발명 기반 STEAM(융합인재) 교육 프로그램이 초등 발명영재의 융합인재소양에 미치는 효과 = The Effect of Invention-Based STEAM Education Program on STEAM Literacy of the Gifted in invention of Elementary School

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to develop and apply invention-based STEAM education program and to find out the effectiveness of both the program to STEAM literacy for elementary school students and the subordinate scopes of it. For this, a preliminary STEAM literacy examination was conducted for 19 students in the invention-gifted class of D elementary school in Gyeongsangnamdo. After that, a post STEAM literacy examination was conducted according to an invention-based STEAM education program tasks were developed by an investigator.
The reliability of the testing tool as relatively high as having α=.874 in the preliminary examination and α=.906 in the post examination. The experimental design of this study applied a single group pre-post examination. In addition, the statistical analysis of the collected data through this study employed SPSS 21.0 program, and it was verified to have the level of significance p<.05 by Wilcoxon signed-rank test. The main findings of this study were as follows.
First, the accomplishment of invention-based STEAM education program was proved to be useful to enhance STEAM literacy of elementary school students.
Second, in the verification result of lower factors, the achievement of invention-based STEAM education program tasks was revealed to have a meaningful effect on the domains of integrity, creativity, thoughtfulness, and communicability.
Invention-based STEAM education program was effective to develop STEAM literacy of elementary school students. The various approaches and activities about integrity elements of STEAM based on invention which design creative products and emotional touch to solve the problem situation was considered to be helpful to improve STEAM literacy of students.
It should be pointed out that invention-based approach was more strengthen when developing STEAM education program.

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 초등 발명영재를 위한 발명 기반 STEAM 교육 프로그램을 개발․적용하고, 융합인재소양에 미치는 효과를 구명하기 위해 수행되었다. 경상남도 소재 D초등학교 발명영재반 학생 19명(4학년 14명, 5학년 5명)을 대상으로 사전 융합인재소양 검사를 실시하고 연구자가 고안한 발명 기반 STEAM 교육 프로그램 과제(총 26차시)를 수행한 후 사후 융합인재소양 검사를 실시하였다. 검증을 위한 검사 도구는 최유현 외(2013)의 연구에서 개발하고 이동원 외(2013)에서 적용한 융합인재소양 검사 도구를 사용하였으며 검사도구의 신뢰도는 사전 검사에서 α=.874, 사후 검사에서 α=.906으로 비교적 높았다. 이 연구의 실험 설계는 단일집단 사전-사후 검사를 적용하였으며, 수집된 자료의 통계 분석은 SPSS 21.0 프로그램을 사용하여 Wilcoxon 부호-서열 검증을 통해 검증하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다.
첫째, 발명 기반 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 융합인재소양을 증진시키는데 유의한 효과가 있었다.
둘째, 발명 기반 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 융합인재소양의 하위 영역별 검증결과 융합성, 창의성, 배려심, 소통성을 증진시키는데 유의한 효과가 있었다.
이처럼 발명 기반 STEAM 교육 프로그램은 초등학생의 융합인재소양을 함양하는데 도움이 되며, 이는 문제 상황 해결을 위한 창의적 산출물을 설계하고 감성적 체험 등 발명을 기반으로 한 STEAM의 융합적 요소에 대한 다양한 접근방법과 체험활동에 따른 효과로 볼 수 있다. 따라서 학생들의 융합인재소양 함양을 위해 학교 교육에서 전개되고 있는 STEAM 교육 프로그램 개발에 있어서 발명 활동을 기반으로 한 접근을 보다 강화해야 할 것이다.

참고문헌 (Reference)

• 1 김태훈, "초등과학영재의 창의적 문제해결력 향상을 위한 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발" 경인교육대학교 교육대학원 2013
• 2 김우진, "초등 수학영재의 창의성 신장을 위한 STEAM 프로그램 개발 및 적용 : 4D-Frame 교구활동을 중심으로" 한국교원대학교 교육대학원 2012
• 3 최유현, "초·중·고등학생을 위한 발명 교육 내용 표준 개발" 한국기술교육학회 12 (12): 148-168, 2012
• 4 최유현, "초·중·고등학생용 융합인재소양 측정도구 개발" 한국기술교육학회 13 (13): 177-198, 2013
• 5 이상균, "지역체험자원을 활용한 STEAM수업이 과학적 태도와 융합인재소양에 미치는 효과" 대한지구과학교육학회 6 (6): 261-270, 2013
• 6 이동원, "주제기반 STEAM 교육 프로그램이 초등학생의 융합인재소양에 미치는 효과" 한국실과교육학회 26 (26): 195-212, 2013
• 7 성진선, "융합인재소양을 위한 디자인교육 프로그램 개발에 관한 연구" 한양대학교 대학원 2015
• 8 문대영, "융합인재교육(STEAM) 확산 요인 도출: Rogers의 ‘혁신의 확산’ 이론을 중심으로" 한국실과교육학회 29 (29): 133-150, 2016
• 9 배덕현, "스마트교육 기반의 교량모형만들기 STEAM 프로그램이 흥미도와 융합인재소양에 미치는 효과" 한국기술교육학회 14 (14): 158-176, 2014
• 10 김진영, "생명과학 중심의 STEAM 교육 프로그램이 고등학생의 과학에 대한 정의적 영역과 창의성에 미치는 영향" 한국교원대학교 대학원 2012
• 11 특허청, "발명영재교육 프로그램" 특허청 2009
• 12 문대영, "발명 기반 STEAM 융합 교육 프로그램 모형 개발" 한국실과교육학회 27 (27): 197-211, 2014
• 13 조여울, "미술활동 중심의 STEAM(융합인재)교육이 유아의 창의적 문제해결력, 자기효능감, 의사소통능력에 미치는 영향" 건국대학교 대학원 2015
• 14 이정아, "미술, 과학 교과의 융합인재교육 프로그램이 창의성과 과학적 사고에 미치는 영향에관한 연구" 한양대학교 대학원 2015
• 15 백성희, "목공예를 활용한 창의적 체험활동이 초등학생의 기술에 대한 태도와 융합인재소양에 미치는 영향" 교과교육연구소 17 (17): 991-1006, 2013
• 16 류제정, "뇌 기반 STEAM 교수-학습 프로그램이 초등과학영재와 초등일반학생의 창의성과 정서지능에 미치는 효과" 한국초등과학교육학회 32 (32): 36-46, 2013
• 17 임성훈, "STEAM을 기반으로 개발한 2PM 프로그램이 중학생의 융합인재소양에 미치는 효과" 부산교육대학교 교육대학원 2015