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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10056689&local_id=10086324
지식기반사회에 있어서 초등의 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램 개발
Reports NRF is supported by Research Projects( 지식기반사회에 있어서 초등의 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램 개발 | 2014 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 정진현(대구교육대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number 2014S1A5A2A01010898
Year(selected) 2014 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2017년 09월 19일
Year type 결과보고
Year(final report) 2017년
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구에서는 아동들이 공학기술-디자인의 중요성을 자각하도록 하며 공학기술-디자인에 대한 새로운 시각을 가지고 스스로 이해하고 흥미를 가지도록 하기 위하여 아동들에게 창의적 공학기술-디자인 융합교육은 어떠해야 하는지에 초점을 두고 있다.
    이를 위해 초등의 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육을 위한 콘텐츠와 교수ㆍ학습 전략을 마련하기 위해 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램 개발에 영향 미칠 수 있는 초등학교 아동과 교사들의 공학기술-디자인 융합교육과 관련한 실태조사 결과를 분석하고, 이를 토대로 하여 지식기반사회에 있어서 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육을 위한 프로그램을 개발하는데 그 목적이 있다.
    먼저, 연구 1년차에서는 공학기술+디자인 융합교육 프로그램을 개발하는데 있어 영향을 미칠 수 있는 초등학생들과 교사들의 공학기술+디자인 융합교육에 대한 교육요구도를 조사하여 분석하였다. 그 결과를 기술하면 다음과 같다.
    먼저, 초등학교 학생을 대상으로 한 교육요구도 조사 분석한 결과를 살펴보면,
    1. 공학기술+디자인의 특성 중에서 ‘공학기술+디자인이 환경에 미치는 영향에 대해 알기’ 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    2. 디자인의 이해에 대해서는 디자인의 개요, 디자인의 요소와 원리, 디자인의 종류, 기초 디자인의 방법의 4개 영역이며, 디자인의 개요 영역 중에서 ‘디자인의 역사에 대해 알기’ 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    3. 공학기술+디자인의 내용에 대해서는 ‘안전사고 방지에 대해 알기’ 항목, ‘신재생에너지의 종류와 이용 분야에 대해 알기’ 항목, ‘고층건물, 다리를 디자인하고 모형 만들기’ 항목, ‘웹 디자인하기’ 항목, ‘동⋅식물과 인간관계에 대해 알기’ 항목, ‘간단한 기계 장치의 원리와 작동에 대해 알기’ 항목, ‘지식재산권과 특허 출원에 대해 알기’ 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    다음은 초등학교 교사를 대상으로 한 교육요구도 조사 분석한 결과를 보면,
    4. 공학기술+디자인의 특성 중에서 ‘공학기술+디자인적 사고와 창의성’ 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    5. 디자인의 이해에 대해서는 ’디자인과 인간의 관계(디자인이 인간에게 미치는 영향)‘의 항목, ’선, 형, 색의 어울림(조화)을 생각하며 표현하고 제작하기‘의 항목, ‘환경 디자인의 종류와 특성‘ 항목, ‘생활을 개선하고 배려하는 제품을 디자인하기‘ 의 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    6. 공학기술+디자인의 내용에 대해서는 ‘생활용품을 디자인하기‘ 의 항목, ‘놀이터를 디자인하기‘의 항목, ‘신재생에너지의 이해‘의 항목, ‘애니메이션 디자인하기‘의 항목, ‘동⋅식물과 인간관계‘의 항목, ‘전기⋅전자 제품을 디자인하기‘의 항목, ‘지식재산과 특허 출원‘의 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    7. 공학기술+디자인의 콘텐츠 교육방법 중에서 ‘공학기술+디자인 관련 견학 및 체험활동’의 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    다음 연구 2년차에서는 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램 개발에 영향 미칠 수 있는 초등학교 아동과 교사들의 공학기술-디자인 융합교육과 관련한 교육요구도 결과를 분석하고, 이를 토대로 하여 초등의 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육을 위한 프로그램과 교수-학습 자료를 개발하여, 그 적용 효과를 검증하였다. 그 결과를 살펴보면 다음과 같다.
