생명과학 기반 고등학생 STEAM 프로그램 개발과 정의적 영역에 미치는 효과

Abstract

본 연구의 목적은 생명과학 기반 고등학생 STEAM 프로그램을 개발하고 적용한 후 고등학생의 과학의 흥미도와 과학적 태도에 미치는 영향과 STEAM 프로그램의 만족도를 분석하는 것이다. 연구 참여자는 경기도 안산 소재 W고등학교 학생 20명으로 일반계 고등학교에서 테스트를 걸쳐 선발되어 별도의 교육을 받는 학생들이다. PDIE 절차 모형을 이용하여 프로그램 개발 방향과 연구 계획을 수립하였으며, STEAM 수업 설계 준거틀에 맞추어 수업을 구성하였다. 개발된 프로그램은 ‘범죄수사, 피의자는 누구인가’라는 주제로 설계되었으며 프로그램 적용은 2015년 10월 13일부터 2015년 10월 27일까지 10차시까지 실시하였다. 측정도구로는 과학의 흥미와 과학적 태도 범주를 재구성한 검사지와 STEAM 프로그램 만족도 검사지를 사용하였다. STEAM 프로그램 전·후에 실시한 과학의 흥미와 과학적 태도 사전·사후 검사는 SAS(Statistical Analysis System) Ver 9.4 통계 프로그램을 사용하여 통계처리 후 분석하였다. 프로그램 만족도는 Likert 척도를 사용하였고 개방형 질문에 대한 답변은 정성적으로 분석하였다. 본 연구의 결론을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 생명과학 중심의 STEAM 교육 프로그램은 학생의 과학에 대한 정의적 영역 상승에 효과적이었다. 과학의 흥미도와 과학적 태도의 사전, 사후 검사 결과 유의미하게 상승하였다. 다른 교과와 통합된 STEAM 교육 프로그램이 학생들의 과학에 대한 흥미와 과학적 태도에 긍정적인 영향을 미쳤음을 알 수 있다. 둘째, 생명과학 기반 STEAM 프로그램에 대한 학생들의 전체적인 만족도는 상당히 높게 나타났다. 실생활에서 과학, 기술, 공학, 예술, 수학이 통합되어 적용되었음을 알았고, 이를 통해 수업의 이해도가 증가하였다고 응답하였다. 또한 수업에 참여할 수 있는 시간이 많고 협동학습을 통해 토의하고 소통할 수 있어 수업이 재밌다고 응답하였다. 이를 통해 STEAM 교육이 교과 내용이해도 뿐만 아니라 정의적 측면에서도 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 본 연구는 생명과학 기반 고등학생 STEAM 프로그램을 개발하고 프로그램 적용효과와 만족도를 알아봄으로써 학생들의 과학 흥미도와 과학적 태도, 수업에 대한 만족도를 높이고 향후 생명과학 교과목 수업의 질을 향상 시킨다는 데에 의의가 있다.;The purpose of this study was to devise a STEAM program for high school students based on life science and to identify its effect on interests and behaviors towards learning science among the students. Students’ satisfaction on the program was also analyzed in order to find out new educational implications of the program. To achieve the aim above, three research questions were asked as follow. First, develop a STEAM program. Second, what effects does the STEAM program have on affective domain of high school students? Third, what effects does the STEAM program have on interests and satisfaction of high school students? To find the answers for the questions above, 20 high school students who were selected by examination and received special education were chosen as the participants in this study. The PDIE procedure model(2012) developed by J. S. Kim were referred to make a plan for developing the STEAM program, and the Standards for designing STEAM class were used to constitute and develop the program. The program which consisted of 10 experimental classes was applied under the main theme “A criminal investigation: who is the suspect?” To measure participants’ interests and behavior towards learning science and their satisfaction on the STEAM program, the collected pre and post data were analyzed with SAS statistic software. The conclusions that were resulted from the study as follows: First, it was concluded that the STEAM program based on life science is effective on enhancing high school students’ affective domain of learning science. The result of the students’ pre- and post- test showed the increased mean between the two by 0.155 which means the STEAM program integrated with other subjects positively influenced on interests and behavior of the participants towards learning science. Second, the participants’ overall satisfaction on the STEAM program turned out to be very high that they responded that recognizing science combined with technology, engineering, art, and math helped them understand the whole lecture more easily. Also, they showed great interests towards the STEAM program that they had enough time for co-learning and communicating. According to the result, it was proved that the STEAM program was effective not only on the degree of understand the lecture but also on the cognitive aspect of the students. With the results above, it is demonstrated that the STEAM program for high school students was developed and the students’ interests, behavior, and satisfaction on the science class were examined to be increased. Therefore, this study has significance of improving the quality of the further life science education.