 체험학습에서 포함되었던 콘텐츠들은 다음과 같다:

- 데이터 수집, 표현, 해석

- 길이 측정법, 비율 계산 및 유사성 정도 계산 - 면적 계산

- 피타고라스 정리 - 데카르트 평면 - 금융 수학

각 수학 영역 STEM 체험학습 프로젝트에 알맞은 수학공식이 명확하게 제시되었기에 교사들과 학생들은 관련 수학적 지식을 실제적으로 STEM에 어떻게 이용할 있는지를 이해할 수 있도록 하였다. 교사들은 이러한 방식은 학생들이 STEM과 수학 영역 간의 이해도와 흥미를 높이는 데 도움을 주었다는 의견을 보였다.

학생들은 데이터를 수집하고 분석하고 논리적으로 해석하여 결론을 내려 야만 했다…. 또한 학생들간의 논쟁을 통해 자신이 사용한 모든 수학적 논 리들을 정당화하기 위해 노력했다. (체리부룩 테크놀로지 고등학교)

본 수학 영역 STEM 체험학습 프로젝트의 진정한 강점은 교실에서 배우는 수학을 실 생활과 직접적으로 연결할 수 있는 능력 함양의 기회를 주었다는 것이다. 교사들은 평소 수학 시간 보다 프로젝트가 진행되는 동안 학생들은 스스로 문제를 해결하려고 꾸준히 노력하는 모습들을 보였다고 보고서에 기록했다.

학생들은 많은 데이터들을 프로젝트의 목적에 맞게 어떻게 다루고 분석 하고 해석해야 하는지에 대한 대단히 훌륭한 학습의 기회를 가졌다. (헤스 필드 고등학교)

학생들은 내가 학생들에게 “자, 여기 알고리즘(수학적 계산법 중 한 가지) 을 알려줄 테니 계속 반복 연습해 보고 완벽하게 이해하기 바란다.”라고 학 생들에게 전달 할 때보다 프로젝트를 진행하면서 학생들은 관련 공식에 대 한 이해력과 자신감이 월등하게 높아졌다. (체리부룩 테크놀로지 고등학교)

본 프로젝트 본질은 구체적이고 실제적으로 수학적 문제들을 해결할 수 있는 능력을 학생들이 갖추게 하는 것이었다.

학생들의 수학적 이해도는 확실히 향상되었다. (헤스필드 고등학교)

프로젝트 목표 2 : STEM 분야에 대한 자신감과 STEM 과목들을 통한 지식, 이해 그 리고 관련 기술의 능력 향상

STEM 체험학습 프로젝트를 통해 학생들이 관련 학습 내용에 대한 자신감이 향상됐 다는 것에 교사들은 대체적으로 동의하였다. 특히, 학생들의 발표 능력과 프로젝트와 관 련한 질문에 대한 답변 능력이 월등히 향상된 것으로 나타났다. 추측하건대, 장기간에 걸쳐 참신한 관련 프로젝트를 수행할 수 있다면 학생들의 관심을 보다 많이 늘릴 수 있 을 것으로 보인다.

대부분의 학생들은 STEM 교육 프로젝트에 관심을 보이고 집중하는 모 습을 보였다. 학생들은 프로젝트가 진행되는 동안 실생활과 학습이 연결되 는 것 같다는 말을 종종 하곤 했다. 학생들은 확실히 실생활과 연결된 과제 가 주어졌을 때 보다 많은 관심을 보였다. 또한 학생들은 단지 시험을 위한 학습이 아닌 장래에 필요한 학습이라는 생각을 가지고 노력하는 모습을 보 였다. (노스코트 고등학교)

충분한 증거자료를 갖고 있지는 않지만, 가장 좋았던 점은 비디오 자료화 면 전시회라고 생각한다. 학생들은 자신들이 촬영한 그들의 바이오 원료 관 련 발표를 매우 자신감 있게 진행하였고 질의응답에도 상당히 훌륭하게 대 처하였다. (헨리 고등학교)

학부모들로부터 좋은 반응을 얻었다는 학교들도 있었다.

학부모들로부터의 비공식적인 의견들을 보면 자녀들이 정규 학교 교육과 정 보다 프로젝트에 보다 많은 자신감과 관심을 보였다고 한다. 즉, 학교 교 육과정이 아닌 프로젝트에 학생들은 동기부여를 받고 많은 시간을 기꺼이 투자한 것으로 보인다. (머시 고등학교)

하지만 이러한 학습 영역과 연계된 STEM 체험학습 프로젝트가 모두에게 맞는 것은 아니었다. 프로젝트와 관련한 대부분의 의견들이 긍정적이기는 하였으나 몇몇 학교들은 중립적 의견을 내놓았다.

