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융합인재교육에서의 학습성과 평가모형 개발과 적용 연구
Applied research and development the assessment model of the learning outcomes in the STEAM education
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 학제간융합연구사업 [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
연구과제번호 2013S1A5B6043870
선정년도 2013 년
연구기간 1 년 (2013년 09월 01일 ~ 2014년 08월 31일)
연구책임자 박기문
연구수행기관 한국발명진흥회
과제진행현황 종료
공동연구원 현황 이규녀(충남대학교)
최유현(충남대학교)
태진미(숭실대학교)
문성환(서울교육대학교)
홍준희(충남대학교)
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 창조경제(Creative Economy)가 세계의 흐름을 주도하는 시대에, ‘새로운 아이디어’, ‘창의력’, ‘융합’ 등이 보다 중요시되고 있으며, 그 중심에는 인재가 있다. 특히, 이번 정부에서 “창조경제는 과학기술과 산업이 융합하고, 문화와 산업이 융합하고, 산업 간의 벽을 허문 경계선에 창조의 꽃을 피우는 것”이라며 새로운 패러다임에 맞추어 창조경제를 선도적으로 이끌어나갈 것이라 강조한 바 있다.
    산업의 변천에 따라 사회가 필요로 하는 인재의 유형도 변화하고 있다. 과거 산업시대에서는 기능적 측면에서의 ‘인력’을 필요로 했지만, 현재 그리고 미래에는 추격보다는 선도할 수 있는 ‘창의적 인재’가 절실히 필요하다. 이러한 점에서 창의력과 융합을 바탕으로 미래 사회의 변화를 주도하는데 선도 할 수 있는 인재 양성이 필요하며, 이에 따라 교육의 변화가 동반되어야 한다.
    우리나라에서는 2009년 부터는 정부 주도로 STEAM교육과 관련하여 교육프로그램 개발, 시범학교 선정 등 공교육 차원에서 점차적으로 확대되고 있다. 그러나, 지금까지 이루어진STEM/STEAM 교육과 관련된 국내 연구들은 그리 많지 않다. 특히, 융합교육(STEM/STEAM교육)프로그램의 투입(input)을 통하여 학습자가 성취(product)하는 효과성, 지속가능성 등 교육평가(assessment)의 측면에서 융합적인 새로운 교육접근 방식에 대한 깊은 이해와 통찰력을 제공하고 있지 못하고 있으며, 투입과 과정에만 치중하고 있다. 융합교육관련 선행 동향 연구분석 결과 160편에 달하는 연구 중 단 1편이 평가도구 개발 연구로 진행되었을 따름이다.
    이제는 과학이나 수학 위주의 교육을 뛰어넘어 융합인재교육의 효용성이나 효과성을 확인하고, 이를 바탕으로 학습자의 개별적인 행동역량 강화와 학습효과를 성취시킬 수 있으며, 학습을 개선하는 데 활용 가능한 평가에 대해 고려해야 할 시점이다. 따라서 이 연구에서는 융합인재교육(STEAM)의 효과성을 평가하기 위한 기초 연구로, 학교현장에서 융합교육프로그램의 투입 시 이에 따른 학습자의 표준적 학습성과 평가준거 개발과 상대적 가중치를 기반한 평가모형을 개발하여 실제 융합인재(STEAM)교육프로그램에 적용하고자 한다.
  • 기대효과
  • 1) 연구 결과의 학문적 사회적 기여도 측면

    이 연구는 융합인재교육 프로그램에서 학습성과를 측정하여 평가할 수 있는 도구를 연구개발하여 적용함으로, 우리나라의 융합인재교육 프로그램의 개선 방향을 제시하고 교수자에게는 융합교육프로그램의 바람직한 교육평가 방향을 제시함으로 교수자의 자질 향상에 기여할 것이다. 더불어, 학습자의 성과를 평가하는 과정에 대한 구체적 사례가 흔치 않은 현재 상황 속에서 융합인재에 적합한 평가 모형을 개발함으로써 체계적인 평가체계 구축에 기여할 것이다. 특히, 교・사대 예비교사 교육 / 대학원에서 융합교육프로그램의 평가 학습자료로 제공함으로 학교현장에서 바람직한 평가설계의 매뉴얼을 제공할 것으로 기대된다.

    2) 인력 양성 방안 측면

    교육평가의 궁극적인 목적은 학습자의 잠재력을 다양한 방식으로 확인하고 이를 바탕으로 학습자의 잠재력을 계발할 수 있는데 돕는 데 있다. 이에 융합인재교육에서의 학습성과 평가모형 적용을 통하여 학습자에게 최적의 평가를 실시함으로써 본인의 역량 가치를 예리하고 신뢰성 있는 판단할 수 있는 기회를 제공할 뿐만 아니라, 학습자의 미흡한 역량 제공하고 판단 및 제시함으로 학습자 스스로가 후속 조치함으로 개인의 행복 추구와 국가 차원의 고급 인재개발을 위한 밑바탕이 될 것으로 기대할 수 있다.