    먼저 창의성에 관한 결과를 보면,
    1. 비교반과 실험반의 사후 검사 결과에서는 1, 3, 5학년 모두 유창성, 독창성, 제목의 추상성, 정교성, 성급한 종결에 대한 저항에 대해서는 실험반이 비교반보다 유의한 차이로 향상되었음을 알 수 있다. 또한 창의성 전체에서도 통계적으로 유의한 차이로 실험처치 후 실험반이 비교반보다 더욱 증진된 것으로 나타났다. 따라서 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램이 초등학교 1, 3, 5학년의 실험반 아동들의 창의성 증진에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
    다음은 감성에 관한 결과를 보면,
    2. 초등학교 3학년의 경우에 ‘유쾌한’ 등의 모든 평가항목이, 5학년의 경우는 많은 평가항목이 유의한 차이로 긍정적인 감정 변화를 나타내고 있어, 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램이 학생의 감성을 더욱 긍정적인 상태로 변화하도록 영향을 미치는 것으로 나타났다.
    따라서 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램이 초등학교 1, 3, 5학년 아동들의 창의성을 증진시키는데 효과가 있는 것으로 나타났으며, 또한 이 프로그램이 초등학교 3, 5학년 아동들의 감성을 더욱 긍정적인 상태로 변화하도록 영향을 미치는 것으로 검증되었다.
    다음 연구 3년차에서는 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램이 예비교사 및 초등교사의 감성, 만족도 및 적합도에 어떠한 영향을 미치는 가를 알아보기 위해 수행되었다. 그 결과를 살펴보면 다음과 같다.
    먼저, 감성에 관한 결과를 보면,
    1. 예비교사의 경우에 ‘유쾌한’ 등의 많은 평가항목이 유의한 차이로 긍정적인 감정 변화를 나타내고 있고, 초등교사의 경우는 ‘유쾌한’ 등의 모든 평가항목이 유의한 차이로 긍정적인 감정 변화를 나타내고 있으며, 와카워터 만들기 주제만 연수한 초등교사의 경우도 ‘유쾌한’ 등의 모든 평가항목이 유의한 차이로 긍정적인 감정 변화를 나타내고 있어, 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램이 예비교사 및 초등교사의 감성을 더욱 긍정적인 상태로 변화하도록 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다.
    다음은 만족도 및 적합도에 관한 결과를 보면,
    2. 예비교사의 경우에 융합교육 프로그램이 예비교사 및 초등교사에게 상당히 만족스럽고 적합하며, 5개의 주제가 적정기술(공학기술)과 디자인교육에 많은 도움을 줄 것으로 인식하였다.
  • English
  • This study makes children to realize the importance of engineering technology-design and focus on how should convergence education of creative engineering technology-design be to make children have interest and understand themselves with new vision of engineering technology-design.
    For this, to provide teaching·learning strategy and contents for elementary brain based convergence education of creative engineering technology-design, analysis the result of survey relate to teachers’ convergence education of engineering technology-design and elementary students, which can influence on convergence education of creative engineering technology-design development. Based on these, as knowledge based society, it has purposed on developing program for brain based convergence education of creative engineering technology-design.
    To begin with, in first-year of research analyzed investigation of teacher's educational needs about convergence education of engineering technology-design and elementary students, which influence on developing convergence education of engineering technology-design. The results are as follows.
    First, in the analysis of educational needs on the elementary students,
    1. In the characteristic of engineering technology+design, 'Knowing engineering technology+design effects on environment' item shows the most highest educational needs.
    2. There are 4 domain in understand of design(outline of design, element and principle of design, type of design, mrthod of basic design), and 'Knowing the history of design' in outline of design domain shows the most highest educational needs.
    3. About the contents of engineering technology+design, 'Knowing how to prevent safety accident', ‘Knowing use and type of renewable energy’, 'Designing and making model of skyscraper and bridge', 'Web designing', 'Knowing human relation with animal·plant', 'Knowing principle and operation of simple mechanic device', 'Knowing a patent application and intellectual property right' items show high educational needs.
