The purpose of this study was to develop ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’ and to analyze the effects of it in the field of early childhood education. For these purpose, the research questions were set as follows.

[Research Question Ⅰ] How can ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’ be developed?
1-1. How to establish the purpose and goal of the ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’?
I-2. How to form the contents category and contents of the ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’?
I-3. How to develop teaching-learning stage of the ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’?
I-4. How to develop assessment methods of the ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’?

[Research Question II] What is the application effect of the ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’?
2-1. What is the application effect of ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’ on children's scientific competence?
2-2. What is the application effect of ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’ on children's empathy?
2-3. What is the application effects of ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’ on children's cognitive process ability?
2-4. What is the application effects of ‘The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children’ on children's language ability?

In response to the research question Ⅰ, plant-focused Science inquiry program for young children, arts representation program for young children, and plant-inquiry program linked with representation were reviewed to extract the theoretical evidence. The results being extracted were applied to the first draft program. The validity of the first draft program was verified by experts. and were preliminary applied to the practical field to verify the feasibility. The final program was developed by analyzing and revising the problems that were found through application process.
The purpose of the complete program was to improve young children’s scientific literacy. To achieve this, the educational goals have been set as follows: 1) to develop young children's sense of scientific competence, 2) to develop ability to understand perspective of the other and to the emotional empathy 3) to promote logical and scientific thoughts 4) to enhance young children's scientific communication ability. The contents area of the program was divided into 4 categories: ‘the types of plants’, ‘the structure of plants’, ‘growth of plants’, and ‘plants and environments’. These contents of categories were composed of following contents: ‘the variety of plants’, ‘the structure and function of plants’, ‘the growth and change of plants’, and ‘the condition of plants’ growth’. The teaching-learning stage was composed of 7 stages: Motivation ⇢ Scientific Exploration ⇢ Scientific Inquiry ⇢ Scientific(Plants) Concepts Knowledge OrganizationㆍConclusion ⇢Linking Scientific(Plants) ConceptsㆍEmotion ⇢ Linking with Arts Representations ⇢ Appreciation and Evaluation. Each stage of the program was run with a large and small groups of children. The time taken for each activity was approximately 50-60 minutes. The evaluation of the process of the program and the program effect were included for the program evaluation.

In response to the research question II, 30 children of 4 years old were selected to conduct the experimental study(Experimental group: 15 children, Comparison group: 15 children). 'The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children' was treated to experimental group and 'The plant-focused Science inquiry program linked with discussion for young children’ was provided to comparison group. The experiment conducted 34times during April 2nd, 2018 ~ July 20th, 2018.
Before treating the experiments, a pretest was conducted for both experimental and comparison groups. After treating the experiments, a posttest was conducted to compare the program effects. To verify the feasibility of the program in the early childhood education field, young children's 'sense of science competence', 'empathy', 'cognitive processing skill', and 'language ability' were selected as a dependent variable. To analyze the effect of treated program, the data being collected form both pretest and posttest were analyzed with t-test using SPSS 20.0 Window.
The results of this study were summarized as follows:
First, there were significant differences on young children's 'sense of science competence', especially on 'efficacy on Science', 'preference of Science', 'Learnability of Science'. Experimental group showed significant higher score than comparison group. The results of this study implies that 'The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children' is more effective to develop young children's sense of science competence when compared with 'The plant-focused Science inquiry program linked with discussion for young children’.
Second, there were significant differences on young children's 'empathy', especially on 'happiness', 'sadness', 'anger'. Experimental group showed significant higher score than comparison group. The results of this study implies that 'The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children' is more effective to develop young children's ability to understand perspective of the other and to the emotional empathy when compared with 'The plant-focused Science inquiry program linked with discussion for young children’.
Third, there were significant differences on young children's 'Cognitive processing skill', especially on 'sequential processing'. Experimental group showed significant higher score than comparison group. The results of this study implies that 'The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children' is more effective to promote logical and scientific thoughts when compared with 'The plant-focused Science inquiry program linked with discussion for young children’.
Fourth, there were significant differences on young children's 'Expressive Language skill' which is a subarea of 'language ability'. Experimental group showed significant higher score than comparison group. The results of this study implies that 'The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children' is more effective to enhance young children's scientific communication ability when compared with 'The plant-focused Science inquiry program linked with discussion for young children’.
In conclusion, it was revealed that 'The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children' is effective to promote young children's sense of science competence, empathy, cognitive processing skill, and language ability. Through this experimental study, the effect of 'The plant-focused Science inquiry program linked with arts representation for young children' has been proved; therefore, its successful implementation was desirable in the educational field to improve young children’s scientific literacy.