    3) 학교 교육과정과의 연계 측면

    이 연구의 결과는 초등학교 5학년 실과 교과, 중학교 1학년 기술·가정 교과, 발명·특허 특성화고 교육프로그램, STEAM 교육프로그램 등 프로젝트 중심의 융합교육 및 창의적 체험활동 시간을 통해 실시되고 있는 다양한 융합 교육프로그램에 연계하여 활용될 수 있으며, 나아가 영재교육기관(영재학급, 영재교육원 등), 대학 공학교육과정(Capstone Design)등에도 적용이 가능할 것이다. 아울러, 초・중등 교육과정에서 융합교육프로그램 설계 시 표준적 평가도구에 활용할 수 있다.
  • 연구요약
  • 본 연구는 융합인재교육(STEAM)의 효과성을 평가하기 위한 기초 연구로, 학교현장에서 융합교육프로그램의 투입 시 이에 따른 학습자의 표준적 학습성과 평가준거 개발과 상대적 가중치를 기반한 평가모형을 개발하여 실제 융합인재(STEAM)교육프로그램에 적용하고자 하는 연구이다.

    이를 위해 1차년도에는 융합인재교육의 학습성과 평가와 관련된 문헌고찰을 통해 학습성과 평가모형을 구안 및 검증하며, 학습성과 평가준거와 요소의 순위화(평가준거와 요소의 상대적 가중치를 산출)를 통한 융합인재교육에서의 학습성과 평가모형을 개발한다.
    연구의 방법은 학습성과 평가모형의 구안을 위해 SME(Subject Matter Expert) 협의회를 구성하여 활용할 예정이며, 이때 평가모형의 평가준거와 하위요소를 도출하고자 한다.
    다음으로 모형의 검증을 위해 수정 델파이 기법을 통하여 타당도, 합의도, 수렴도를 분석하고, 융합인재교육에서의 학습자 성과 평가 모형의 주요 평가내용(요소), 평가방법 등의 체계적인 순위화와 복잡하고 다양한 기준의 의사결정의 계층화를 위하여 계층화 분석 기법(Analytic Hierarchy Process : AHP)을 활용하고자 한다.
    이후 연구진 협의회 및 전문가 자문을 통해 융합인재교육에서의 학습성과 평가모형을 개발한다.

