특성화 고등학교 기계전문교과에 나타난 삼각함수 관련 단원 분석을 통한 수업 개선방안연구 = A Study on the Improvement of Learning through Analysis of Units Containing Trigonometric Functions in Mechanical Engineering Curriculum of Specialized High School
저자
발행사항
인천 : 인천대학교 교육대학원, 2023
학위논문사항
학위논문(석사)-- 인천대학교 교육대학원 : 기계교육전공 2023. 2
발행연도
2023
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
인천
형태사항
83 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 송병근
UCI식별코드
I804:23006-200000655329
소장기관
4차 산업시대를 맞이하여 사회의 많은 분야가 새롭게 변화하고 탄생하고 있으며, 특성화 고등학교도 시대의 흐름에 맞추어 다양한 교육과정을 운영해오고 있다. 사회수요에 따른 인력배출 유형을 조절하고 새로운 학과를 신설하는 등의 노력을 하고 있다. 지역별 특성을 반영하여 특색 있는 특성화 고등학교를 만들고 있다.
세심한 현장 조사와 교사의 노력에도 불구하고 지역 간 학습 내용 편차가 심화되고 있다. 일부지역에서는 특성화 고등학교를 취업의 수단으로만 간주하여 교육 내용의 다양화를 하지 못하고 있다. 더욱이 교육과 현장에서 사용하는 용어의 괴리도 심각하다. 사용 도구의 명칭이 지역과 학교, 현장에서 모두 다르게 사용하다보니 학생이 느끼는 혼란함은 교육의 혼란함으로 이어지고 있다. 산업체가 학생에게 요구하는 기초 능력은 점점 심화되고 있다. 교육부도 상황을 인지하여 2016년부터 국가 주도의 전문 교과 교육과정을 배포·운영하고 있다.
학교의 교육과정을 개선해 나가고 있지만 학생별 개별화 맞춤 수업까지는 이어지지 못하고 있는 실정이다. 학생이 의지할 수 있는 교과서에는 학습의 계속성이 부족한 경우도 여럿 존재한다. 계열성도 뒤바뀐 경우가 여럿 존재한다. 계속성이 부족하면 학습의 흐름이 단절되어 학습 내용이 장기기억으로 저장되지 않는다. 계열성이 제대로 잡혀 있는 않은 상태에서 난이도가 너무 높은 학습을 만나게 되면 학습을 되레 포기하게 되는 현상이 발생하게 된다. 2015개정 교육과정에서 요구하는 학습중도포기자를 줄이는 방안을 실현시키기 위해서는 학생이 현장에서 배우는 교과의 분석을 보다 면밀하게 진행할 필요가 있다.
이에 본 연구는 특성화고등학교 기초과목인 기계공작법과 기계설계 과목에서 삼각함수와 관련된 단원 연구를 진행하고자 한다. 삼각함수는 실제적 문제를 해결해야 하는 기계 공학에 반드시 필요한 분야이다. 하지만 내용의 어려움 때문에 특성화 고등학교 학생이 기계 교과 학습을 포기하게 되는 주요 원인 중 하나이다. 연구를 통해 교과에 나타난 문제점을 파악하고 향후 교과의 발전 방향을 도모하고자 한다.
이를 위해 다음과 같은 연구 문제를 제시하였다.
1) 기계 교과에 나타난 삼각함수 관련 단원은 특성화고 학생이 학습하기 적절한가?
선정한 연구 문제를 해결하기 위해 수학교과에 나타난 삼각함수 내용을 분석하여 제시하였다. 해당 삼각 함수 단원이 사용되는 기계교과 내용을 언급하고 내용 전개 방법에 대한 수준을 언급하였다. 다음 기계 교과에서 삼각함수 내용이 포함된 단원을 분석하여 제시 하였다. 기계 전문 교과의 단원에서 사용되는 삼각함수를 언급하고 수학교과에서 배운 내용과 비교하였고 학생이 받아들이기 적절한지에 대해 제시하였다. 다음 국가직무능력표준의 평가 준거를 기준으로 기계 전문교과의 내용이 적절한지 판단하였고 부족하다면 추가해야 될 내용을 제시하였다.
본 연구를 통해 얻어진 결과는 다음과 같다.
이전 개정 교과에 비해 난이도가 많이 낮아지고 삭제된 단원도 많이 보인다. 하지만 계속성, 계열성이 벗어난 단원과 수학교과에서 학습하지 않은 내용이 기계교과에 등장하는 단원이 존재한다. 현재 현장 교사의 추가 학습을 통해 학습자의 혼란을 막고 있지만 교육부 차원에서 개선과 개정이 필요하다.
Due to the Fourth Industrial Revolution, many aspects of society are newly forming and developing. Specialized high schools have been managing various curriculums in order to keep up with societal trends. Efforts are being made to adjust the type of future workforce based on social demand and to create new majors. Distinct specialized high schools are being established with regional characteristics in mind.
Despite efforts by teachers and field surveys, differences in curriculum between regions are intensifying. Since certain regions view specialized high schools as a means of employment, the curriculum has not been expanding. Moreover, the gap between academic terminology and practical terminology is also significant. Students are confused because tool names differ by school, region, and work, leading to educational chaos. Basic skills required by industry are becoming more sophisticated. Being aware of the situation, the Ministry of Education has been distributing and operating a national professional curriculum since 2016.
Although the school curriculum has been improving, individualized custom classes have not been possible. There are several cases of textbooks, which students rely on, lacking educational continuity. Cases also exist where learning sequencing is disordered. When educational continuity is lacking, the flow of material is interrupted, and course content does not get stored as long-term memory. If learning sequencing is not properly established while engaging in advanced courses, then there are many instances of giving up. In order to carry out the plan to reduce the dropout rate in the 2015 revised educational curriculum, it is necessary to conduct a thorough examination of the teaching that students receive in class.
Therefore, this research aims to conduct a study on units containing trigonometric functions, which is part of the manufacturing process and machine design, core subjects of specialized high schools. Trigonometric functions are necessary to solve practical problems in mechanical engineering. However, due to its difficulty, it is one of the main reasons why high school students give up on mechanical engineering. The purpose of the research is to identify problems in the curriculum and to promote a better educational direction.
The following question was considered for research.
1) Is the trigonometric functions unit in mechanical engineering appropriate for specialized high school students?
To answer the research question, the contents of trigonometric functions in the mathematical curriculum were analyzed and presented. The mechanical engineering unit containing trigonometric functions was mentioned as well as the difficulty of the content development method. Next, the unit containing trigonometric functions in mechanical engineering was analyzed and presented. The trigonometric functions unit in the mechanical engineering curriculum was compared to that in the mathematical curriculum and questioned whether it was an appropriate difficulty for students. Then, based on the evaluation criteria of the NCS(National Competency Standard), it was determined whether the mechanical engineering curriculum was appropriate, and if insufficient, what contents were needed.
The results of the research are as follows.
Compared to previously revised curriculums, the difficulty is much lower, and many units have been omitted. However, there are mechanical engineering units lacking educational continuity and sequencing, as well as containing material not taught in the mathematical curriculum. Currently, teachers are providing extra lectures to prevent students’ confusion in learning, but improvements and revisions are necessary by the Ministry of Education.
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