한두 명의 학생들은 본 프로젝트를 반기지 않았다. 그 학생들은 종합적인 사고를 요구하는 STEM 프로젝트보다 교실에서 일반적으로 이루어지는 분 리된 학습방식을 더욱 편하게 생각하고 있었다. (노스코스테 고등학교)

프로젝트의 실행에 적응하지 못한 소수의 학생들을 제외하고는 상대적으로 상당히 높 은 프로젝트 관심도와 참여도를 보였다.

이번 STEM 체험학습 프로젝트의 주 목적 중 하나는 STEM 관련 학습 영역들에 대 한 통합적인 학습지도 접근방식이 학생들의 능력 향상에 도움을 주는지를 조사하는 것

이었다. AAMT는 다음과 같이 학생들의 수학적 능력의 폭을 넓혀야 한다고 언급한 바 있다.

교실에서 이루어진 수학 학습이 실제 업무로 바로 전환되는 것이 아니기 때문에 수학적 능력 배양과 함께 장래에 실제 업무에 어떻게 적용할 수 있 는지에 대한 학습도 학교에서 다룰 필요성이 있다. 학생들에게 그러한 능력 을 배양시켜 줄 때 그들의 수학적 능력은 더욱 발전될 것이다.

본 STEM 체험학습 프로젝트의 통합교육적인 성격은 학제 간을 아우르는 지식과 이 해 그리고 기술을 명확하게 제공하였다고 본다. 하지만, 학생들의 학습 영역 간을 아우 르는 지식과 기술의 응용력은 제한적이었다고 평가한 교사들도 있었다.

수학과 STEM의 연계학습 프로젝트는 학생들이 잘 받아들였지만 STEM 과 과학 과목 간의 연결 프로젝트에서 다룬 과학 영역의 내용은 학생들이 중학교 3학년때 배운 부분이라 학생들에게 조금은 적절하지 못했다. (성 마 이클 고등학교)

프로젝트에 참여한 학생들 중 일부는 STEM에 대한 자신감의 향상을 보 여주었지만, 효과적으로 과목들을 아우르는 지식과 기술의 응용력은 다소 부족하였다... 오히려 학생들이 이번 프로젝트에 참여하지 않았다면 STEM 의 학제 간의 성격을 좀 더 긍정적으로 보지 않았을까 하는 생각이 든다. (머시 고등학교)

프로젝트 목표 3 : 교실에서 이루어지는 학습과 실제 STEM 분야 업무와의 관계 이해

전체적으로 프로젝트를 통해 교실 학습과 실제 업무를 연결하는 것은 성공적이었다고 본다. 많은 교사들은 이러한 성공은 기업체와 지역 공동체의 참여로 가능했다는 의견을 내놓았다.

기업체의 참여는 이 프로젝트에 많은 도움을 주었다. 관련 분야에서 일하 는 사람들과 직접 대화를 나눌 수 있었던 것이 가장 좋은 경험이었다. (성 미카엘 고등학교)

사전 조사에서, 학생들은 공학과 과학 관련 직업들만이 STEM 관련 업종이라고 생각 하고 있었다. 프로젝트 후 설문조사에서 학생들은 STEM 관련 업종에 대한 이해의 폭이 넓어진 것으로 조사되었다 – 예를 들어, 조경술, 제조업, 프로젝트 매니지먼트, 금융, 마 케팅 등.

예를 들어, 한 학생이 동물 관련 직업에 관심이 많다면, 그 직업을 위해 수학과 과학적 지식이 얼마나 중요한지와 그 학제 간의 관계에 대한 이해도 향상되었다. (오라울릴 카톨릭 고등학교)

프로젝트를 마친 후 많은 학생들이 프로젝트 이전보다 어떻게 수학과 테

크놀로지가 함께 실무에서 사용되는지에 대한 이해와 STEM 관련 특정 직 업을 위해서 무슨 기술들이 필요한지에 대한 이해가 확실히 좋아졌다고 응 답했다. (헤스필드 고등학교)

기업체와 지역 공동체는 다음의 두 가지 방법으로 본 프로젝트에 기여하였다:

- 특별한 기술적인 부분이나 사업적인 방법들에 대한 전문가들을 파견하거나 정보를 제공함;

- 그리고 학생들에게 그들이 현재 필요로 하는 직원들에 대한 정보를 제공함.

결론적으로 프로젝트 파트너 기업체들은 학생들에게 폭 넓은 STEM 관련 직업들에 대한 설명을 할 수 있었고, 학생들은 관련 직종들에 대한 이해도를 높일 수 있었다는 긍 정적인 평가를 얻었다.

프로젝트 목표 4 : 여학생들의 STEM 과목에 대한 관심을 늘릴 수 있는 전략 개발

네 번째 프로젝트의 원래 목표는 프로젝트에 참여하지 않은 학교들과 관련한 것이었 다. 기존 목표를 대신하여 여학생들의 STEM 연계 학습에 대한 관심도를 평가하였다.

