Earticle

이 연구의 목적은 중학교 ‘태양계 단원에서 비유를 활용한 HTE(Here, There, Everywhere) STEAM 프로그 램을 개발하고, 이 프로그램을 세종시 소재 A중학교와 평택시 소재 B중학교의 1학년 중학생 354명에게 적용 하여 프로그램의 효과성을 검증하는 과정을 통해 지능 정보사회를 대비한 창의교육을 실현하는데 있다. 개발 한 STEAM 프로그램은 전문가 집단을 구성하여 3차례 에 걸쳐 수정, 보완하여 타당성을 검증받았으며, 최종 개발된 프로그램은 총 6차시에 걸쳐 현장에 적용하였 다. 이에 따른 효과성을 알아보기 위해 논리적 사고력 검사와 STEAM 관련 태도 검사를 프로그램 처치 전과 처치 후에 실시하였으며, 프로그램에 대한 학생들의 인식을 알아보기 위해 프로그램 처치 후 STEAM 만족 도 검사를 실시하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 비유를 활용한 STEAM 프로그램이 중학생의 논 리적 사고력 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 둘째, 비유를 활용한 STEAM 프로그램이 중학생의 STEAM 태 도 향상에 효과적이었다. 셋째, 비유를 활용한 STEAM 프로그램에 대한 중학생의 인식이 긍정적이며, 과학에 대한 흥미를 일으키는데 효과적이었다. 이러한 결과를 통해 차기 수업에서는 충분한 시간을 통해 STEAM 프 로그램 수업을 수행한다면 중학생들의 수업에 대한 만 족도가 더욱 높아질 것으로 사료된다.

This study aimed to develop an HTE (It is an abbreviation for Here, There, and Everywhere) STEAM program combining with the use of an analogy in a middle school subject unit ’the solar system’ and realize creative education for intelligent information society through a process of verifying the effectiveness of the program. For reference, the program was applied to 354 students in the first grade of two middle schools in South Korea – one was A middle school in Sejong City, the other B middle school in Pyeongtaek City. The STEAM program was revised and made up for the weak points for three times by a group of experts, and then it got verified for validity. The final version of the program was applied to middle school education sites in Korea for six periods in total. In other to confirm the effectiveness, two types of tests – logical thinking ability test and STEAM attitude test – were conducted before and after the program treatment. On top of that, the STEAM satisfaction test was also implemented in order to explore the students’ recognition of the program after the program treatment. The results of this study were as follows. First, it turned out the STEAM program using the analogy was effective in improving the students’ logical thinking ability. Second, the STEAM program blended with the analogy was also effective in improving the students’ STEAM attitude. Third, the students’ recognition of the STEAM program using the analogy was quite positive, and the program was efficacious in intriguing the students’ interests in science. Judging from the results of the program, the students’ satisfaction with the classes they take will be expected to be higher if the STEAM program is implemented in the next-term classes with more sufficient time.

이 연구의 목적은 중학생들의 인지 발달과 융합인 재소양을 향상시키기 위해 추론 중심의 HTE-STEAM 프로그램을 개발하여 이에 대한 학교현장에서의 효과 성을 알아보고자 하였다. 연구대상은 우리나라 중부지 역에 위치한 두 개 중학교에 재학 중인 자유학기제 기 간 동안 HTE-STEAM 프로그램에 참여한 중학생들로, 무선 표집에 의해 선정된 202명의 학생들이다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, HTE-STEAM 프로그램 수 업의 전·후에 대한 통계적 검정에서 유의미한 값을 나 타내었으며(p<.05), 연구 참여자들의 논리적 사고력 수 준은 수업전과 비교하여 수업 후에 향상되었다. 둘째, STEAM 태도 검사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응 표본 t검점에서 모두 유의미한 통계적 검정 결과를 나 타내어(p<.05), HTE-STEAM 프로그램이 연구 참여자 들에게 융합인재소양에 대한 긍정적인 영향을 끼친 것 으로 나타났다. 셋째, HTE-STEAM 만족도 검사에서는 하위 구인의 평균값이 3.27~4.12를 나타내어 전체적으 로 긍정적인 반응을 나타내었다. 따라서 이 연구에서 최종 구안한 지구과학의 ‘재해·재난과 안전’이라는 주 제의 HTE-STEAM 프로그램은 연구 참여자들에게 추 론에 의한 인지 수준의 발달과 협력학습이라는 소통과 배려의 융합인재소양에 긍정적인 영향을 끼친 것으로 나타났다.