    다음으로 2차년도에는 개발된 융합인재교육에서의 학습성과 평가모형를 실제 학교현장에 투입하여, 질적 사례연구와 실효성을 검증하고 일반화하고자 한다.
    이를 위해 1차년도에 개발된 학습성과 평가모형의 활용 가능성 및 문제점, 개선점 등을 분석하여 수정·보완하기 위해 특정 집단을 선정하여 시범적 사례 연구를 실시한 후, 연구의 최종 검토를 위한 워크숍 또는 세미나를 개최하여 완성도를 높이며, 활용가능한 모형을 제공하고자 한다.
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 이 연구는 융합인재교육의 질적 제고와 효과성 평가에 대한 기초 연구로, 융합교육프로그램의 투입 시 기대되는 학습성과의 평가 준거와 상대적 가중치에 기반한 평가모형을 개발하고, 이에 대한 학습성과의 핵심역량 평가도구를 개발한다. 연구 방법은 문헌 연구, 내용분석법, 조사 연구, 상대적가중치기법(AHP), 전문가 협의회를 활용하였고, 연구 결과는 다음과 같다.
    첫째, 융합인재교육 학습성과에 대한 평가준거의 핵심역량은 선행연구와 전문가 협의회를 통하여 대영역 5개와 중영역 26개, 그리고 조작적 정의를 구안 하였다.
    둘째, 구안한 핵심역량은 타당성 검증을 위하여 전문가를 대상으로 3회 타당성 설문조사를 실시하였고, 분석 결과와 자유 의견을 토대로 대영역 3개, 중영역 9개, 평가요소 18개로 최종 개발되었다. 이에 대한 조작적 정의도 동일한 방법으로 타당성을 검증하였다.
    셋째, 개발된 핵심역량을 순위화한 결과, 대영역 융합수행 능력(0.368), 융합인지 능력(0.394) 그리고 융합태도 능력(0.238) 순으로 나타났다. 세부적으로 살펴보면 융합수행 능력은 문제해결(0.200), 협동(0.076)과 융합도구 활용(0.076), 의사소통(0.059)순으로 분석되었다. 융합인지 능력은 창의적 사고(0.183), 융합지식 이해(0.110), 비판적 사고(0.075)순으로, 융합태도 능력은 책임감(0.153), 배려심(0.085)순으로 분석되었다.
    넷째, 개발된 핵심역량과 역량별 상대적 가중치에 기반하여 융합인재교육에서의 학습성과 평가모형을 개발하였다.
    다섯째, 핵심역량 BARS 방식 평가도구는 전문가 대상의 2회 설문조사와 전문가 협의회를 통하여 타당화하고 개발하였다. BOS 방식(예시)과 자가진단 평가도구(예시)는 선행문헌에서 행동사례를 도출하고 전문가 협의회를 통하여 수정․보완하여 개발하였다.
    따라서 이 연구는 융합인재교육의 학습성과를 측정하여 평가할 수 있는 준거와 도구를 개발함으로써 융합인재교육 프로그램에서 무엇을 가르칠 것인가의 교육목표와 이를 달성하기 위한 학습경험에 대한 기초자료를 제공한다. 그리고 획일적인 평가방법이 아닌 교사마다 자신의 평가기준에 맞추어 평가하도록 자율성을 제공하고 특정 역량이 발휘하는 것을 직접 보면서 평가할 수 있는 역량 평가의 토대를 마련하였다.
    이러한 연구 결과는 초등학교, 중학교, 그리고 특성화고등학교에서 이루어지는 프로젝트 중심의 융합교육과 창의적 체험활동 형태의 다양한 융합 교육프로그램에 연계하여 활용될 수 있으며, 나아가 영재교육기관(영재학급, 영재교육원 등), 대학 창의공학 교육과정(Capstone Design) 등에도 적용이 가능하다.
  • 영문
  • This study is a basic research on the quality improvement and efficacy evaluation of STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematic), and aims to develop evaluation models based on evaluation criteria of study outcome and analytic hierarchy process (AHP) as well as evaluation tools for key competencies of study outcome. As research tools, literature review, content analysis, survey, analytic hierarchy process (AHP), and expert council were used and the results were as follows.
    First, the key competencies of evaluation criteria on the STEAM study outcome were classified as 5 large areas and 26 middle areas after preliminary study and expert council, and an operational definition was devised.
    Second, a validation survey was conducted 3 times with experts to verify validity of the devised key competencies. As a result, 3 large areas, 9 middle areas, and 18 evaluation items were developed based on the analysis and opinions. Validity of the operational definition was also verified using the same method.
    Third, according to the rank of key competencies, capabilities of convergence accomplishment was the first (0.394), followed by capabilities of convergence cognitive (0.368) and capabilities of convergence attitude (0.238). Specifically, capabilities of convergence accomplishment comprised problem solving (0.200), cooperation (0.076), convergence tool utilization (0.076), and communication (0.059). Capabilities of convergence cognitive comprised creative thinking (0.183), understanding convergence knowledge (0.110), and critical thinking (0.075). Capabilities of convergence attitude comprised responsibility (0.153) and consideration (0.085).
    Fourth, a study outcome evaluation model in STEAM was developed based on the key competencies and their analytic hierarchy process (AHP).