본 연구는 ‘예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’을 개발하고, 개발한 프로그램의 유아교육현장 적용 타당성을 검증하는 데 목적이 있다. 이러한 본 연구의 목적을 달성하기 위해 선정한 연구문제는 다음과 같다.

[연구문제 1] 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램 개발은 어떻게 할 것인가?
1-1. 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램의 목적과 목표는 어떻게 설정할 것인가?
I-2. 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램의 내용은 어떻게 설정할 것인가?
I-3. 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램의 교수·학습단계는 어떻게 설정할 것인가?
I-4. 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램의 평가는 어떻게 설정할 것인가?

[연구문제 2] 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램의 적용 효과는 어떠한가?
2-1. 예술표상과 연계한 식물중심 과학탐구 프로그램이 유아의 과학유능감에 미치는 효과는 어떠한가?
2-2. 예술표상과 연계한 식물중심 과학탐구 프로그램이 유아의 공감능력에 미치는 효과는 어떠한가?
2-3. 예술표상과 연계한 식물중심 과학탐구 프로그램이 유아의 인지처리능력에 미치는 효과는 어떠한가?
2-4. 예술표상과 연계한 식물중심 과학탐구 프로그램이 유아의 언어능력에 미치는 효과는 어떠한가?

[연구문제 1] 에서는 ‘예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’ 개발을 위해 식물중심 유아 과학탐구 프로그램, 유아 예술표상 프로그램, 표상을 포함한 식물탐구 프로그램 및 관련 국내ㆍ외 문헌과 선행연구를 분석하여 프로그램 개발에 필요한 이론적 근거를 추출하였다. 이러한 과정을 통해 도출한 시사점을 반영하여 시안을 구성하여 전문가 협의를 통해 1차적으로 내용 타당도 및 현장적용 가능성을 검증하였다. 이를 통해 프로그램을 수정·보완하여 교육 현장에 시범 적용하여 나타난 문제점들은 분석하여 수정ㆍ보완하는 과정을 거쳐 최종적으로 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램을 개발하였다.
이러한 절차를 통하여 본 연구에서 개발한 프로그램의 목적은 ‘과학적 소양을 갖춘 인재 양성’이며, 이를 달성하기 위해 1) 유아의 과학적 유능감을 함양한다. 2) 타인의 관점에 대해 이해하고 정서적으로 공감하는 능력을 함양한다. 3) 논리적이고 과학적으로 사고하는 능력을 증진한다. 4) 유아의 과학적 의사소통능력을 증진한다.를 교육목표로 설정하였다. 본 프로그램의 교육내용 범주는 ‘식물의 종류’, ‘식물의 구조’, ‘식물의 성장’, ‘식물과 환경’으로 총 4개로 구분하고 교육내용은 ‘다양한 종류의 식물’, ‘식물의 구조와 기능’, ‘식물의 성장과 변화’, ‘식물이 자라는 환경조건’으로 구성하였다. 본 프로그램의 교수-학습단계는 ‘동기유발 ⇢ 과학탐색 ⇢ 과학탐구 ⇢ 과학(식물) 개념 지식 정리ㆍ결론 ⇢ 과학(식물) 개념 지식ㆍ감성 연계 ⇢ 예술표상과 연계 ⇢ 감상ㆍ평가 총 7단계로 구축하였다. 본 프로그램은 교수-학습단계에 따라 대집단 및 소집단으로 구성하여 운영하였고 각 차시 마다 소요시간은 약 50~60분이였다. 평가는 프로그램 과정평가와 효과 분석 평가로 구분하여 실시하였다. 프로그램 과정평가는 유아평가와 교사평가가 포함되며 프로그램 효과 분석 평가는 검사도구를 통한 평가를 포함한다. 유아평가를 위해 유아는 매 차시 활동의 마무리 부분에서 활동을 회상하고 정리하며 유아 스스로 활동에 대한 만족도, 참여도, 유능감을 평가하는 자기평가를 실시하였으며, 교사는 유아의 참여도와 만족도를 평가하도록 하였다. 교사평가는 프로그램 과정 중에 교사 협의 및 수업 분석을 통해 자기 평가와 프로그램 운영의 적합성을 평가하도록 하였다. 프로그램 효과 분석 평가는 과학유능감, 공감능력, 인지처리능력, 언어능력 검사도구를 사용하여 프로그램 전과 후를 비교하여 평가하였다.