The purpose of this study was to develop a reasoning-based HTE-STEAM program for the development of the cognitive capacity of middle school students and enhancement of their STEAM literacy, and to investigate the effectiveness of this study in the school setting. The subjects of this study were the students of two middle schools located in the central region of Korea. The students participated in the HTE-STEAM program during their free-learning semesters and 202 of them were selected by random sampling method. Main findings were as follows: First, pre- and post-HTE-STEAM program has shown a significant value in statistical verification (p<.05) and the level of logical thinking ability of the research participants improved after the class compared to before the class. Second, the paired samples t-test comparing the difference between the pre and post scores of the STEAM attitude test has shown a significant value in statistical verification (p<.05), and the HTE-STEAM program has turned out to have a positive effect on the STEAM literacy of the research participants. Third, in the HTE-STEAM satisfaction scale test, the mean value of the sub-construct stood at 3.27~4.12, showing a positive overall response. Therefore, the HTE-STEAM program under the topic of earth science of ‘Disaster and Safety’ developed at the final stage of this study has proven to have a positive influence on the research participants in terms of the development of cognitive capacity by reasoning and collaborative learning, an important quality of communication and consideration necessary for STEAM literacy.

이 연구의 목적은 고등학생들을 대상으로 한 자연 재해 활용 HTE-STEAM 프로그램을 개발하여, 그들의 STEAM에 대한 태도와 만족도 변화를 검증하는데 있 다. 자연재해를 활용한 6차시의 HTE-STEAM 프로그램 을 개발하였고, 경기도 G 고등학교와 세종시 N 고등 학교에 재학 중인 243명을 대상으로 효과성을 검증하 였다. 자료 분석은 단일집단 사전, 사후 대응표본 t-검 정을 실시하여 STEAM에 대한 태도 및 만족도에 대한 효과를 검증하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 고등학생을 대상으로 지구과학 영역의 ‘자연재해’ 주 제를 선정하여 드론 인명 구조사가 되어 드론을 비행 하는 STEAM 교육프로그램을 개발하였다. 총 6차시로 구성된 프로그램은 자연재해 및 드론과 관련된 필수 지식과 다른 상황에서 학습한 내용을 적용하여 학생들 이 주어진 문제를 직접 해결하도록 하는 경험을 제공 하는 프로그램으로 구성하였다. 둘째, STEAM 태도 검 사의 사전·사후 점수 차에 의한 대응 표본 t-검정에서 모두 유의미한 통계적 검정 결과를 나타내었다(p<.05). 드론을 활용한 HTE-STEAM 프로그램은 7개 하위 구 인으로 구성된 STEAM 교육에 대한 태도 전반에 걸쳐 유의미한 향상 효과가 있었다. 셋째, HTE-STEAM 만 족도 검사에서는 하위 구인의 평균값이 3.64~3.76을 나타내어 전체적으로 긍정적인 반응을 나타내었다. 학 생이 주어진 문제 상황을 스스로 이해하고, 이를 해결 하기 위한 창의융합적인 설계 및 제작과정을 통해 학 생들의 만족도가 높아진 것으로 판단된다.

