자기주도 학습과 문제해결 능력에 초점을 둔 초등학생용 기후변화 STEAM 프로그램 개발과 적용

Abstract

현대사회는 과학기술사회로서 많은 지식이 형성되고 있어 새로운 과학지식에 대한 이해가 학생들에게 커다란 부담감으로 다가오고 있다. 따라서 교육은 지식 습득 위주의 교육에서 현대사회를 살아가는데 필요한 역량을 길러주는 교육으로 전환할 필요성이 있다. 특히 환경교육은 다양한 분야의 통합적 지식과 융합적 사고가 요구되어 핵심역량 증진을 위한 교육이 더 필요한 실정이다. 본 연구에서는 핵심역량과 융합교육에 초점을 둔 초등학생용 기후변화 교육프로그램을 개발하고, 이를 수업에 적용하여 핵심역량 중 자기주도 학습 능력과 문제해결력에 미치는 효과를 알아보았다. 개발한 프로그램은 부산 소재 N초등학교 3, 4학년 56명의 학생들을 대상으로 적용하였다. 자기주도 학습과 문제해결 능력 검사지는 이석재(2003)가 개발한 검사지를 사용하였고, 수집된 자료는 SPSS Statistics ver. 22로 대응표본 t-est를 통해 분석하였다. 본 연구의 결과 및 결론은 다음과 같다. 첫째, 핵심역량과 융합교육에 기반을 둔 기후변화교육 프로그램을 총 2모듈 6차시의 내용으로 개발하였다. 모듈 1은 일상생활과 관련된 날씨 속담을 이용하여 날씨와 동물과의 밀접한 관계를 인식할 수 있도록 구성하였다. 모듈 2는 이상 기후변화, 즉 가뭄, 사막화, 북극 등 환경에 따른 동물의 생김새, 행동의 변화 혹은 적응 방법 등을 통해 인간의 대응방법을 도출하고 스스로 문제해결을 할 수 있도록 구성하였다. 본 프로그램의 주안점은 핵심역량, 다양한 표현활동을 통한 범교과적 융합, 인문학적인 요소의 반영이다. 핵심역량 교육을 위한 교수학습 전략으로 스캐폴딩(Scaffolding), 표현능력, 사고력 확장, 협동학습을 포함하였다. 둘째, 기후변화 교육 프로그램을 적용한 결과, 자기주도 학습 능력 향상에 유의미한 효과가 있었다(p<0.05).‘학습계획’,‘학습실행’,‘학습평가’의 자기주도 학습의 능력 요소 모두에서 유의미한 효과가 있었다(p<0.05). 자기주도 학습 능력요소의 9개 하위요소 중‘목표설정’,‘과제집착력’,‘평가와 후속 피드백’에서 유의미한 효과가 나타났다(p<0.05). 개발된 기후변화교육 프로그램에서 초등학생 스스로 목표를 설정하고, 과제 집착력을 가지고 수행하며, 피드백을 받을 수 있는 평가능력의 향상은 환경교육에 주요한 시사점을 제공해 준 것으로 볼 수 있다. 셋째, 기후변화 교육 프로그램을 적용한 결과, 초등학생들의 문제해결력에 유의미한 효과가 있었다(p<0.05). 문제해결력의 하위 영역인 5개 능력요소 중‘원인분석’,‘대안개발’,‘계획/실행’,‘수행평가’는 유의미한 효과가 있었으나(p<0.05),‘문제명료화’ 능력요소에서는 유의미한 효과가 나타나지 않았다(p>0.05). 그러나‘문제명료화’는 사전검사에서 초등학생들은 이미 일정 수준 이상의 문제인식능력을 지니고 있는 것으로 나타났다. 그러므로 본 연구에서 개발한 기후변화교육 프로그램은 자기주도 학습과 문제해결능력에 효과적인 기후변화 융합 환경교육 프로그램으로 판단된다.;Modern society is a technological society, and understanding new scientific knowledge is important. For students, it is a huge burden. Therefore, education has to be converted from simple acquisition of knowledge to help students have core abilities to live in the modern society. Especially environmental education is one of vital fields which integrated thinking abilities are needed, and more related education is necessary. In this study, how students have been changed in terms of self-directed learning ability and problem-solving ability after taking climate change education programs for elementary school students focused on core competencies and integrated thinking abilities. 56 students of the Grade 3,4 in N elementary school located in Pusan participated. Questionnaire was consisted with 36 questions in self-directed learning sector and 28 questions in problem-solving sector. SPSS statistics program(ver. 22) was utilized. The climate change education program was developed total two modules. Module 1, using proverbs related weather, helps recognize close relationships between weather and animals. Module 2 was about climate change such as drought, desertification, North polar issues and it encourages to solve problems by students themselves. Main findings are as follow. First, through this program self-directed learning ability was improved (p<0.05). Second, ‘study planning’ ‘execution of learning’ and ‘evaluation of learning’ were improved as well (p<0.05). Third, ‘making goals’ and ‘Subsequent feedback and evaluation’ abilities had significant positive effect (p<0.05). Most of participants' problem-solving abilities had a positive effect. Among five elements among problem-solving abilities, ‘analyzing reasons’, ‘alternative development’, ‘execution’ had been improved, but there was no clear proof to prove the effect of ‘Clarifying problems’. This study shows that climate change education can improve students’ abilities in terms of self-directed learning and problem solving ability.