    Fifth, a key competencies BARS-based evaluation tool was validated and developed after 2 survey results with experts and expert council. BOS method (example) and self-diagnosis evaluation tool (example) were developed after correction through reviewing prior examples in the literature and expert council.
    Thus, this study developed criteria and tools to assess STEAM study outcome and provided study objective in STEAM and experience-based basic material to accomplish it. In addition, teachers' freedom in evaluation was secured since the ground of competency assessment was prepared, which would help them to observe and evaluate specific competences.
    The results from this study can be utilized in connection with project-based convergence education in elementary, middle, and specialized high schools and other creative experience-based various convergence education programs. Furthermore, they can be utilized in education institutions for the gifted children and creative engineering education program in college (Capstone Design).
연구결과보고서
  • 초록
  • 이 연구는 융합인재교육의 질적 제고와 효과성 평가에 대한 기초 연구로, 융합교육프로그램의 투입 시 기대되는 학습성과의 평가 준거와 상대적 가중치에 기반한 평가모형을 개발하고, 이에 대한 학습성과의 핵심역량 평가도구를 개발한다. 연구 방법은 문헌 연구, 내용분석법, 조사 연구, 상대적가중치기법(AHP), 전문가 협의회를 활용하였고, 연구 결과는 다음과 같다.
    첫째, 융합인재교육 학습성과에 대한 평가준거의 핵심역량은 선행연구와 전문가 협의회를 통하여 대영역 5개와 중영역 26개, 그리고 조작적 정의를 구안 하였다.
    둘째, 구안한 핵심역량은 타당성 검증을 위하여 전문가를 대상으로 3회 타당성 설문조사를 실시하였고, 분석 결과와 자유 의견을 토대로 대영역 3개, 중영역 9개, 평가요소 18개로 최종 개발되었다. 이에 대한 조작적 정의도 동일한 방법으로 타당성을 검증하였다.
    셋째, 개발된 핵심역량을 순위화한 결과, 대영역 융합수행 능력(0.368), 융합인지 능력(0.394) 그리고 융합태도 능력(0.238) 순으로 나타났다. 세부적으로 살펴보면 융합수행 능력은 문제해결(0.200), 협동(0.076)과 융합도구 활용(0.076), 의사소통(0.059)순으로 분석되었다. 융합인지 능력은 창의적 사고(0.183), 융합지식 이해(0.110), 비판적 사고(0.075)순으로, 융합태도 능력은 책임감(0.153), 배려심(0.085)순으로 분석되었다.
    넷째, 개발된 핵심역량과 역량별 상대적 가중치에 기반하여 융합인재교육에서의 학습성과 평가모형을 개발하였다.
    다섯째, 핵심역량 BARS 방식 평가도구는 전문가 대상의 2회 설문조사와 전문가 협의회를 통하여 타당화하고 개발하였다. BOS 방식(예시)과 자가진단 평가도구(예시)는 선행문헌에서 행동사례를 도출하고 전문가 협의회를 통하여 수정․보완하여 개발하였다.
    따라서 이 연구는 융합인재교육의 학습성과를 측정하여 평가할 수 있는 준거와 도구를 개발함으로써 융합인재교육 프로그램에서 무엇을 가르칠 것인가의 교육목표와 이를 달성하기 위한 학습경험에 대한 기초자료를 제공한다. 그리고 획일적인 평가방법이 아닌 교사마다 자신의 평가기준에 맞추어 평가하도록 자율성을 제공하고 특정 역량이 발휘하는 것을 직접 보면서 평가할 수 있는 역량 평가의 토대를 마련하였다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 이 연구는 융합인재교육의 질적 제고와 효과성 평가에 대한 기초 연구로, 연구 결과는 다음과 같다.
    첫째, 융합인재교육 학습성과에 대한 평가준거의 핵심역량은 선행연구와 전문가 협의회를 통하여 대영역 5개와 중영역 26개, 그리고 조작적 정의를 구안하였다.
    둘째, 구안한 핵심역량은 설문조사와 전문가협의회의 타당성 검증을 통하여 위하여 대영역 3개, 중영역 9개, 평가요소 18개로 최종 개발되었다.
    셋째, 개발된 핵심역량을 순위화한 결과, 대영역 융합수행 능력(0.368), 융합인지 능력(0.394) 그리고 융합태도 능력(0.238) 순으로 나타났다. 세부적으로 살펴보면 융합수행 능력은 문제해결(0.200), 협동(0.076)과 융합도구 활용(0.076), 의사소통(0.059)순으로 분석되었다. 융합인지 능력은 창의적 사고(0.183), 융합지식 이해(0.110), 비판적 사고(0.075)순으로, 융합태도 능력은 책임감(0.153), 배려심(0.085)순으로 분석되었다.
    넷째, 개발된 핵심역량과 역량별 상대적 가중치에 기반하여 융합인재교육에서의 학습성과 평가모형을 개발하였다.
    다섯째, 핵심역량 BARS 방식 평가도구는 전문가 대상의 2회 설문조사와 전문가 협의회를 통하여 타당화하고 개발하였다. BOS 방식(예시)과 자가진단 평가도구(예시)는 선행문헌에서 행동사례를 도출하고 전문가 협의회를 통하여 수정․보완하여 개발하였다.
    이 연구 결과에 따른 활용방안은 학문적 사회적 기여도, 인력 양성 방안, 그리고 학교 교육과정과의 연계 등 3가지 측면에서 고려하여 보면 다음과 같다.
    첫째, 학문적 사회적 기여도 측면이다. 이 연구는 융합인재교육 프로그램에서 학습성과를 측정하여 평가할 수 있는 준거와 도구를 개발함으로써 융합인재교육에서 교수자가 지향할 목표와 학습자가 함양해야 할 역량의 준거로 활용될 것이다.
    둘째, 인력 양성 방안 측면이다. 융합인재교육에서 학습성과 역량 평가 방법의 적용을 통하여 학습자가 가진 핵심역량의 가치를 예리하고 신뢰성 있게 판단할 수 있는 기회를 제공하게 될 것이다.
    셋째, 학교 교육과정과의 연계 측면이다. 이 연구의 결과는 프로젝트 중심의 융합교육 및 창의적 체험활동 시간을 통해 실시되고 있는 다양한 융합 교육프로그램에 연계하여 활용될 수 있으며, 나아가 영재교육기관(영재학급, 영재교육원 등), 대학 창의공학교육과정(Capstone Design)등에도 활용이 가능하다.
  • 색인어
  • STEM, 융합인재교육, STEAM, 학습성과, 핵심역량, 역량평가, 평가준거, 평가도구, 상대적 가중치(AHP), 내용타당도(CVR)
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