[연구문제 2]에서는 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램의 교육현장 적용 타당성을 검증하기 위해 만 4세 유아 30명(실험집단: 15명, 비교집단: 15명)을 선정하여 실험연구를 수행하였다. 실험집단에는 본 연구에서 개발한 ‘예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’을 실시하였고, 비교집단에는 ‘토론과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’을 실시하였다. 실험처치는 2018년 4월 2일부터 2018년 7월 20일까지 총 34차시 프로그램이 동시에 실시되었다.
실험처치 이전에 실험집단과 비교집단의 유아들을 대상으로 사전검사를 실시하였으며, 실험처치 이후에 동일한 방법으로 사후검사를 실시하였다. 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램의 유아교육 현장 적용 타당성을 검증하기 위해 선정된 종속변인은 유아의 ‘과학유능감’, ‘공감능력’, ‘인지처리능력’, ‘언어능력’이었다. 실험처치의 효과를 분석하기 위해 사전검사와 사후검사를 통해 수집된 연구자료를 SPSS WIN 20.0 프로그램을 이용하여 t검증을 실시하여 분석하였다.
예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램의 유아교육 현장 적용 타당성 검증 효과를 분석한 결과는 다음과 같다.
첫째, 실험집단의 유아들이 ‘전체 과학유능감’과 하위영역인 ‘과학 효능감’, ‘과학 선호성’, ‘과학학습의 용이성’에서 비교집단의 유아들의 사후검사 점수보다 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 밝혀졌다. 이러한 본 연구 결과는 ‘예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’이 ‘토론과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’ 보다 유아의 과학유능감 증진에 긍정적인 효과가 있음을 의미한다.
둘째, 실험집단의 유아들이 ‘전체 공감능력’과 하위 영역 중 ‘기쁨’, ‘슬픔’, ‘분노’에서 비교집단의 유아들의 사후검사 점수보다 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 밝혀졌다. 이러한 본 연구 결과는 ‘예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’이 ‘토론과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’ 보다 유아의 공감능력 증진에 긍정적인 효과가 있음을 의미한다.
셋째, 실험집단의 유아들이 ‘전체 인지처리능력’과 하위 영역 중 ‘순차처리’에서 비교집단의 유아들의 사후검사 점수보다 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 밝혀졌다. 이러한 본 연구 결과는 ‘예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’이 ‘토론과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’ 보다 유아의 인지처리능력 증진에 긍정적인 효과가 있음을 의미한다.
넷째, 실험집단의 유아들이 ‘언어능력’의 하위 영역 중 ‘표현언어’에서 비교집단의 유아들의 사후검사 점수보다 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 밝혀졌다. 이러한 본 연구 결과는 ‘예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’이 ‘토론과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’ 보다 유아의 언어능력 증진에 긍정적인 효과가 있음을 의미한다.

결론적으로, 본 연구에서 개발한 ‘예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램’은 유아의 과학유능감, 공감능력, 인지처리능력, 언어능력 증진에 효과적인 것으로 밝혀졌다. 이는 본 연구에서 개발한 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램이 유아교육 현장에 적용 가능하며, 효과적인 프로그램임을 입증한 것이라 하겠다. 앞으로 예술표상과 연계한 식물중심 유아 과학탐구 프로그램이 유아교육 현장에서 실천적 자료로 적극적으로 활용되어 과학적 소양을 갖춘 인재 양성에 공헌하길 기대한다.