The purpose of this study is to develop HTE-STEAM program using natural disasters for high school students and to verify their attitude and satisfaction with STEAM. We developed the HTE-STEAM program utilizing natural disasters and tested the effectiveness of 243 students from G High School and N High School. For data analysis, a single group pretest and post response t-test were conducted to verify the effects on attitudes and satisfaction with STEAM. The research results are as follows. First, we developed STEAM education programs for high school students by selecting the topic of “natural disasters” in the area of earth science and flying drones as lifesaving drones. The six-hour program was designed to give students the experience to solve problems by applying essential knowledge related to natural disasters and drones, and what they learned in other situations. Second, there was a significant statistical test result in the t-test of the corresponding sample by the difference between the pre and post score of the STEAM attitude test (p <.05). The drone-based HTE-STEAM program had a significant improvement in the overall attitude toward STEAM education, which consists of seven subfactors. Third, in the HTE-STEAM satisfaction test, the average value of the lower job offer was 3.64 ~ 3.76, which showed a positive response overall. It is judged that the students’ satisfaction is improved through the students' understanding of the problem situation and the design of creative convergence and production process.

세계적으로 역량중심 교육이 주목됨에 따라, 교육 부는 2015 개정 교육과정에서 창의융합형 인재가 갖춰 야 할 미래 사회 핵심역량 6가지를 제시하였다. 본 연 구에서는 2015 개정 교육과정에 제시된 미래 사회 핵 심역량을 함양하고, 천문 영역 실험·실습의 한계를 보 완하기 위해 HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램을 개 발하였고 그 효율성을 파일럿 테스트를 통해 확인하였 다. 개발한 프로그램은 학교 밖 교육 현장인, 충청북도 청주시 소재의 G 도서관에서 초등 3~6학년 학생들을 대상으로 적용하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫 째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 STEAM 태 도 검사의 ‘자아 개념’을 제외한 모든 구인에서 통계 적으로 유의미한 효과를 보였으며, 특히 ‘이공계 진로 선택’, ‘배려’, ‘소통’에서 높은 효과를 보였다. 따라서 미래 사회 핵심역량 중 ‘창의적 사고 역량’과 ‘의사소 통 역량’, ‘공동체 역량’의 함양에 긍정적인 결과를 도 출하였다. 둘째, HTE-STEAM 별자리 교육 프로그램은 시공간이라는 어려운 개념을 다루었으나, 수업 내용의 난이도가 쉽다고 응답한 학생들이 많고, 배운 공간개 념을 응용하여 교구를 활용한 것으로 보아, 학생들의 하늘과 우주의 공간 구조에 대한 이해에 효과적이었 다. 덧붙여, 본 프로그램은 2022 개정 교육과정에서 추 가된 하늘의 공간적 구조에 대한 성취기준을 충족하는 교육 프로그램으로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 따 라서 HTE-STEAM을 기반으로 한 별자리 교육 프로그 램은 미래 사회 핵심 역량의 함양에 긍정적인 효과를 보였으며, 학교 환경에서 천문 영역의 야간 관측 실습 을 보완하는 역할을 할 수 있을 것으로 보인다.

With the global rise in interest in competency-based education, the Ministry of Education of the Republic of Korea outlined six core competencies in the 2015 revised curriculum, essential for future society's 'creative and convergent talent'. This study introduces an HTE-STEAM constellation education program designed to develop the core competencies outlined in the 2015 revised curriculum and address the limitations of hands-on astronomy education. The program's effectiveness was assessed through a pilot test. The program was implemented at G Library, an out-of-school education site in Cheongju-si, Chungcheongbuk-do, targeting students from 3rd to 6th grade. The study's results include: First, the HTE-STEAM program significantly impacted all aspects of the STEAM attitude test except for 'self-concept', particularly influencing 'science and engineering career choice', 'consideration', and 'communication'. Thus, it has led to positive outcomes in the cultivation of future society's core competencies, including 'creative thinking skills', 'communication skills', and 'community skills'. Secondly, the HTE-STEAM constellation education program, despite covering the challenging concept of spacetime, was deemed easy by many students. Observations of students applying the spatial concepts they learned by using teaching aids suggest that the program was effective in enhancing students' understanding of the spatial structure of the sky and the universe. Additionally, this program aligns with the 2022 curriculum's updated standards for understanding the sky's spatial structure. Consequently, the HTE-STEAM constellation education program positively cultivates future society's core competencies and serves as a valuable complement to night observation practices in schools.