관심도 평가조사는 비공식적으로 이루어졌기 때문에 도출된 결과에 대해 명확한 결론을 내기는 어렵다. 비공식적인 논의와 인터뷰를 통해서는 STEM 프로젝트에 대한 어떠한 부정적인 의견이 접수되지는 않았다. (레들 린치 고등학교)

많은 의견들은 여학생들의 프로젝트 수행시의 역할을 반영했다. 그룹 내에서 여학생들 은 팀리더나 매니저 역할을 맡는 것을 상당히 선호했다.

학생들은 저마다 프로젝트 리더나 매니저 역할을 맡기를 희망했다. (체리 부룩 테크놀로지 고등학교)

여학생들은 대체적으로 프로젝트 관련 그룹 토론을 본인이 이끌어 나가 는 것을 상당히 선호했다 (특히, 프로젝트 과제를 수행해 나가면서 어려움 에 봉착했을 때). (히스필드 고등학교)

그룹 내에 두 명의 여학생과 두 명의 남학생이 있을 때 대체적으로 여학 생들이 그룹의 리더 역할을 맡았다. 여학생들은 남학생들에게 그들이 맡아 처리해야 할 임무를 지시했다. (헨리 고등학교).

그룹이나 팀 형식의 과제는 여학생들에게 매우 적합한 것으로 보인다.

프로젝트 목표 5 : 학교-산업체 연결 방안 개발을 위한 가이드라인 구축

프로젝트 보고서에는 학교-산업체와의 파트너십의 발전 방안에 대한 가이드라인을 세 우는 것 보다는 파트너십에 대한 의견을 정리하는 것에 중점을 두었다. 모아진 의견들은 명확하고 정기적인 대화의 중요성과 신중한 산업체와의 협력체제 계획 등을 강조하는 일반적인 것이었다.

학교는 기업체들에게 중요한 파트너가 아니기 때문에 산업체와의 원활한 대화의 창을 만드는 것이 중요하다. 이러한 점을 기업체와의 간담회에서 밝 혔고 지역 신문 기사로도 알렸다. (발가 고등학교)

프로젝트를 위해 세가지 종류의 파트너십이 구성되었었다: 연구 부문, 민간 부문 그리 고 지역 사회. 많은 학교들은 기업체들과 복합적인 파트너십을 구성하였다. 세 가지 종 류의 파트너십 모두 프로젝트 운영과 관련한 조언, 기술적인 조언, 학생들을 위한 STEM 관련 직종과 관련한 프레젠테이션 등을 제공하였다.

민간 부문과 지역사회 중심의 파트너십은 학생들에게 그들의 생산품의 디자인과 마케팅 에 관한 정보를 제공하였다. 일부 기업들은 일부 학교들에 경제적인 지원도 제공하였다.

대다수의 학교들은 그들이 기대했던 것보다 훨씬 많은 도움을 기업체들로부터 받았다 고 밝혔다.

파트너십의 부가혜택 중 하나는 계획에 없었던 대학교 공과대학 교수님 들과 함께 공동으로 우리 고등학교에서 공학 과목을 가르치는 기회를 얻은 것이다. (카노볼라 테크놀로지 고등학교)

프로젝트에 참여한 학교들이 파트너십과 관련한 의견은 모두 긍정적이었고 프로젝트 를 통해 귀중한 경험을 했다는 의견들이 많았다.

프로젝트 목표 6: STEM 교육 프로그램 공동 개발을 위한 대화창구 개설

프로젝트에 참여한 학교들은 프로젝트 웹사이트를 통해 프로젝트에 참여한 학교들 사 이에 협조체제가 가능해 졌다. 하지만 이와 관련한 정보는 아직 많지 않다.

• 결론

본 프로젝트는 호주 교육과정(과학, 수학 그리고 테크놀로지) 사이의 강하고 자연스러 운 연계를 강조하는 프로젝트였다. 이번 ACARA의 STEM과 호주 교육과정과의 연계학 습 프로젝트는 참여한 학교들이 실제 업무의 성격을 띤 본 프로젝트에 대해 많은 의견을 내주었고 참여 학생들과 교사들 간의 협조 그리고 학생들이 스스로 책임감을 가지고 프 로젝트에 열정적으로 임해 주었다.

이번 프로젝트의 규모로는 확고한 결론을 내릴 수는 없지만 교사와 학생들에게 STEM 관련 지식을 늘릴 수 있는 기회를 제공했다고 본다. 본 프로젝트를 통해 얻어진 정보들을 바탕으로 후속 프로젝트가 이루어진다면 학교에서의 STEM 관련 교육에 더 많은 발전을 가져올 수 있으리라 믿는다.