창의적 설계와 과학 탐구 기반의 융합인재교육 프로그램이 중학생의 흥미, 자기효능감 및 진로 선택에 미치는 효과 = The Effects of STEAM Education Program based on Creative Design and Scientific Inquiry for Interest, Self-Efficacy and Career Choice in Middle School Students
이 연구의 목적은 창의적 설계와 과학 탐구 기반의 융합인재교육 프로그램을 개발하고 적용하여 중학생의 흥미, 자기효능감 및 진로 선택에 미치는 효과를 알아보는 데 있다.
프로그램 개발에 앞서 문헌 연구 및 현장 조사를 통하여 개발의 방향을 창의적 설계와 과학 탐구 기반으로 정하였고, 국내․외 융합인재교육 전문가에게 개발된 프로그램 자문을 의뢰하여 수정․보완하였다. 연구의 대상은 경북 소재 G시에 위치한 J중학교 1학년 151명을 대상으로 하였으며 흥미, 자기효능감 및 진로 선택에 대하여 단일 집단 사전․사후 대응 표본 t-검증을 실시하였다. 검사 도구는 문헌 조사를 통해 얻은 검사지를 바탕으로 연구에 맞게 수정․보완하여 구성하였고 융합인재교육 관련 분야의 교수 4명, 박사 1명, 교사 5명에게 개발된 검사지의 타당도를 검증받았다. 그 후 학생들에게 예비 투입 한 후 최종적으로 수정·보완하였다. 프로그램 적용은 2012년 4월 첫째 주부터 5월 4째 주까지 총 18차시에 걸쳐 진행하였으며, 검사지를 이용한 사전 검사와 사후 검사는 프로그램 적용 전․후 1주일 이내에 실시하였다. 또한 설문지를 바탕으로 학생들의 구체적인 반응을 알아보고자 수업 시간에 받은 보고서와 관찰을 중심으로 학생을 선택하여 면담을 실시하였으며 많이 나온 응답을 중심으로 정리하였다.
창의적 설계와 과학 탐구 기반의 융합인재교육이 중학생들의 흥미, 자기효능감, 진로 선택에 미치는 영향에 대한 이 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 창의적 설계와 과학 탐구 기반의 융합인재교육은 중학생의 과학, 수학, 기술/공학에 대한 흥미 향상에 효과적이었다. 학생들은 구체적으로 주제나 교수-학습 방식이 흥미로웠고 수학, 과학 같은 과목을 문제를 해결하거나 제작하는 활동과 함께 하니 학습이 더 잘 된다고 하였다.
둘째, 창의적 설계와 과학 탐구 기반의 융합인재교육은 중학생의 과학, 수학, 기술/공학에 대한 자기효능감 향상에 효과적이었다. 학생들은 프로그램을 통해 개념을 습득하기 위한 과학 탐구 활동, 협의를 통한 설계, 제작, 재설계의 과정을 거치면서 여러 차례 성공 경험을 갖게 되고, 이로 인해 과학, 수학, 기술/공학에 대한 자기효능감이 증가하였다고 볼 수 있다.
셋째, 창의적 설계와 과학 탐구 기반의 융합인재교육은 중학생들의 진로 선택에 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 과학, 수학, 기술/공학 관련 분야에 대한 인식이 긍정적으로 변화하였으며, 장래 희망으로 과학, 수학, 기술/공학 관련 직업 선택 비율이 상승하였다.
이로 부터 융합인재교육은 과학, 수학, 기술/공학 관련 분야에 대한 학생들의 흥미를 높이고 자기효능감을 향상시키며 나아가 미래 진로 선택에까지 영향을 줄 수 있다고 볼 수 있다. 개발된 프로그램을 학교 현장에서 효과적으로 활용하여 융합인재교육이 활성화 된다면 우수한 과학 기술 인재양성에 크게 기여할 것이다.
The purpose of this study was to develop and apply STEAM education program based on creative design and scientific inquiry, and to investigate the effects of STEAM education on interest, self-efficacy and career choice of middle school students.
This study was started from the review of the literature and on-site investigations, the developmental direction was decided to be based on creative design and scientific inquiry. The developed program was examined and improved by domestic and overseas STEM education experts. The subjects of the study were 151 first-graders of J middle school in G-city, Gyeongsangbukdo Province. One sample pre-post paired t-test was conducted on them in interest, self-efficacy and career choice. The questionnaire was improved and adjusted using review of the literature research to better fit the research. Appropriateness of the questionnaire was verified by 4 professors, 1 Ph. D, and 5 teachers from the STEAM education field. After the pilot test, it was improved and adjusted determinately. Over 18-times class from the first week of April, 2012 to the fourth week of May, 2012, pre-test and post-test were carried out within a week before and after the implementation of the program. Also, in order to investigate the specific responses of the students based on the questionnaires, interview was carried out to selected students based on reports collected as well as observation during class. The results were organized centered around frequent responses.
The results of this study are as follows : First, STEAM education program based on creative design and scientific inquiry was effective in increasing the interest of the middle school students over science, mathematics, technology, and engineering. Specifically, the students stated that the topic as well as teaching and learning methods were interesting, and studying subjects such as math and science along with problem-solving and craft activities made the learning easier.
Second, STEAM education program based on creative design and scientific inquiry was effective in increasing the self-efficacy of the middle school students over science, mathematics, technology, and engineering. As the students go through the process of scientific inquiry activities, design through discussion, production, and redesigning to acquire the concepts through the program, they had have several successful experiences. Such educational activity ultimately led to increasing their self-efficacy over science, mathematics, technology, and engineering subjects.
Third, STEAM education program based on creative design and scientific inquiry was statistically effective in the career choice of the middle school students. Perceptions of fields related to science, math, and technology became positive, and the proportion of students choosing their desired future occupation to be related to science, math, and technology increased as well.
From this results, STEAM education program improves students' interest and self-efficacy over science, math, and technology-related fields, and further influences their choice of future careers. If the developed programs can be effectively utilized at schools to revitalize STEAM education, it will certainly make significant contributions in raising up excellent science technology talents.
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