    Next, in the results of investigation analysis about educational needs on the elementary teacher,
    4. In the characteristic of engineering technology+design, 'Engineering technology+designing thought and creativity' items show the most highest educational needs.
    5. About the contents of understanding the design, 'Relation with human and design(influence of design to human)', 'Express and make with the harmony of line, shape, and color', 'Characteristic of environment design and it's type', 'Design product which improve living' items show the highest educational needs.
    6. About the contents of engineering technology+design, 'Designing daily supply', 'Designing play ground', 'Understanding of renewable energy' Designing animation', 'Human relation with animal·plant', 'Electric·electronic product design', 'Intellectual property and patent application' items show the highest educational needs.
    7. In educational method of engineering technology+design contents, 'Field trip and field experience about engineering technology+design' items show the highest educational needs.
    In second-year of the research analyzed elementary student, which can influence on developing creative convergence education of engineering technology-design program, and results of teachers’ educational needs relate to convergence education of engineering technology-design. Based on this analysis, developed program for elementary brain based creative convergence education of engineering technology-design and it's teaching-learning materials. The results are follows.
    First, about the result of creativity,
    1. In the result of controlled group and experimental group post-test, 1, 3, 5 grade experimental group showed significant improvement in fluency, originality, abstractness of the title, accuracy, resistance of impatient conclusion. Also, creativity statistically showed signigicant improvement on experimental group than controlled group. Therefore, brain based creative convergence education of engineering technology-design shows significant improvement of creativity in 1, 3, 5 grade experiment group.
    Next, about the result of sensibility,
    2. In case of third grade, 'delightful' and other evaluation items, and in fifth grade, many evaluation items showed positive emotional changes in significant difference. These changes shows brain based creative convergence education of engineering technology-design program effects on the change of students’ emotion be more positive.
    Therefore, the program shows an effect on improving 1, 3, 5 graders creativity and also make 3, 5 graders emotion more positive.
    In third-year of the research performed to learn how the brain based creative convergence education of engineering technology-design program influence on pre-teachers’ as well as elementary teachers’ sensibility, satisfaction and fitness.
    The results are as follows.
    First, about the result of sensibility,
    1. In case of pre-teacher, 'delightful' and many other evaluation items shows positive emotion change in significant difference, and in case of elementary teacher shows positive emotion change in all evaluation items ('delightful' and etc.). Elementary teachers, which only studied making Waka-water, also shows positive emotion changes in all evaluation items in significant difference. Based on these, the program influence pre-teachers’ as well as elementary teachers’ emotion more positive in significant difference.
    Next, about the results of satisfaction and fitness,
    2. Convergence education program is suitable and well satisfied to pre-teacher as well as elementary teacher, and recognized that five titles helps appropriate technology(engineering technology) and design education a lot.

Research result report
  • Abstract
  • 본 연구에서는 아동들이 공학기술-디자인의 중요성을 자각하도록 하며 공학기술-디자인에 대한 새로운 시각을 가지고 스스로 이해하고 흥미를 가지도록 하기 위하여 아동들에게 창의적 공학기술-디자인 융합교육은 어떠해야 하는지에 초점을 두고 있다. 이를 위해 초등의 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육을 위한 콘텐츠와 교수ㆍ학습 전략을 마련하기 위해 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램 개발에 영향 미칠 수 있는 초등학교 아동과 교사들의 공학기술-디자인 융합교육과 관련한 실태조사 결과를 분석하고, 이를 토대로 하여 지식기반사회에 있어서 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육을 위한 프로그램을 개발하는데 그 목적이 있다.
