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과학․수학 융합 프로그램 개발 및 적용을 통한 초등학생들의 수학적/과학적 개념 발달과정과 상호작용 유형 분석

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Authors
고현지
Advisor
최승언
Major
사범대학 과학교육과(지구과학전공)
Issue Date
2013-02
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
STEAM 교육천체의 둥글기융합개념 발달상호작용
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 과학교육과(지구과학전공), 2013. 2. 최승언.
Abstract
현대사회에는 학문 분야의 영역을 넘나드는 융합적이고 창의적인 사고를 하는 통섭적인 인재의 필요성이 강조되고 있다. 그래서 국제적으로 필수적인 융합과학기술 인력을 양성하고 학교교육에서 수학․과학교육의 내실화를 통한 교육 개혁으로 STEM 교육이 태동하였다. 또한, STEM에 예술영역을 추가하여 탄생한 STEAM은 과학기술과 관련된 다양한 분야의 융합적 지식, 과정, 본성에 대한 흥미와 이해를 높여 창의적이고 종합적으로 문제를 해결할 수 있는 융합적 소양(STEAM Literacy)을 갖춘 인재를 양성하는 교육이다.
이러한 맥락에서 STEAM교육에 대한 연구가 활발히 진행되어져 오고 있는데, 이러한 연구들은 대부분 융합 교육 자체에 초점을 맞추어 연구해왔으며, 융합 교육을 받는 대상인 학생들에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 과학과 수학을 중점으로 하는 융합 프로그램을 개발하여, 융합 프로그램을 통해 학생들의 개념이 과학적/수학적으로 어떻게 발달해나가는지 알아보고 학생들이 개념을 발달시키는 과정에서 어떠한 상호작용의 유형이 나타나며, 상호작용과 개념 발달과의 관계를 알아보고자 한다.
연구를 위하여 NASA가 제공하는 Space Math의 자료를 활용하여 초등학교 5학년을 대상으로 한 천체의 둥글기와 관련된 프로그램을 개발하고, 파일럿 테스트를 통하여 수정 · 보완하였다. 프로그램을 투입하기에 앞서, 학생들이 현재 가지고 있는 인식과 개념을 조사하기 위한 설문지를 개발하여 투입하였고, 프로그램을 실시한 후에도 똑같은 설문지를 투입하였다. 수업은 촬영한 뒤에 모두 전사하여 분석하였다.
분석 결과, 먼저 천체의 둥글기에 대한 학생들의 개념 발달은 천체의 둥글기가 서로 다르다는 문제 인식부터 시작하여, 둥글기에 대한 정의 확인, 조건 확인을 통한 수학적 표현으로의 연결, 수학적 표현 만들기, 특징 분석을 통한 과학적 개념으로 연결되는 과정을 보인다. 이러한 발달 과정을 통해 둥글기에 대한 개념은 융합적으로 형성되게 된다.
둘째, 학생들의 상호작용 유형은 크게 네 가지로, 제안형, 의존형, 대립형, 협력형이 나타났다.
셋째, 학생들의 상호작용 유형과 개념발달을 연결시켜보면 제안형, 의존형, 대립형 모둠의 경우, 수업 전과 후 모두 둥글기에 대한 정의확인단계에 그쳐 개념 발달이 제대로 일어나지 않은 것을 볼 수 있으나, 협력형 모둠의 경우, 수업 전 둥글기에 대한 정의에서 수업 후 둥글기에 대한 수학적 표현으로 개념이 수학적으로 발달한 것을 볼 수 있었다.
본 연구를 통해 학생들이 융합 프로그램을 통하여 하나의 개념에 대해 융합적으로 발달시켜 나간다는 것을 볼 수 있었고, 사회적 상호작용이 다양한 유형으로 나타나며 상호작용이 활발하게 나타날수록 개념 발달이 더 잘 일어난다는 것을 확인할 수 있었다.
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/128137
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Appears in Collections:
College of Education (사범대학)Dept. of Science Education (과학교육과)Earth Science (지구과학전공)Theses (Master's Degree_지구과학전공)
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