    먼저, 연구 1년차에서는 공학기술+디자인 융합교육 프로그램을 개발하는데 있어 영향을 미칠 수 있는 초등학생들과 교사들의 공학기술+디자인 융합교육에 대한 교육요구도를 조사하여 분석하였다. 먼저, 초등학교 학생을 대상으로 한 교육요구도 조사 분석한 결과를 살펴보면,
    1. 공학기술+디자인의 특성 중에서 ‘공학기술+디자인이 환경에 미치는 영향에 대해 알기’ 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    2. 디자인의 이해에 대해서는 디자인의 개요, 디자인의 요소와 원리, 디자인의 종류, 기초 디자인의 방법의 4개 영역이며, 디자인의 개요 영역 중에서 ‘디자인의 역사에 대해 알기’ 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    3. 공학기술+디자인의 내용에 대해서는 ‘안전사고 방지에 대해 알기’ 항목, ‘신재생에너지의 종류와 이용 분야에 대해 알기’ 항목, ‘고층건물, 다리를 디자인하고 모형 만들기’ 항목, ‘웹 디자인하기’ 항목, ‘동⋅식물과 인간관계에 대해 알기’ 항목, ‘간단한 기계 장치의 원리와 작동에 대해 알기’ 항목, ‘지식재산권과 특허 출원에 대해 알기’ 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    다음은 초등학교 교사를 대상으로 한 교육요구도 조사 분석한 결과를 보면,
    4. 공학기술+디자인의 특성 중에서 ‘공학기술+디자인적 사고와 창의성’ 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    5. 디자인의 이해에 대해서는 ’디자인과 인간의 관계(디자인이 인간에게 미치는 영향)‘의 항목 등이 높은 것으로 나타났다.
    6. 공학기술+디자인의 내용에 대해서는 ‘생활용품을 디자인하기‘ 의 항목, ‘놀이터를 디자인하기‘의 항목 등이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    7. 공학기술+디자인의 콘텐츠 교육방법 중에서 ‘공학기술+디자인 관련 견학 및 체험활동’의 항목이 가장 교육요구도가 높은 것으로 나타났다.
    연구 2년차에서는 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램 개발에 영향 미칠 수 있는 초등학교 아동과 교사들의 공학기술-디자인 융합교육과 관련한 교육요구도 결과를 분석하고, 이를 토대로 하여 초등의 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육을 위한 프로그램과 교수-학습 자료를 개발하여, 그 적용 효과를 검증하였다.
    먼저 창의성에 관한 결과를 보면,
    1. 비교반과 실험반의 사후 검사 결과에서는 1, 3, 5학년 모두 유창성, 독창성, 제목의 추상성, 정교성, 성급한 종결에 대한 저항에 대해서는 실험반이 비교반보다 유의한 차이로 향상되었음을 알 수 있다. 또한 창의성 전체에서도 통계적으로 유의한 차이로 실험처치 후 실험반이 비교반보다 더욱 증진된 것으로 나타났다.
    다음은 감성에 관한 결과를 보면,
    2. 초등학교 3학년의 경우에 ‘유쾌한’ 등의 모든 평가항목이, 5학년의 경우는 많은 평가항목이 유의한 차이로 긍정적인 감정 변화를 나타내고 있다.
    다음 연구 3년차에서는 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램이 예비교사 및 초등교사의 감성, 만족도 및 적합도에 어떠한 영향을 미치는 가를 알아보기 위해 수행되었다. 그 결과를 살펴보면 다음과 같다.
    먼저, 감성에 관한 결과를 보면,
    1. 예비교사의 경우에 ‘유쾌한’ 등의 많은 평가항목이 유의한 차이로 긍정적인 감정 변화를 나타내고 있고, 초등교사의 경우는 ‘유쾌한’ 등의 모든 평가항목이 유의한 차이로 긍정적인 감정 변화를 나타내고 있으며, 와카워터 만들기 주제만 연수한 초등교사의 경우도 ‘유쾌한’ 등의 모든 평가항목이 유의한 차이로 긍정적인 감정 변화를 나타내고 있어, 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램이 예비교사 및 초등교사의 감성을 더욱 긍정적인 상태로 변화하도록 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다.
    다음은 만족도 및 적합도에 관한 결과를 보면,
    2. 예비교사의 경우에 융합교육 프로그램이 예비교사 및 초등교사에게 상당히 만족스럽고 적합하며, 5개의 주제가 적정기술(공학기술)과 디자인교육에 많은 도움을 줄 것으로 인식하였다.


  • Research result and Utilization method
  • 본 연구 결과의 활용계획 및 기대효과는 다음과 같다.
    1) 뇌의 기능에 기초하여 공학기술과 디자인 교육의 특성을 살려 공학기술-디자인 융합교육의 창의적인 교수-학습 방법과 학습자료 개발의 방향을 제시하는데 활용한다.
    2) 공학기술-디자인 융합교육이 21세기 감성시대에서 요구하는 고등사고 기능인 창의성을 증진시킬 수가 있으며, 공학기술-디자인 융합교육의 가치와 목표 확립을 위한 근거자료를 제공하게 된다.
    3) 뇌의 특성과 공학기술-디자인 융합교육과의 접목을 통해서 학생들의 창의성과 감성을 증진시켜줄 수 있도록 체계적이고 과학적인 공학기술-디자인 융합교육 교재의 내용 구성 방향을 제시한다.
    4) 창의적인 공학기술-디자인 융합교육을 통하여 공학기술-디자인에 대한 소양과 기능이 신장되며, 꾸준한 노력과 인내로 어린 아동시절부터 공학기술-디자인에 대한 마인드를 제공함으로써 공학기술-디자인의 꿈나무가 자라날 수 있는 여건 조성에 기여하는 효과가 있다.
    5) 초등학교 공학기술-디자인 융합교육 수업을 간학문적으로 구성하여 접근하면 공학기술-디자인 융합교육 수업에 많은 효과를 거둘 수 있는 체계적이고 과학적인 교육과정과 공학기술-디자인 융합교육 교재의 내용 구성 방향을 제공한다.
    6) 초등학교 창의적 공학기술-디자인 융합교육 활성화 방안 수립의 기초 자료가 확보될 것이다.
    7) 21세기 지식기반사회에서 요구하는 시대적 과제를 초등학생들이 잘 준비할 수 있는 친숙하게 여기는 소재를 중심으로 공학기술-디자인 융합교육 프로그램을 구성하는 접근방법을 제시한다.
    8) 지식기반사회에서 필요한 문제 해결 능력, 다양성과 창의성, 의사결정능력 등을 길러줄 수 있어, 초등 공학기술-디자인 융합교육의 가치와 목표 확립을 위한 근거자료를 제공하게 된다.
    9) 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램의 개발과 적용을 할 때 교육기관 등의 전문가들의 직⋅간접적인 참여가 이루어지기 때문에, 아동들이 공학기술-디자인 융합교육에 대한 개념과 특성을 이해하고, 일상생활과 관련된 문제를 창의적인 노작과 실천적인 학습 경험을 통하여 공학기술-디자인의 세계에 대한 바람직한 자세와 미래 사회에 적응하는 개인의 잠재적인 능력을 기를 수 있다.
    10) 예비교사 및 초등학교 교사를 대상으로 초등의 뇌 기반 창의적 공학기술-디자인 융합교육 프로그램을 연수 및 워크샵을 실시함으로써, 예비교사 및 초등교사의 수업전문성을 향상시킴과 더불어 공학기술-디자인 융합교육에 대한 소양을 기를 수 있는데 효과가 있다.
    11) 아동들의 실천적인 자세와 일의 가치를 존중하는 태도를 중요하게 여기게 되며, 일의 계획에서부터 실행에 이르는 모든 과정을 스스로 선택, 계획, 마무리하는 전 과정에서 협동심과 인내심을 가지고 문제를 해결함으로써 미래 사회의 변화에 능동적으로 대처하여 궁극적으로 삶의 질을 높일 수 있도록 한다.

  • Index terms
  • 뇌 기반, 창의성, 감성, 공학기술-디자인, 융합교육, 초등학생, 초등교사, 교육요구도, 예비교사, 적합도, 만족도
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